Vanne La présente invention a pour objet une vanne à servocommande qui est caractérisée par le fait qu'elle comprend un corps principal tubulaire pré sentant un siège pour un clapet principal solidaire d'un piston susceptible de coulisser dans un cylindre formé dans le corps principal, un canal de by-pass commandé par une vanne auxiliaire permettant de mettre en communication le côté amont, par rapport au siège,
du corps de vanne principal avec ce cylindre pour provoquer un déplacement du piston détermi nant l'ouverture du clapet principal, un orifice de fuite permettant de mettre le cylindre en communica tion avec le côté aval du corps de vanne principal pour provoquer la fermeture temporisée du clapet principal dès que la vanne auxiliaire a interrompu ladite communication.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, deux formes d'exécution de la vanne selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe axiale de la pre mière forme d'exécution montrant la vanne en posi tion fermée.
La fig. 2 est une vue semblable à la précédente montrant la vanne en position ouverte.
La fig. 3 est une coupe axiale de la vanne selon la seconde forme d'exécution représentée en position ouverte.
En référence aux fig. 1 et 2, cette vanne com prend un corps principal tubulaire 1 obtenu par décolletage d'une barre 2 en matière synthétique, par exemple en nylon. Cette barre 2 est gainée par un tube métallique 3, par exemple en aluminium ou en laiton. La barre 2 a été décolletée de manière à lui donner une forme tubulaire en laissant toutefois une partie rétrécie 4. Le bord de cette partie rétrécie 4 est destiné à former un siège 5 pour un clapet prin cipal 6 que comprend cette vanne. Ce clapet princi- pal 6 est relié par un tube 7 à un piston 8.
Ce piston 8 peut être constitué, lui aussi, en matière synthéti que ou en métal muni d'une garniture d'étanchéité. Dans l'exemple représenté aux fig. 1 et 2, le piston 8 est supposé en matière synthétique et est rapporté sur l'extrémité du tube 7 au moyen d'un écrou 9. Le cylindre 10, dans lequel coulisse ce piston 8, pré sente, lui aussi, une paroi en matière synthétique.
L'extrémité droite du corps tubulaire 1 est obtu rée par un bouchon 11 vissé dans un taraudage 12 ménagé dans l'alésage interne du corps 1.
Une vanne auxiliaire 13 est portée par le clapet principal 6. Cette vanne auxiliaire 13 comprend un clapet secondaire 14 pouvant être en matière syn thétique, coopérant avec un siège 15 formé dans le clapet principal -6. Ce clapet secondaire 14 est soli daire d'une tige 16 s'étendant dans le tube 7 et au travers du bouchon 11 par un perçage 17 ménagé axialement dans celui-ci. L'extrémité externe de cette tige 16 porte un bouton-poussoir 18.
Une garniture d'étanchéité 19 est engagée entre la tige 16 et une partie de plus grande section du perçage 17. Un res sort à boudin 20 est enfilé sur la tige 16 entre le bouton-poussoir 18 et une rondelle 21 prenant appui sur la garniture d'étanchéité 19. Un orifice de fuite 22 est percé radialement dans le tube 7 qui constitue lui-même un canal de by-pass commandé par la vanne,secondaire 13 et mettant en communication le côté amont 23 par rapport au siège 5, du corps de vanne 1 avec le cylindre 10.
L'ajutage de sortie de cette vanne est constitué par une ouverture 24, ména gée dans la paroi latérale du corps principal 1. Le fonctionnement de cette vanne à servocommande selon les fig. 1 et 2 se fait de la manière suivante La conduite de fluide, c'est-à-dire d'eau ou de gaz, dont la vanne doit contrôler le débit, est connec- tée à la partie amont 23 du corps 1.
Dans la posi- tion de fermeture, représentée à la fig. 1, le ressort 20 maintient le clapet secondaire 14 sur son siège 15 et, de même, la pression du fluide à retenir main tient le clapet principal 6 sur son siège 5.
Si l'on exerce une poussée sur le bouton 18 dès le début du déplacement de celui-ci, le clapet secon daire 14 est éloigné de son siège 15, ce qui permet à un certain débit de fluide de s'écouler par le tube 7 dans le cylindre 10.
