FR2497465A2 - Ensemble de filtrage auto-nettoyant pour vannes actionnees par solenoide - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN ENSEMBLE DE FILTRAGE AUTO-NETTOYANT POUR VANNES A SOLENOIDE COMPRENANT UNE CHAMBRE D'ENTREE ET UNE CHAMBRE DE SORTIE, UNE MEMBRANE COMMANDEE PAR PRESSION DE FLUIDE POUR OUVRIR ET FERMER UNE VANNE ENTRE LES CHAMBRES. SELON L'INVENTION, L'ENSEMBLE DE FILTRAGE COMPREND UN ELEMENT DE FILTRAGE 202 A TRAVERS LEQUEL LE FLUIDE DE CONTROLE PROVENANT DE L'ENTREE 14 DOIT S'ECOULER JUSQU'A LA CHAMBRE DE CONTROLE; UNE RACLETTE 200 ENGAGEANT L'ELEMENT 202, LA RACLETTE ET L'ELEMENT ETANT MOBILES L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE ET COUPLES A LA MEMBRANE DE SORTE QUE LORS DU MOUVEMENT DE LA MEMBRANE ENTRE LES POSITIONS OUVERTE ET FERMEE, LA RACLETTE BALAYE LA SURFACE DE L'ELEMENT DE FILTRAGE POUR RETIRER CE QUI Y EST ACCUMULE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX VANNES POUR ARROSEUSES POUR L'IRRIGATION DES TERRES, ET ALIMENTEES AVEC DE L'EAU DES PUITS, RIVIERES, LACS ET ANALOGUES.
Description
La présente invention concerne des vannes actionnées par solénoïde du type ayant une membrane commandée par une pression de fluide, pour contrôler l'ouverture et la fermeture de la vanne, et elle se réfère plus particulièrement à un nouvel ensemble de filtrage auto-nettoyant pour filtrer le fluide de contre utilisé pour faire fonctionner la membrane.
Les vannes actionnées par solénolde du type ayant une membrane commandée par une pression de fluide pour contrôler l'ouverture et la fermeture de la vanne sont connues depuis longtemps dans la pratique. Typiquement, ces vannes comprennent un moyen pour purger du fluide sous pression du caté d'entrée de la vanne à une chambre de contrôle où le fluide purgé de l'entrée agit sur la membrane pour maintenir la vanne fermée, un solénorde étant prévu pour détendre la pression dans la chambre de contre et effectuer l'ouver- ture de la vanne.
Un problème ayant trait aux vannes de ce type, est que les passages de purge à travers lesquels passe le fluide vers et au loin de la chambre de contrôle, ont typiquement un diamètre relativement petit et, par suite, ils sont facilement bouchés ou toqués si la poussière, des gravillons et autres matières néfastes ne sont pas filtrés du fluide de contrôle avant son entrée dans les passages de contre.
Cela est particulièrement vrai si la vanne est utilisée avec des arroseuses pour l'irrigation des terres, alimentées par l'eau de pluie, rivières, lacs et analogues.
Diverses tentatives ont été faites jusqu'à maintenant pour résoudre le problème du filtrage du fluide de contre, typiquement en prévoyant des filtres de divers types à l'entrée des passages du fluide de contrôle ou en prévoyant des filtres dans les passages du fluide de contrtle. On peut citer comme exemple de ces dispositifs selon l'art antérieur, les filtres utilisés dans les vannes couramment commercialisées par la Firme Rain Bird Sprinkler Mfg.Corp. de
Glendora, Californie, Etats-Unis d'Amérique, sous ses désignations de Séries E : Vannes Commande Electrique à
Distance, Modèle CP : Vannes Electriques Anti-contamination, et Vannes à Commande Electrique à Distance à Motif en
Angle et en T Série EAV, indiquées respectivement, aux pages 50, 51 et 54 du Catalogue d'Equipement d'irrigation
Rain Bird 1975-1976.
Glendora, Californie, Etats-Unis d'Amérique, sous ses désignations de Séries E : Vannes Commande Electrique à
Distance, Modèle CP : Vannes Electriques Anti-contamination, et Vannes à Commande Electrique à Distance à Motif en
Angle et en T Série EAV, indiquées respectivement, aux pages 50, 51 et 54 du Catalogue d'Equipement d'irrigation
Rain Bird 1975-1976.
Tandis que les ensembles de filtrage utilisés avec les vannes des types ci-dessus ont eu un certain succès, il reste toujours un problème parce que l'élément de filtrage lui-m#me peut entre bouché ou bloqué, ce qui nécessite un démontage périodique de la vanne ou de l'ensemble de filtrage pour nettoyer ou remplacer llélément de filtrage.Ainsi, il est nécessaire de trouver un ensemble de filtrage qui soit auto-nettoyant pour empêcher- l'élément de filtrage d'être bouché ou bloqué pendant son utilisation, et qui ne doive pas etre périodiquement enlevé pour un nettoyage ou un remplacement par un filtre propre,
La présente invention procure un nouvel ensemble de filtrage perfectionné qui est auto-nettoyant à chaque fois que la vanne est ouverte ou fermée, et qui fonctionne d'une façon très fiable et efficace pour assurer que les matières néfastes seront filtrées du fluide de contre utilisé pour commander la membrane de la vanne,
Plus particulièrement, l'ensemble de filtrage selon l'invention comprend un élément de filtrage à travers lequel le fluide de l'entrée de la vanne doit passer pour s'écouler à travers les passages de contrôle, et un élément de nettoyage tel qu'une brosse ou un certain nombre de raclettes engageant l'élément de filtrage pour le nettoyer avec chaque ouverture ou fermeture de la vanne, l'élément de filtrage et l'élément de nettoyage étant mobiles l'un par rapport à l'autres Dans un mode de réalisation, l'élément de nettoyage est couplé à la membrane de la vanne et balaye ou nettoie l'élément de filtrage chaque fois que la membrane se déplace pour ouvrir ou fermer la vanne, et dans un second mode de réalisation, l'élément de filtrage est couplé pour un mouvement avec la membrane pour se déplacer le long de l'élément de nettoyage avec chaque opération d'ouverture et de fermeture.
