Brevet FR2844328A1 — publié le 20040312

La présente invention concerne une soupape de surpression comprenant un élément obturateur dont la force de fermeture peut être réglée, un manchon à visser, susceptible d'être actionné par un volant de 5 manoeuvre, permettant de produire une force de fermeture variable de l'élément obturateur, une tige de soupape montée à l'intérieur du manchon à visser et s'étendant en direction du volant de manoeuvre, qui est reliée à l'élément obturateur. Une soupape de surpression du type évoqué est connue par le document DE 38 01 444 Ai. La soupape connue est montée dans la conduite de gaz respiratoire d'un appareil d'anesthésie ou d'assistance respiratoire, afin de permettre, grâce à des positions de commutation d'un commutateur, un mode respiratoire tant manuel que spontané. Ainsi, en mode d'assistance 15 respiratoire manuelle, la soupape, à l'encontre d'une force de fermeture préréglée, est ouverte par une éventuelle surpression régnant dans la conduite de gaz respiratoire, afin de laisser échapper le gaz excédentaire. La force de fermeture est réglée au moyen d'un volant de manoeuvre et d'une tige de soupape et, en fonction de la position du volant de manoeuvre, un ressort de 20 soupape est plus ou moins comprimé, afin de faire varier la pression d'ouverture. En mode de respiration spontanée, par contre, l'élément obturateur est soulevé par le commutateur, la force de fermeture n'agit plus, et le gaz respiratoire peut s'échapper sans rencontrer de résistance notaire à l'expiration. Si le commutateur est à nouveau déplacé dans la direction 25 "respiration manuelle", la force de fermeture d'origine s'applique à nouveau, sans qu'il soit nécessaire de procéder à des corrections sur le volant de manoeuvre de la soupape. S'il est nécessaire, au cours de la respiration manuelle, pendant un court laps de temps, de décharger complètement la pression dans la conduite 30 de gaz respiratoire, ceci n'est possible que si le commutateur est déplacé dans la direction de la respiration spontanée. Cependant, il peut arriver, en particulier si d'autres réglages doivent être effectués sur l'appareil d'anesthésie ou d'assistance respiratoire, qu'on oublie de ramener le commutateur dans la position de "respiration manuelle". Ceci peut entraîner, pour l'utilisateur, des 35 retards dans la poursuite de l'assistance respiratoire manuelle. L'invention a pour but de perfectionner une soupape de surpression du type évoqué de telle sorte qu'il soit possible de régler la force de fermeture, mais également de soulever l'élément obturateur, pendant un court laps de temps, à l'aide d'un seul élément de réglage, sans pour autant modifier la force de fermeture qui a été réglée. Ce but est atteint grâce au fait qu'est prévu, entre le volant de manoeuvre et le manchon à visser, un élément de liaison permettant le soulèvement, transmettant la rotation du volant de manoeuvre au manchon à visser, et grâce au fait que la tige de soupape est reliée au volant de 10 manoeuvre de telle sorte que la tige de soupape suive l'élévation du volant de manoeuvre. L'avantage apporté par l'invention réside essentiellement en ce que le volant de manoeuvre est relié à un manchon à visser, qui sert à régler la force de fermeture de l'élément obturateur, de telle sorte que, d'une part, la 15 rotation du volant de manoeuvre est transmise au manchon à visser et que, d'autre part, le volant de manoeuvre est monté avec possibilité de soulèvement par rapport au manchon à visser. Le volant de manoeuvre est ici relié fixement avec la tige de soupape qui reçoit l'élément obturateur et, par conséquent, lorsque le volant de manoeuvre est soulevé, l'élément obturateur est 20 également dégagé du siège de soupape. Avantageusement, l'élément de liaison entre le volant de manoeuvre et le manchon à visser est une denture. De façon avantageuse, le volant de manoeuvre présente un tenon cylindrique, pourvu d'une denture extérieure, qui est directement relié à la tige 25 de soupape. Le manchon à visser, dans lequel pénètre le tenon, possède, par contre, une denture intérieure qui correspond à la denture extérieure. Du fait que les dentures sont en prise l'une avec l'autre, la rotation du volant de manoeuvre est transmise au manchon à visser, d'une part, tandis que, d'autre part, un déplacement relatif