La surface de contre-pression du piston 8 étant plus grande que la surface exposée à la pression en sens inverse sur le clapet 6, le piston 8 et le clapet 6 se déplaceront dans le sens de l'ou verture et resteront dans cette position (fig. 2) tant que le volume de fluide passant par le canal 7 sera supérieur au débit de l'orifice de fuite permanente 22. Ainsi, lei fluide peut s'écouler en passant par le siège 5, le passage 25 et l'ajutage de sortie 24.
L'ori fice de fuite 22, qui met continuellement le cylindre 10 en communication avec le côté aval du corps de vanne 1, permet un retour du piston 8 à la position de repos, représentée à la fig. 1, dès que la poussée exercée sur le bouton 18 cesse, le ressort 20 rappe lant alors le clapet secondaire 14 sur son siège 15. Cet orifice 22 est calibré pour provoquer une ferme ture temporisée ou retardée du clapet principal 6 dès que la vanne auxiliaire 13 est fermée par relâchement du bouton-poussoir 18.
En effet, dès que la vanne auxiliaire 13 est fermée, le fluide s'écoulant par l'ori fice de fuite 22 permet au piston 8 de revenir à sa position initiale dans laquelle le clapet 6 vient reposer sur le siège 5 en provoquant la fermeture de la vanne.
Cette vanne à servocommande à fermeture tem porisée est particulièrement utile comme vanne de commande de chasse d'eau, par exemple.
La seconde forme d'exécution, représentée à la fig. 3, montre une vanne semblable à la précédente, mais d'une construction mieux adaptée pour de gros débits de fluide. Cette vanne comprend aussi un corps principal 1 tubulaire obtenu par décolletage d'une barre 2 en matière synthétique gainée par un tube métallique 3. Le cylindre 10 est formé dans la partie centrale du corps 1 coaxialement dans celui-ci. Quant au siège 5, il est constitué, comme dans la première forme d'exécution, sur le bord d'une partie resserrée 4 du corps 1.
Le clapet 6 de cette vanne est relié au piston 8 par une tige 26 présentant une extrémité filetée 27. La partie déformable du piston 8 est guidée sur un anneau 28 enfilé sur la partie filetée de la tige 26. Un écrou 29 rend le piston 8 et cet anneau 28 parfaitement solidaires de la tige 26.
L'extrémité droite du cylindre 10 est obturée par un bouchon 30 vissé darne le cylindre 10. L'orifice de fuite 22 est percé directement dans ce bouchon 30. Des passages axiaux 31 sont percés autour du cylin dre 10 pour permettre le passage du fluide en posi tion ouverte du clapet 6. Quant au canal de by-pass, il est constitué par un perçage 32, ménagé axialement sur le côté du siège 5 et du cylindre 10.
La vanne auxiliaire est constituée par une vanne à pointeau 33, fixée radialement dans le corps de vanne principal 1. Cette vanne auxiliaire comprend une douille filetée 34 vissée dans un taraudage 35 du corps 1. Le poin teau 33 de cette vanne auxiliaire présente un filetage 36 coopérant avec une partie taraudée 37 de la douille 34. Un joint 38, engagé dans une gorge 39 du pointeau 33, assure l'étanchéité entre celui-ci et la douille 34.
L'étanchéité entre cette douille 34 et le corps 1 est assurée par le contact de cette douille 34 en métal, serrée dans la matière synthétique, en l'oc currence du nylon, formant la partie interne du corps 1. L'entraînement en rotation dans un sens ou dans l'autre du carré 40 que présente le pointeau 33 pro voque la fermeture, respectivement l'ouverture du passage 41 faisant communiquer le canal de by-pass 32 avec le cylindre 10.
Des anneaux 42 sont vissés dans les deux extré mités du corps 1, ces anneaux présentant un alésage taraudé 43 permettant de raccorder la vanne à la conduite, dont le débit doit être commandé par celle- ci. Le fonctionnement de cette dernière vanne est semblable à celui indiqué pour la première, c'est- à-dire que, dès qu'on ouvre la vanne auxiliaire en éloignant le pointeau 33 de son siège, un certain débit de fluide passe par le by-pass 32-41 et exerce une pression dans le cylindre 10.