La présente invention procure un nouvel ensemble de filtrage perfectionné qui est auto-nettoyant à chaque fois que la vanne est ouverte ou fermée, et qui fonctionne d'une façon très fiable et efficace pour assurer que les matières néfastes seront filtrées du fluide de contre utilisé pour commander la membrane de la vanne,
Plus particulièrement, l'ensemble de filtrage selon l'invention comprend un élément de filtrage à travers lequel le fluide de l'entrée de la vanne doit passer pour s'écouler à travers les passages de contrôle, et un élément de nettoyage tel qu'une brosse ou un certain nombre de raclettes engageant l'élément de filtrage pour le nettoyer avec chaque ouverture ou fermeture de la vanne, l'élément de filtrage et l'élément de nettoyage étant mobiles l'un par rapport à l'autres Dans un mode de réalisation, l'élément de nettoyage est couplé à la membrane de la vanne et balaye ou nettoie l'élément de filtrage chaque fois que la membrane se déplace pour ouvrir ou fermer la vanne, et dans un second mode de réalisation, l'élément de filtrage est couplé pour un mouvement avec la membrane pour se déplacer le long de l'élément de nettoyage avec chaque opération d'ouverture et de fermeture.
Dans le premier mode de réalisation, l'élément de filtrage, qui a une forme cylindrique,est fixé au bottier de la vanne dans la chambre d'entrée et 1' élément de nettoyage# également cylindrique, est monté sur un manchon entourant l'élément de filtrage. Le manchon est couplé à la membrane par un boulon disposé centralement, et chaque fois que la vanne est ouverte ou fermée par un mouvement de la membrane, le manchon et son élément de nettoyage ont un mouvement de translation le long de la surface de l'élément de filtrage potr nettoyer sensiblement toute la longueur de cet élément et enlever toute poussière ou particules, ainsi que d'autres matériaux néfastes pouvant s'être accumulés sur l'élément de filtrage.
Dans le second mode de rdalisation, le manchon portant l'élément de nettoyage est monté stationnaire sur le bottier de la vanne et entoure l'élément cylindrique de filtrage qui est couplé, par un arbre central, à la mem brante, A chaque fois que la membrane se déplace pour ouvrir ou fermer la vanne, l'élément de filtrage se déplace le long de l'élément de nettoyage qui nettoie ltélément de filtrage.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement à la lecture de la description e#xplicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant divers modes de réalisation de l'invention et dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe transversale fragmentaire d'une vanne actionnée par solénoïde avec un ensemble de filtrage selon la présente invention
- la figure 2 est une vue en coupe transversale fragmentaire agrandie de 1' ensemble de filtrage de la figure 1;;
- la figure 3 est une vue en coupe transversale fragmentaire d'une seconde vanne actionnée par solénoide avec un ensemble de filtrage selon une autre forme de la présente invention
- la figure 4 est une vue en coupe transversale fragmentaire agrandie de l'ensemble de filtrage de la figure 3;
- la figure 5 est une vue fragmentaire agrandie et en coupe transversale, généralement semblable à la figure 2, et illustrant un autre mode de réalisation de la présente invention
- la figure 6 est une vue en perspective éclatée de l'ensemble de filtrage de la figure 5
- la figure 7 est une coupe horizontale agrandie faite généralement suivant la ligne 7-7 de la figure 5; et
- la figure 8 est une vue en coupe transversale, fragmentaire et agrandie généralement semblable à la figure 5 et illustrant un autre mode de réalisation de l'invention.
- la figure 1 est une vue en coupe transversale fragmentaire d'une vanne actionnée par solénoïde avec un ensemble de filtrage selon la présente invention
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- la figure 3 est une vue en coupe transversale fragmentaire d'une seconde vanne actionnée par solénoide avec un ensemble de filtrage selon une autre forme de la présente invention
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- la figure 5 est une vue fragmentaire agrandie et en coupe transversale, généralement semblable à la figure 2, et illustrant un autre mode de réalisation de la présente invention
- la figure 6 est une vue en perspective éclatée de l'ensemble de filtrage de la figure 5
- la figure 7 est une coupe horizontale agrandie faite généralement suivant la ligne 7-7 de la figure 5; et
- la figure 8 est une vue en coupe transversale, fragmentaire et agrandie généralement semblable à la figure 5 et illustrant un autre mode de réalisation de l'invention.
Comme on peut le voir sur les dessins, la présente invention est mise en oeuvre par une vanne 10 actionnée par solénoïde, du type ayant une membrane commandée par pression de fluide, pour contrôler l'ouverture et la fermeture d'un passage d'écoulement à travers la vanne. Dans ce cas, en se référant au mode de réalisation de la figure 1, la vanne 10 qui, de préférence, est faite en métal coulé ou matière plastique moulée, comprend un bottier 12 généralement# de forme tubulaire ayant une chambre d'entrée 14 vissée, à une extrémité, l'extrémité droite sur la figure 1, à un conduit 16 d'entrée de fluide, et à son autre extrémité, le bottier a une chambre de sortie 18 vissée à un conduit de sortie 20 disposé en ligne avec le conduit d'entrée.