du volant de manoeuvre est rendu possible en 30 direction axiale, par rapport au manchon à visser. Selon un mode de réalisation de l'invention, le manchon à visser possède trois rainures hélicodales, ménagées les unes à côté des autres. Le manchon à visser est ici logé dans un cylindre fixe, qui présente des saillies qui pénètrent dans les rainures. Lorsque le manchon à visser est tourné, celui-ci 3 5 est déplacé, dans le cylindre, vers le haut ou vers le bas. Le manchon à visser, quant à lui, est relié à l'élément obturateur par l'intermédiaire d'un ressort de compression, ce qui modifie la force de fermeture de l'élément obturateur lorsque le manchon à visser se déplace vers le haut ou vers le bas. Avantageusement, les rainures du manchon à visser, au moins sur un tronçon, présentent un pas différent, afin de pouvoir modifier de façon 5 progressive la force de fermeture de l'élément obturateur. Dans le cas d'un réglage linéaire de la force de fermeture, il peut arriver que, lorsque l'angle de rotation prédéfini est inférieur à 360 degrés, il ne soit pas possible d'obtenir, par réglage, une force de fermeture maximale de 70 millibars, par exemple, avec une graduation acceptable. Dans ce type de soupapes de surpression, il 10 faut tenir compte du fait qu'il est nécessaire de pouvoir effectuer un réglage précis, dans la plage allant jusqu'approximativement 40 millibars, tandis qu'un réglage approximatif est suffisant lorsqu'il s'agit de valeurs de pression plus élevées. Il n'est possible de satisfaire une exigence de ce type que si la force de fermeture est modifiée de façon linéaire jusqu'approximativement 40 ou 50 15 millibars et qu'une courbe caractéristique progressive est choisie, pour des forces de fermeture plus élevées. Cette courbe caractéristique est obtenue grâce au pas de la denture extérieure présente sur le manchon à visser. Un exemple d'exécution de l'invention est représenté sur le dessin et va maintenant être expliqué plus en détail. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une soupape de surpression, la figure 2 est une vue éclatée de certains composants de la soupape de surpression selon la figure 1, la figure 3 est une vue en perspective du cylindre, la figure 4 est une vue de dessus du cylindre, vu dans le sens de la flèche A de la figure 3, la figure 5 est une vue de côté de la soupape de surpression, avec le volant de manoeuvre partiellement en coupe, la figure 6 est une vue de côté correspondant à la figure 5, mais 30 d'une position du volant de manoeuvre proche de la position terminale destinée à la respiration spontanée. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une soupape de surpression 1 comprenant un volant de manoeuvre (2), qui est relié au volant de manoeuvre avec possibilité d'élévation et de rotation et présente, sur sa 35 face externe, des rainures 4, ainsi qu'une tige de soupape 5, fixement reliée au volant de manoeuvre 2, destinée à une tête de soupape 6, mobile avec possibilité d'élévation et guidée dans le volant de manoeuvre, tête qui sert d'élément obturateur. La tête de soupape 6 présente une tige de guidage 7 pénétrant dans la tige de soupape 5, pourvue d'un bourrelet 8, le bourrelet 8 étant fixé dans la tige de soupape 5 par une bague de sreté 9. Entre la tête de 5 soupape 6 et une surface d'appui 10 présente sur le manchon à visser 3, se trouve un ressort de compression 11, dont, pour permettre de mieux le distinguer, seule la première spire a été représentée, dans la zone de la surface d'appui. Le manchon à visser 3 est logé dans un cylindre 12 qui présente, réparties sur le pourtour de sa surface intérieure, des saillies 13 qui 10 pénètrent dans les rainures 4. Afin de pouvoir mieux lire le dessin, seule une des saillies 13 est représentée. La soupape de surpression 1 possède, sur sa face extérieure, un manchon de protection 14, qui est relié, d'une part, au volant de manoeuvre 2 par une première liaison à enclenchement 15 et, d'autre part, à une bague 15 d'appui 17, par une deuxième liaison à enclenchement 16, la bague d'appui 17 étant axialement mobile sur la face extérieure du cylindre 12 et s'appuyant sur le cylindre 12 par l'intermédiaire d'un ressort 18. Le manchon de protection 14 repose, par sa face inférieure, sur une bague de guidage 19 qui est fixée sur le cylindre 2 par des