La section du cylindre 10 étant supérieure à la surface du clapet 6 sur la quelle s'exerce la pression de la conduite, la pression régnant dans le cylindre 10 repousse le piston 8 et provoque l'ouverture de la vanne par décollement du clapet 6 de son siège 5. Pour maintenir la vanne en position ouverte et étant donné qu'un débit de fuite s'échappe continuellement par l'orifice 22, la vanne auxiliaire doit être maintenue ouverte de manière à compenser le débit de fuite. Le fluide passe alors par le siège 5 et les passages 31.
La fermeture de la vanne s'opère en fermant tout d'abord la vanne auxiliaire, c'est-à-dire en vissant le pointeau 33 pour qu'il obture le canal de by-pass 32 41. La pression du fluide s'exerçant, d'une part, sur le clapet 6 et, d'autre part, sur le piston 8, provoque un déplacement simultané de ces deux pièces au fur et à mesure de l'écoulement de fluide par l'orifice 22 pour amener la fermeture complète de la vanne avec une certaine temporisation au moment où le clapet 6 vient appuyer sur le siège 5.
La vanne représentée à la fig. 3 montre que, en exerçant un effort très faible sur une vanne auxiliaire à pointeau 33, on peut commander l'ouverture, res pectivement la fermeture, d'une vanne commandant une conduite de section beaucoup plus grande que celle du by-pass 32-41, vanne qui, dans le cas d'une commande directe, exigerait un effort beaucoup plus important. La construction des vannes décrites ci- dessus en regard du dessin peut se faire aisément à l'aide de machines automatiques, étant donné que toutes les pièces qui forment ces vannes peuvent être obtenues par décolletage.
Ces vannes peuvent donc être fabriquées en très grande série pour un prix de revient très faible. Les travaux d'entretien de ces vannes peuvent être considérés comme nuls, étant donné que l'étanchéité de chacun des clapets qu'elles comprennent se fait par appui direct d'une partie métallique contre une partie en matière synthétique, telle que le nylon, dont la résistance à l'usure est très élevée. Toutefois, on pourrait aussi prévoir des garni tures d'étanchéité rapportées dans le corps de vanne pour former notamment le siège 5 du clapet princi pal 6, ainsi que le siège 15 du clapet secondaire 14.
Ces garnitures d'étanchéité pourraient être consti tuées par les matières habituellement utilisées dans ce but, par exemple par de la fibre, du caoutchouc ou autre matière semblable. Ainsi, après usure des sièges, ceux-ci pourraient être remplacés par de nou velles garnitures.
En variante, les vannes décrites ci-dessus, au lieu d'être obtenues par décolletage, pourraient aussi être obtenues par moulage. Par exemple, la partie interne des vannes pourrait être moulée en matière synthéti que telle que du nylon, cette partie interne étant ensuite forcée dans une gaine métallique.
Dans une autre forme d'exécution, l'ensemble du corps de vanne pourrait être en métal, obtenu par fonte ou par usinage dans la masse.
En variante de la seconde forme d'exécution, représentée à la fig. 3, la vanne auxiliaire à pointeau 33 pourrait être remplacée par une vanne à trois voies. Dans ce cas, l'orifice de fuite 22 pourrait être supprimé, cet orifice 2.2 étant remplacé par un canal d'échappement reliant la vanne auxiliaire à la partie aval du corps de vanne principal. La manoeuvre d'ouverture de cette dernière vanne se ferait par déplacement de la vanne à trois voies, de manière à permettre au fluide de passer par le canal de by-pass 32, 41 du côté amont de la vanne vers le cylindre 10.
Une fois le degré d'ouverture du clapet principal 6 obtenu, la vanne à trois voies peut être amenée dans la position dans laquelle elle ferme le canal de by-pass 32-41. Aucun débit de fuite ne sortant du cylindre 10, le clapet 6 garde la position d'ouverture qu'on lui a donnée.
La fermeture du clapet 6 se fait en manoeuvrant la vanne auxiliaire à trois voies, de manière à faire communiquer le cylindre 10 avec le côté aval de la vanne par l'intermédiaire du canal d'échappement prévu à cet effet. Le fluide contenu dans le cylindré 10 s'écoule petit à petit et, sous l'effet de la pression de la conduite s'exerçant sur le clapet 6, celui-ci reprend sa position de fermeture. La fermeture de cette dernière forme d'exécution de vanne est donc aussi une fermeture temporisée empêchant les coups de bélier dans la conduite.