Dans le bottier 12 entre les chambres d'entrée et de sortie 14 et 18, une paroi arquée et dressée 22 bloque le trajet d'écoulement en ligne droite entre le conduit d'entrée 16 et le conduit de sortie 20, et son extrémité supérieure 24 coopère avec une ouverture arquée 26 dans une partie de la paroi latérale supérieure 28 de la chambre d'entrée pour définir unpassage 30 ouvrant vers le haut, ayant une section transversale horizontale circulaire.
Ainsi, pour que le fluide passe du conduit d'entrée 16 au conduit de sortie 20, il doit passer par le passage 30 et sur l'extrémité supérieure 24 de la paroi arquée 22 dans la chambre de sortie 18.
Un capuchon 32,se composant ici d'une bague ou anneau généralement circulaire 34 et d'un couvercle 36 configuré en drome, est fixé par des boulons, non représentés, à la paroi latérale supérieure 28 du bottier 12 et il recouvre le passage 30. Le couvercle 36 du capuchon 32 comprend un support dressé 38 pour monter un ensemble 40 à solénorde actionné électriquement et il coopère avec la bague 34 pour supporter un ensemble formant vanne à membrane 42 et produire une étanchéité au fluide entre le capuchon et le bottier 12, une bague d'étanchéité à rebord 44 étant serrée entre la partie inférieure de la bague 34 et un rebord circulaire 46 faisant saillie de la paroi latérale 28 du bottier
Pour supporter l'ensemble 42 formant vanne à membrane, et produire une étanchéité au fluide entre la bague 34 et le couvercle 36 du capuchon 32, la partie 48 formant bord périphérique d'une membrane élastique 50 faisant partie de l'ensemble, est serrée entre le haut de la bague et le côté inférieur du couvercle. Une chambre interne de contre 52, généralement configurée en dame, est formée par le couvercle 36 du capuchon 32, et elle reçoit l'ensemble 42 formant vanne à membrane quand la membrane 50 est déplacée par une pression de fluide d'une position abaissée et fermée, illustrée sur la figure 1, à une position élevée et ouverte.
Pour supporter l'ensemble 42 formant vanne à membrane, et produire une étanchéité au fluide entre la bague 34 et le couvercle 36 du capuchon 32, la partie 48 formant bord périphérique d'une membrane élastique 50 faisant partie de l'ensemble, est serrée entre le haut de la bague et le côté inférieur du couvercle. Une chambre interne de contre 52, généralement configurée en dame, est formée par le couvercle 36 du capuchon 32, et elle reçoit l'ensemble 42 formant vanne à membrane quand la membrane 50 est déplacée par une pression de fluide d'une position abaissée et fermée, illustrée sur la figure 1, à une position élevée et ouverte.
La membrane 50 a ici une partie centrale 54 épaissie ayant une section transversale circulaire, avec une paire de plaques circulaires rigides de renforcement 56, de préférence en métal, disposées contre chaque face, et elle est fixée à un disque élastique 58 ayant une section transversale circulaire et une paroi latérale 60 contourées vers l'intérieur et vers le bas. Dans un creux cylindrique 62 de la face inférieure du disque 58 se trouve une plaque rigide de support 64, l'empilement de la plaque de support, du disque et de la membrane renforcée 50 étant maintenu ensemble par un boulon 66 et un écrou 68 pour former l'ensemble 42 formant vanne à membrane.
Dans la position fermée, le disque 58 scelle le passage 30 pour empêcher un écoulement de fluide du conduit d'entrée 16 à la chambre de sortie 18. Pour maintenir le disque 58 en position fermée, du fluide sous pression est purgé de la chambre d'entrée 14 à travers un passage comportant une conduite de contre 70 et le solénoïde 40 dans la chambre de contrôle 52 où ce fluide agit contre la surface supérieure de la membrane 50.
Comme on peut le voir sur la figure 1, la surface supérieure de la membrane 50 a une surface considérablement plus importante que l'aire superficielle du dis que 58 exposée à la pression du fluide d'entrée définie par le passage 30 du bottier 12o Comme le fluide dans la chambre de contr#le 52 est purgé de la chambre d'entrée 14, la pression dans la chambre de contrôle est sensiblement égale à la pression de fluide dans la chambre d'entrée et, par conséquent, elle agit contre l'aire superficielle plus importante de la membrane 50 pour maintenir le disque 58 en position fermée,
Pour ouvrir la vanne 10, l'ensemble à solénoïde 40 est actionné pour séparer de la chambre de contrôle 52, le fluide dans la conduite de contrôle 70, et purger le fluide dans la chambre de contrôle, vers l'atmosphère. En se référant de nouveau à la figure 1, la conduite de contre 70 est fixée par un accouplement fileté 71, à un raccord tubulaire 72 fixé à ltextrémité supérieure de l'ensemble 40 qui comprend un noyau tationnaire 74 traversé d'une ouverture centrale d'écoulement 76 et entouré d'une bobine 78.
Pour ouvrir la vanne 10, l'ensemble à solénoïde 40 est actionné pour séparer de la chambre de contrôle 52, le fluide dans la conduite de contrôle 70, et purger le fluide dans la chambre de contrôle, vers l'atmosphère. En se référant de nouveau à la figure 1, la conduite de contre 70 est fixée par un accouplement fileté 71, à un raccord tubulaire 72 fixé à ltextrémité supérieure de l'ensemble 40 qui comprend un noyau tationnaire 74 traversé d'une ouverture centrale d'écoulement 76 et entouré d'une bobine 78.