ergots d'encliquetage 20, figure 2. La figure 2 est une vue éclatée représentant le volant de manoeuvre 2, le manchon de protection 14 avec une première liaison à enclenchement 15, le manchon à visser 3 et le cylindre 2. Les mêmes composants qu'à la figure 1 sont désignés par les mêmes références. Pour permettre de mieux le distinguer, le manchon à visser 3 est représenté en 25 perspective. Le volant de manoeuvre 2 présente, sur sa face inférieure, un tenon 21 à denture extérieure 22, qui pénètre dans le manchon à visser 3, qui présente une denture intérieure 23 correspondante. La présence des dentures 22, 23 permet de transmettre un mouvement tournant du volant de manoeuvre 30 2 au manchon à visser, et un déplacement axial du volant de manoeuvre 2 par rapport au manchon à visser 3 est également possible. Le manchon de protection 14 présente, sur sa face extérieure, une graduation 24 destinée à différentes valeurs de pression, ainsi qu'une position terminale 25 pour la respiration spontanée. Les rainures 4 présentes sur le manchon à visser 3 sont constituées de trois rainures individuelles 41, 42, 43, décalées de 120 degrés, qui s'étendent sur la face extérieure du manchon à visser 3 à la façon d'un filetage et présentent des tronçons terminaux 26 présentant un pas augmenté. Le cylindre 12 possède, sur sa face supérieure orientée vers le volant de manoeuvre 2, un toc 27, situé sous le volant de manoeuvre 2. La figure 3 est une vue en perspective du cylindre 12, avec les saillies 13 intérieures, le toc 27 et les ergots d'encliquetage 20 destinés à la bague de guidage 19 selon la figure 1. La figure 4 est une vue de dessus du cylindre 12, vu dans le sens de la flèche A de la figure 3, pourvu de saillies 13 décalées les unes par 10 rapport aux autres de 1200, saillies qui pénètrent dans les rainures 41, 42, 43 du manchon à visser 3, (figure 2). Le fait que les rainures 41, 42, 43 coopèrent avec les saillies 13 a pour conséquence que, lorsque le manchon à visser 3 est tourné, elles se déplacent axialement, vers le haut ou vers le bas, à l'intérieur du cylindre 12. La figure 5 est une vue de côté de la soupape de surpression 1, pourvue d'un volant de manoeuvre 2 partiellement en coupe. Le toc 27 du cylindre 12 passe, dans ce cas, sur une surface de glissement 28 annulaire, qui se termine par un plan incliné 29. La surface de glissement 28 présente des encoches 30 qui correspondent à des valeurs de réglage de la graduation 24 20 et, du fait de la présence d'un organe d'encliquetage élastique 31, présent sur le toc 27, assure un retour tactile d'informations sur les valeurs de réglage, qui représentent un multiple entier de 10 millibars. La graduation 24 comprend une plage de 5 à 70 millibars; jusqu'à approximativement 50 millibars, le réglage s'effectue par tronçons équidistants 25 compris entre des multiples entiers de 10 millibars, tandis qu'entre 50 et 70 millibars, on utilise les tronçons terminaux 26 des rainures 41, 42, 43, (figure 2), avec un déplacement progressif du ressort de compression 11, (figure 1). Le réglage progressif de la force de fermeture, dans la plage comprise entre 50 et 70 millibars est nécessaire pour pouvoir, lorsque l'angle de rotation maximal 30 est inférieur à 360 degrés, atteindre la valeur maximale de 70 millibars avec une précision suffisante. Dans ce cas, il convient de trouver un compromis entre un réglage aussi précis que possible de la pression d'ouverture, jusqu'à approximativement 50 millibars, avec un angle de réglage suffisant, et une pression d'ouverture maximale de 70 millibars, qui peut être réglée avec de 35 plus grandes tolérances, à l'intérieur d'un angle de rotation maximal, pour le volant de manoeuvre, qui est inférieur à 360 . La figure 6 est une vue de côté de la soupape de surpression 1, dans laquelle, par rapport à la figure 5, le volant de manoeuvre 2 est représenté en coupe au niveau du plan incliné 29. Le plan incliné 29 devient actif lorsque le volant de manoeuvre 2, pour correspondre à une valeur 5 inférieure à la valeur de réglage de 5 millibars de la graduation 24, est tourné dans la direction de la position terminale 25 de respiration spontanée. Dans ce cas, le volant de manoeuvre 2, ainsi que le manchon de protection 14, sont soulevés par le toc 27 et par l'organe d'encliquetage 31, d'une valeur a