Le noyau stationnaire 74 fait saillie au-dessus du sommet de la bobine 78 et il est vissé au raccord 72 qui comporte une partie inférieure 80 à rebord pour serrer un disque isolant 82 entre l'extrémité supérieure de la bobine et le bas du raccord, La partie inférieure du noyau stationnaire 74 a la forme d'une jupe cylindrique 84 dans laquelle est monté pour un mouvement réciproque entre des positions supérieure et inférieure, un plongeur cylindrique 86 ayant des pièces d'insertion d'étanchéité 88 configurées en disque à chaque extrémité.
Pour fixer l'ensemble à solénoïde 40 au support 38 du capuchon 32, une bague 90 extérieurement filetée est disposée autour de la jupe 84 du noyau 74 en dessous de la bobine 78, et elle est reçue par des filets internes correspondants formés dans le support qui ici est générs3fflwnt en forme de coupe.Un disque isolant 92 est disposé entre le haut de la bague filetée 90 et le bas de la bobine 78,par isoler la bobine du capuchon 32, et le bas de la bague filetée est en aboutement contre un rebord 94 évasé radialement vers l'extérieur, formé à l'extrémité inférieure de la partie 84 formant jupe du noyau 74o Le bas du rebord 94 vient, à son tour, en aboutement contre un épaulement 96 formé dans le support 38 pour maintenir l'ensemble formant solénoïde 40 au capuchon 32, une la gue d'étanchéité 98 étant comprimée entre le bas du rebord et l'épaulement pour produire un joint étanche au fluide.
Dans le fond 100 du support 38 et près d'un ctté se trouve un conduit 102 pour permettre au fluide d'entrer et de sortir de la chambre de contrôle 52. Au centre du fond 100 du support 38 se trouve un conduit de purge 104 ayant une extrémité de sortie 106 ouvrant vers l'atmosphère, et il est placé pour être axialement aligné avec le plongueur 86 de façon que, quand ce dernier est à sa position inférieure, la pièce d'insertion d'étanchéité inférieure 88 repose contre l'entrée pour fermer le conduit de purge.
Quand il est dans sa position inférieure illustrée sur la figure 1, le plongeur 86 permet au fluide de s'écouler de la conduite de contrôle 70 à travers l'ouverture d'écoulement 76 et le conduit 102 dans la chambre de contre 52. Pour permettre un écoulement libre du fluide autour du plongueur 86, il est muni de gorges ou rainures longitudinales 108 formées le long de ses côtés, et par lesquelles le fluide peut passer entre le plongeur et la paroi latérale interne de la partie 84 formant jupe du noyau 74.
Pour assurer que le plongeur 86 restera à la position inférieure quand la vanne 10 sera fermée, un ressort 110 est disposé autour d'une partie inférieure du plongeur et il est maintenu en place entre le coté inférieur du rebord 94 du noyau 74, et un rebord 112 disposé radialement vers l'extérieur, formé à l'extrémité inférieure du plongeur.
De cette façon, tant que la bobine 78 de l'ensemble formant solénoïde 40 n'est pas actionnée, le plongeur 86 ferme de façon étanche le conduit de purge 104 et permet au fluide de la chambre d'entrée 14 sensiblement à la pression de cette chambre d'entrée, de remplir la chambre de contrôle 52.
Si l'on souhaite ouvrir la vanne 10, on actionne la bobine 78 de l'ensemble 40 formant solénoïde par un moyen électrique qui n'est pas représenté, et cela tire le plongeur 86 vers la position supérieure dans laquelle la pièce d'insertion d'étanchéité supérieure 88 repose contre la sortie de l'ouverture d'écoulement 76 à travers le noyau 74, pour fermer cette ouverture de façon étanche et y emp#- cher un plus ample écoulement de fluide. Dans la position supérieure, le conduit de purge 104 est ouvert à l'atmosphère, ce qui permet au fluide sous pression dans la chambre de contrôle 52 de s'écouler en dehors de cette chambre par le conduit 102 dans le support 38 puis en dehors de la vanne 10 par le conduit de purge.
Quand la pression de fluide dans la chambre de contrôle 52 est détendue, la pression de fluide dans la chambre d'entrée 14 agissant contre la surface inférieure exposée du disque 58 force l'ensemble formant vanne à membrane 42 à se déplacer vers le haut dans la chambre de contrôle, pour ouvrir ainsi le passage 30. Pour centrale l'étendue d'ouverture du passage 30, et par conséquent l'écoulement à travers la vanne 10, un bouton 114 de contrôle d'éc#Le- ment, fixé à un arbre fileté 116,est monté centralement au sommet 36 du capuchon 32.En élevant et en abaissant l'arbre 116 par rapport au capuchon 32, on contre l'étendue sur laquelle l'ensemble formant vanne à membrane 42 peut monter dans la chambre de contrôle 52, car l'extrémité supérieure 118 du boulon 66 vient en engagement avec l'extrémité inférieure 120 de l'arbre 116 pour empêcher un plus ample mouvement vers le haut de l'ensemble formant vanne à membrane,
Il est important de noter que la conduite de contre 70 et les divers passages d'écoulement à travers l'ensemble à solénoïde 40 et le capuchon 32 ont une section transversale relativement petite.Pour cette raison, il est impératif que le fluide admis dans la conduite de contrôle 70 soit sans poussière, gravillons et autres matières néfastes, pouvant provoquer un blocage de la conduite ou des divers autres passages à travers l'ensemble à solénoïde 40 et le capuchon 32, et rendre la vanne 10 inopérative.
Il est important de noter que la conduite de contre 70 et les divers passages d'écoulement à travers l'ensemble à solénoïde 40 et le capuchon 32 ont une section transversale relativement petite.Pour cette raison, il est impératif que le fluide admis dans la conduite de contrôle 70 soit sans poussière, gravillons et autres matières néfastes, pouvant provoquer un blocage de la conduite ou des divers autres passages à travers l'ensemble à solénoïde 40 et le capuchon 32, et rendre la vanne 10 inopérative.
Selon la présente invention, un nouvel ensemble de filtrage 122 est disposé dans le boîtier 12 de la vanne 10, et il fonctionne d'une façon très fiable et très efficace pour assurer que la poussière, les gravillons et autres matières néfastes seront filtrés du fluide de contrôle admis dans le conduit de contrôle 70. Par ailleurs, avec chaque ouverture et fermeture de la vanne 10, l'ensem- ble de filtrage 122 est nettoyé pour empêcher l'accumulation de matières pouvant boucher ou obstruer le filtre lui-m#e.
Pour les raisons qui précèdent, l'ensemble de filtrage 122 est monté dans la chambre d'entrée 14 et il comprend dans le cas présent, un élément de filtrage cylindrique 124, de façon type un tamis ayant typiquement de 12 à 40 mailles par cm, placé pour filtrer le fluide avant son entrée dans la conduite de contrôle 70 et un manchon 126 supportant une brosse de nettoyage 128 qui entoure et engage l'élément de filtrage. L'élément de filtrage 124 et la brosse 128 sent mobsses l'un relEtivement à l'autre et sort couplés l'ensemble formant vanne à membrane 42 de façon que la brosse balaye ou essuie sensiblement toute la longueur de l' élément de filtrage à chaque fois que la vanne 10 est ouverte ou fermée.
Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, l'élé- ment de filtrage 124 est monté stationnaire dans la chambre d'entrée 14 en dessous de l'ensemble formant vanne à membrane 42 et du passage 30, et il est fixé à une partie de la paroi latérale inférieure du bottier 12o Dans le cas présent, l'élément de filtrage 124 est supporté à ses extrémités autour d'un manchon latéralement perforé 130 en matériau rigide, qui est maintenu en position par des capuchons extrêmes supérieur et inférieur à rebord 132 et 134, respectivement, maintenus ensemble par un boulon s'étendant axialement 136 fixé, à son extrémité inférieure, dans un bouchon 138 centralement percé faisant saillie à travers la paroi latérale inférieure du bo##ter 12.
Pour permettre au fluide de la chambre d'entrée 14 de s'écouler dans la conduite de contrôle 70, le boulon 136 a un alésage longitudinal 140 qui s'étend de l'extrémité inférieure 142 vers le haut jusqutà la partie médiane, et qui communique avec une paire d'orifices 144 disposés latéralement, ouverts au fluide qui a traversé l'élément de filtrage 124 et le manchon perforé 130; Ainsi, pour entrer dans la conduite 70, le fluide doit d'abord passer par l'élément de filtrage 124 avant de s'écouler à travers le bouchon 138 et dans la conduite de contrôle qui est couplée au bouchon à l'extérieur du boîtier 12 par un raccord fileté approprié 146.
Comme on peut le voir sur les figures i et 2, le manchon 126 a la forme d'un cylindre ayant une extrémité supérieure fermée 148 fixée au coté inférieur du disque 58 de l'ensemble 42 formant vanne à membrane, par le boulon 118 qui mantient cet ensemble, et il est traversé d'une série de trous 150 dirigés latéralement, espacés le long de la partie médiane et inférieure de sa paroi latérale
A l'intérieur de la paroi latérale du manchon 126 près de son extrémité inférieure ouverte 152 est fixée la brosse 128 qui, ici, se compose d'une série de soies ou poils 154 fixés sur un support 156 collé au manchon, et qui viennent en contact avec la u-fface externe de l'élément de filtrage 124 On notera que la brosse 128 pourrait sensiblement etre faite de tout matériau pouvant être utilisé pour essuyer la surface de l'élément de filtrage 124 et enlever les matières néfastes accumulées ; l'un de ces matériaux que l'on a trouvé satisfaisant est celui vendu par la firme Minnesota Mining & Mfg. Co., sous la dénomination commerciale "Fibre-Tran".
A l'intérieur de la paroi latérale du manchon 126 près de son extrémité inférieure ouverte 152 est fixée la brosse 128 qui, ici, se compose d'une série de soies ou poils 154 fixés sur un support 156 collé au manchon, et qui viennent en contact avec la u-fface externe de l'élément de filtrage 124 On notera que la brosse 128 pourrait sensiblement etre faite de tout matériau pouvant être utilisé pour essuyer la surface de l'élément de filtrage 124 et enlever les matières néfastes accumulées ; l'un de ces matériaux que l'on a trouvé satisfaisant est celui vendu par la firme Minnesota Mining & Mfg. Co., sous la dénomination commerciale "Fibre-Tran".
Quand la vanne 10 est ouverte par la mise en action de l'ensemble à solénoïde 40, l'ensemble 42 formant vanne à membrane s'élève de la position fermée de la figure 1 vers la position ouverte, et comme cela est illustré sur la figure 2, il entraîne avec lui le manchon 126 et la brosse 128. Tandis que le manchon 126 est élevé par l'ensemble 42 formant vanne à membrane, la brosse 128 se déplace le long de la surface de l'élément de filtrage 124 pour enlever toute matière particulaire pouvant s'strie rassemblée sur le filtre.
Comme l'ensemble de filtrage 122 est monté dans la chambre d'entrée 14, le fluide passant par la vanne 10 quand elle est ouverte, s'écoule autour de l'ensemble de filtrage et emmène avec lui vers le conduit de sortie 20 tout matériau enlevé de l'élément de filtrage 124 par la brosse 128. De même, quand la vanne 10 est fermée, la brosse 128 entraînée par le manchon 126 descend sur l'élément de filtrage 124 pour enlever les matières pouvant s'étire accumulées sur le filtre pendant que la vanne était ouverte.