H, l'organe d'encliquetage 31, dans la position terminale 25, s'enclenchant dans 10 l'évidement 32 et bloquant ainsi le volant de manoeuvre 2 dans la position terminale 25. La soupape de surpression 1 selon l'invention fonctionne de la façon suivante. En fonction de la rotation du volant de manoeuvre 2, (figure 1), le 15 manchon à visser 3 est déplacé vers le haut ou vers le bas, ce qui modifie la précontrainte du ressort de compression 11 monté au niveau de la tête de soupape 6. La tête de soupape 6 repose, ici, dans un siège de soupape non représenté à la figure 1, appartenant à une conduite de gaz respiratoire qui n'est pas représentée non plus. En fonction de la précontrainte du ressort de 20 compression 11, on obtient différentes valeurs de pression, qui correspondent à la graduation 24, dans lesquelles la tête de soupape 6 est soulevée du siège de soupape, c'est-à- dire que la soupape de surpression s'ouvre, permettant à l'excédent de gaz respiratoire de s'échapper. Indépendamment de la position angulaire du volant de manoeuvre 2, à l'intérieur de la graduation 24, la 25 soupape de surpression 1 peut être ouverte à tout moment, sans obligation de modifier le réglage auquel il a été préalablement procédé. A cet effet, le volant de manoeuvre 2 est tiré vers le haut, dans le sens de la flèche 33, la tige de soupape 5, qui est reliée fixement au volant de manoeuvre 2, et la tige de guidage 7 avec la tête de soupape 6, suivant le mouvement du volant de 30 manoeuvre 2. Lorsque le volant de manoeuvre 2 est tiré, le tenon 21 qui présente la denture extérieure 22 glisse dans la denture intérieure 23 du manchon à visser 3, comme on le distingue à la figure 2. Lorsque le volant de manoeuvre 2 est tiré, le ressort 18, (figure 1), est comprimé et exerce ainsi, par l'intermédiaire de la bague d'appui 17 et du manchon de protection 14, une 35 force de rappel sur le volant de manoeuvre 2. Comme le montre la figure 6, la position d'ouverture de la soupape de surpression 1 est également atteinte lorsque le volant de manoeuvre 2 est tourné, à partir de la graduation 24, en direction de la position terminale 25. Dans ce cas, l'organe d'encliquetage 31 glisse le long du plan incliné 29, 5 jusqu'à l'évidement 32, ce qui soulève le volant de manoeuvre, ainsi que le manchon de protection 14, d'une valeur de AH. REVENDICATIONS 1. Soupape de surpression pour fluides circulants, comprenant un élément obturateur (6) dont la force de fermeture peut être réglée, un manchon à visser (3), susceptible d'être actionné par un volant de manoeuvre (2), permettant de produire une force de fermeture variable de l'élément obturateur (6), une tige de soupape (5) montée à l'intérieur du manchon à visser (3) et s'étendant en direction du volant de manoeuvre (2), qui est reliée à 10 l'élément obturateur (6) caractérisée en ce qu'est prévu, entre le volant de manoeuvre (2) et le manchon à visser (3), un élément de liaison (22, 23) permettant le soulèvement, transmettant la rotation du volant de manoeuvre (2) au manchon à visser (3), et en ce que que la tige de soupape (5) est reliée au volant de 15 manoeuvre (2) de telle sorte que la tige de soupape (5) suive l'élévation du volant de manoeuvre (2). 2. Soupape de surpression selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de liaison est une denture (22, 23). 3. Soupape de surpression selon la revendication 1 ou 2, 20 caractérisée en ce que le volant de manoeuvre (2) présente un tenon (21) cylindrique, pourvu d'une denture extérieure (22), qui est relié à la tige de soupape (5), et en ce que le manchon à visser (3) possède une denture intérieure (23) qui correspond à la denture extérieure (22). 4. Soupape de surpression selon l'une des revendications 1 à 3, 25 caractérisée en ce que le manchon à visser (3) possède des rainures extérieures hélicodales (41, 42, 43). 5. Soupape de surpression selon la revendication 4, caractérisée en ce que le manchon à visser (3) est logé dans un cylindre (12), qui présente, sur sa face intérieure, des saillies (13) qui pénètrent dans les rainures (41, 42, 30 43). 6. Soupape de surpression selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que les rainures (41, 42, 43) comportent au moins un tronçon (26) présentant un pas différent, afin de pouvoir modifier de façon progressive la force de fermeture.