De cette façon, l'élément de filtrage 124 est nettoyé constamment par l'action de l'ouverture et de la fermeture de la vanne 10, ce qui assure que le filtre ne sera jamais bloqué et ce qui permet de ne laisser entrer dans la conduite de contrôle 70, que du fluide filtré.
Dans le mode de réalisation de l'invention qui est illustré sur les figures 3 et 4, la vanne 10' comprend un ensemble 122' formant filtre auto-nettoyant, où le manchon 126' portant la brosse 128' est monté stationnaire et l'élément de filtrage 124' se déplace en réponse au mouvement de l'ensemble 42' formant vanne à membrane. Pour la facilité de la compréhension, les pièces du mode de réalisation des figures 3 et 4 qui correspondent sensiblement à celles décrites par rapport au mode de réalisation des figures 1 et 2, ont été désignées par des repères correspondants munis de prime.
Comme on peut le voir suqla figure 3, l'ensemble de filtrage 122' est disposé dans la chambre d'entrée 14' du boîtier 12' qui, ici, a généralement une section transversale en L, la chambre de sortie 18' étant couplée à un conduit de sortie 20' s'éloignant du bolier à angle droit par rapport au conduit d'entrée 16'. Le capuchon 32' est fixé à la paroi latérale supérieure 28' du boîtier 12', et dans ce cas, il se compose d'un couvercle en dbme 36' en une seule pièce, fixé au boîtier par des boulons non représentés.
Pour sceller le capuchon 32' et le boîtier 12', et monter l'ensemble 42' formant vanne à membrane, la partie formant bord périphérique 48' de la membrane 50' est serrée entre le côté inférieur du capuchon et le sommet d'un rebord circulaire 46', formé autour de la paroi latérale supérieure 28' du boîtier. La partie centrale 54' de la membrane 50' est renforcée sur chaque face par des plaques rigides 56' et l'ensemble est fixé à un arbre 158 qui s'étend au-dessus de la membrane renforcée dans la chambre de contrôle 52', et vers le bas en dessous de la membrane renforcée dans la chambre de sortie 18'.
Autour de la partie extrême inférieure de l'arbre 158 est fixé le disque 58t qui, ici, a un capuchon de renforcement 160 sur sa face supérieure et sa paroi latérale 60', et qui vient en étanchéité contre un siège de vanne 162 formé par le rebord cylindrique 164 dans le boîtier 12', définissant le passage 30' à travers lequel le fluide doit passer entre les chambres d'entrée et de sortie 14' et 18', respectivement. L'arbre 158 traverse le disque 58' jusqu'à la chambre d'entrée 14', et il est muni d'un alésage central 166 qui s'étend de l'extrémité inférieure 168 vers le haut dans la chambre de contrôle 52' où un orifice 170 ouvrant latéralement, ouvre l'alésage vers la chambre de contrtle.
Dans la chambre d'entrée 14', le fluide est libre de s'écouler dans la chambre de contrôle 52' en tout moment par l'alésage 1660 Quand la vanne 10' est fermée, la chambre de contre 52' contient du fluide qui est sensiblement à la pression de la chambre d'entrée, et qui maintient le
disque 581 en engagement d'étanchéité avec le siège 162
étant donné l'aire superficielle relativement importante sur laquelle la pression dans la chambre de contrôle agit sur la face supérieure de la membrane 50 t s en comparaison de l'aire de la face inférieure du disque qui est exposée à à la pression d'entrée par le passage 30'.
disque 581 en engagement d'étanchéité avec le siège 162
étant donné l'aire superficielle relativement importante sur laquelle la pression dans la chambre de contrôle agit sur la face supérieure de la membrane 50 t s en comparaison de l'aire de la face inférieure du disque qui est exposée à à la pression d'entrée par le passage 30'.
Pour ouvrir la vanne 10', l'ensemble formant solénoïde 40' est actionné pour purger du fluide sous pression de la
chambre de contrôle 52 o Dans ce cas, l'ensemble formant solénoide 40' comprend une bobine (non représentée) qui peut
être actionnée pour élever un plongeur 86' et ouvrir le conduit de purge 104 pour permettre ainsi au fluide dans la chambre de contrôle 52' de traverser le conduit 102' et de sortir du conduit de purge. Comme la chambre de contrôle 52t est constamment ouverte à l'entrée de fluide à à travers l'alésage 166 dans l'arbre 158, le conduit de purge 104' communique de façon type en avant de la vanne 10', avec le conduit de sortie 20' , il n'y a donc pas de perte importante de fluide vers l'atmosphère quand la vanne est ouverte.
chambre de contrôle 52 o Dans ce cas, l'ensemble formant solénoide 40' comprend une bobine (non représentée) qui peut
être actionnée pour élever un plongeur 86' et ouvrir le conduit de purge 104 pour permettre ainsi au fluide dans la chambre de contrôle 52' de traverser le conduit 102' et de sortir du conduit de purge. Comme la chambre de contrôle 52t est constamment ouverte à l'entrée de fluide à à travers l'alésage 166 dans l'arbre 158, le conduit de purge 104' communique de façon type en avant de la vanne 10', avec le conduit de sortie 20' , il n'y a donc pas de perte importante de fluide vers l'atmosphère quand la vanne est ouverte.
L'élément de filtrage cylindrique 124' est fixé ici autour de la face externe du manchon latéralement perforé 130' qui comprend une partie extrême supérieure à rebord 172 vissée à l'extrémité inférieure 168 de l'arbre 158 et contre la face inférieure du disque 58'. La brosse 128 est collée à la partie extrême supérieure de son manchon 126 qui est maintenu en place autour de l'élément de filtrage 124' par des entretoises radiales 174 s'étendant d'une bague de support 176 reposant dans un évidement 178 formé autour de la paroi interne de la chambre d'entrée
14' du bottier 12', une bague de verrouillage 180 s'adaptant automatiquement dans une gorge de la paroi pour maintenir la bague de support dans l'évidement
Quand la vanne 10' est ouverte par mise en action du solénoide 40' pour élever le plongeur 86' et purger du fluide de la chambre de contre 52' à travers le conduit de purge 104', l'ensemble 42' formant vanne à membrane s'élève, ce qui déplace 'élément de filtrage 124t vers le haut par rapport à la brosse 128po Cela permet à la brosse 128' d'essuyer la surface de 11 élément de filtrage 124' à chaque fois que la vanne 10' est ouvert ou fermée, pour maintenir ainsi l'élément de filtrage sans aucune matière néfaste pouvant boucher ou bloquer le filtre et rendre la vanne inopérative.
14' du bottier 12', une bague de verrouillage 180 s'adaptant automatiquement dans une gorge de la paroi pour maintenir la bague de support dans l'évidement
Quand la vanne 10' est ouverte par mise en action du solénoide 40' pour élever le plongeur 86' et purger du fluide de la chambre de contre 52' à travers le conduit de purge 104', l'ensemble 42' formant vanne à membrane s'élève, ce qui déplace 'élément de filtrage 124t vers le haut par rapport à la brosse 128po Cela permet à la brosse 128' d'essuyer la surface de 11 élément de filtrage 124' à chaque fois que la vanne 10' est ouvert ou fermée, pour maintenir ainsi l'élément de filtrage sans aucune matière néfaste pouvant boucher ou bloquer le filtre et rendre la vanne inopérative.
Pour contrôler le taux d'ouverture et de fermeture de la vanne 10', une chambre cylindrique de fluide 182 est formée dans le capuchon 36' au-dessus de la chambre de contrôle 52'3 La partie extr > me supérieure 184 de l'arbre 158 traverse une ouverture élargie 186 au fond de la chambre cylindrique 182 et un disque 188 formant piston y est monté, qui est maintenu en place par des anneaux de verrouillage 190, son diamètre étant quelque peu plus petit que le diamètre interne de la chambre dans laquelle il se déplace.
Quand la vanne 10' est commandée pour déplacer l'ensem- ble formant vanne à membrane 42' de la position inférieure fermée à la position supérieure ouverte, le piston 188 se déplace de même vers le haut dans la chambre cylindrique 182, et en faisant ainsi, il déplace du fluide de la partie supérieure de cette chambre autour du bord du piston jusqu'à la partie inférieure de la chambre.En contrôlant le débit auquel le fluide peut se déplacer autour du bord du piston 188, c'est-à-dire en contrôlant le diamètre du piston par rapport au diamètre interne de la chambre cylindrique 182, on peut contrôler la vitesse du mouvement de l'ensemble formant vanne à membrane 42', par exemple, pour empêcher les coups de bélier,
On notera à la lecture de ce qui précède, que la présente invention procure un nouvel ensemble de filtrage automatique 122 particulièrement adapté à une utilisation dans une vanne 10 actionnée par solénoïde du type ayant une membrane 50 commandée par une pression de fluide, pour contrôler l'ouverture et la fermeture de la vanne.Par ailleurs, il sera également apparent que l'ensemble de filtrage auto-nettoyant 122 opère d'une façon très fiable et très efficace pour nettoyer l'élément de filtrage 124 à chaque fois que la vanne est ouverte ou fermée, et empêche sensiblement que le filtre ne soit bouché ce qui pourrait autrement se produire du fait de l'accumulation de matières néfastes sur l'élément de filtrage.
On notera à la lecture de ce qui précède, que la présente invention procure un nouvel ensemble de filtrage automatique 122 particulièrement adapté à une utilisation dans une vanne 10 actionnée par solénoïde du type ayant une membrane 50 commandée par une pression de fluide, pour contrôler l'ouverture et la fermeture de la vanne.Par ailleurs, il sera également apparent que l'ensemble de filtrage auto-nettoyant 122 opère d'une façon très fiable et très efficace pour nettoyer l'élément de filtrage 124 à chaque fois que la vanne est ouverte ou fermée, et empêche sensiblement que le filtre ne soit bouché ce qui pourrait autrement se produire du fait de l'accumulation de matières néfastes sur l'élément de filtrage.
Les figures 5 à 7 montrent un autre mode de réalisation de l'invention où des composants communs à ceux des figures let 2 sont désignés par des repères communs.
Dans ce mode de réalisation, l'élément de nettoyage du type en brosse est remplacé par un certain nombre de raclettes 200 pour engager et nettoyer un élément de filtrage 202. Plus particulièrement, l'élément de filtrage 202 comprend une base à bride 204 qui est fixée au fond de la chambre d'entrée 14 de la vanne et définissant une ligne de contrôle 206 pour le passage d'un fluide de contrtle vers un ensemble à solénoïde (non représenté).
La base 204 est jointe à un support dressé 208 du filtre qui a la forme d'un certain nombre de poteaux dressés et espacés 210 définissant un passage d'écoulement 211, ouvert vers le bas, qui communique avec la ligne de contrôle 206. Un écran cylindrique de filtrage 212 ayant des ouvertures 214 s'étendant radialement vers l'intérieur est monté sur le support 208 et il est maintenu en place par une rondelle 216 et une vis 218 fixée dans un disque 220 au sommet des poteaux 210.
Les raclettes 200 sont montées pour un mouvement avec le disque de vanne 58 en engagement raclant avec l'écran de filtrage à surface lisse 212, pour gratter la matière accumulée de l'écran, à chaque fois que le disque 58 est ouvert et fermé. Ces raclettes 200 sont de préférence formées en une matière plastique légère ou analogue, afin de comprendre des bras élastiques et radialement espacés 222 qui s'étendent vers le bas à partir d'un cylindre de montage 224 qui est reçu autour d'un toton de montage 226 maintenu contre le dessous du disque 58 par un boulon de montage 228. Avantageusement, ce boulon 228 traverse une rondelle 230 avec des bras 232 s'étendant radialement portant contre l' étendue inférieure du cylindre 224 pour maintenir ce cylindre 224 par rapport au disque 58.
Les extrémités inférieures des bras élastiques 222 comprennent des raclettes ou lames 234 tournées vers l'intérieur, dimensionnées pour un engagement raclant avec l'écran de filtrage 212, à une force d'élasticité définie par l'élasticité des bras. Ainsi, tandis que le disque 58 se déplace entre ses positions ouverte et fermée, les lames 234 balayent la matière accumulée de l'écran de filtrage 212, généralement de la m#e façon que la brosse représentée sur les figures I et 2. Toute particule suffisamment petite pour entrer dans les ouvertures 214 a tendance à etre balayée à travers elles sans les boucher, en vertu de la forme en coupe transversale divergente de ces ouvertures.
L'orientation des raclettes et de l'élément de filtrage peut entre inversée comme on peut le voir sur la figure 8 de façon que les raclettes soient stationnaires et que 1' élément de filtrage soit monté pour un mouvement avec le disque 58. Plus particulièrement, dans ce mode de réalisation, les raclettes 200 ayant le cylindre de montage 224, les bras élastiques 222 et les lames 234, sont montées sur un toton de support 236 au fond de la chambre d'entrée 14 de la vanne, en utilisant la rondelle 230 et un boulon de montage 238. Les bras élastiques 222 font ainsi saillie vers le haut pour un engagement circonférentiel autour de l'écran de filtrage 212 qui est porté autour du support 208 du filtre faisant saillie de la base de montage 204, géneralement de la même façon qu'on l'a décrit par rapport aux figures 5 à 7. Cependant, dans ce mode de réalisation, la base de montage 204 est fixée de toute façon appropriée au-dessous du disque 58 et la ligne de contrôle 206 s'étend vers le haut à travers le disque de vanne pour un passage approprié vers un ensemble à solénoïde (non représenté), En conséquence, l'ouverture et la fermeture du disque 58 déplacent écran 212 par rapport aux raclettes 200, ainsi écran est nettoyé de la matière accumulée. Si on le souhaite, urebague élastique 240 peut être portée autour des bras élastiques 222 pour maintenir les lames 234 en engagement portant avec l'écran 212.
Les modes de réalisation des figures 5 à 8 sont avantageux parce que les raclettes 200 ne peuvent être coincées dans les ouvertures 214 de l'écran de filtrage.
Par ailleurs, les lames ne forment pas de petites poches pouvant piéger des particules ou permettre la croissance d'algues. Les lames sont maintenues sous tension élastique en tout moment pour un engagement positif avec l'écran de filtrage.
Claims (2)
- 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ltélément de filtrage précité est de forme cylindrique et en ce que la raclette précitée entoure ledit élément de filtrage.3o Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de filtrage précité est monté stationnaire dans la chambre d'entrée précitée de la vanne précitée, et la raclette précitée est couplée à la membrane précitée pour un mouvement avec elle par rapport audit élément de filtrage.4. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la raclette précitée est montée stationnaire dans la chambre d'entrée précitée de la vanne précitée et en ce que l'élément de filtrage précité est couplé à la membrane précitée pour un mouvement avec elle par rapport à ladite raclette.50 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de filtrage précité comprend un écran cylindrique (212) fixé autour d'un manchon latéralement perforé communiquant avec la chambre de contre précitée, et en ce que la raclette précitée comprend un certain nombre de raclettes pour racler sensiblement toute la surface effective dudit écran à chaque fois que la vanne précitée est ouverte ou fermée.
- 6. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de filtrage précité est un écran ayant un certain nombre de trous (214) qui divergent, en coupe, dans la direction de l'écoulement.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/693,514 US4081171A (en) | 1976-06-07 | 1976-06-07 | Self-cleaning filter assembly for solenoid-actuated valves |
| US06/222,485 US4360037A (en) | 1981-01-05 | 1981-01-05 | Self-cleaning filter assembly for solenoid-actuated valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2497465A2 true FR2497465A2 (fr) | 1982-07-09 |
| FR2497465B2 FR2497465B2 (fr) | 1988-10-14 |
Family
ID=26916841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8124625A Expired FR2497465B2 (fr) | 1976-06-07 | 1981-12-31 | Ensemble de filtrage auto-nettoyant pour vannes actionnees par solenoide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2497465B2 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107524854A (zh) * | 2017-09-21 | 2017-12-29 | 安徽荣达阀门有限公司 | 一种可远程控制的闸阀 |
| CN113669786A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-19 | 北京跬远科技发展有限公司 | 一种清洁高效节能供暖***设备 |
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| FR2354123A1 (fr) * | 1976-06-07 | 1978-01-06 | Clemar Mfg Corp | Ensemble de filtrage auto-nettoyant pour vannes actionnees par solenoide |
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- 1981-12-31 FR FR8124625A patent/FR2497465B2/fr not_active Expired
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