<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention est relative à une vanne à commande électro-magnétique à circuit inversable,spé- cialment destinée à permettre de régler la circulation de liquides sous pression dans des tuyauteries d'instal- lations sanitaires ou industrielles. Inapplication de
<Desc/Clms Page number 2>
cette vanne double est notamment très avantageuse dans le cas d'installations sanitaires à chasses d'eau ou autres situées'dans des endroits ou des locaux non chauffés afin d'éviter que l'eau ne puisse geler dans les tuyauteries distributrices.
Conformément à l'invention, la vanne est caracté- risée en ce que son organe d'obturation est soumis à lt- action de deux diaphragmes superposés constituant entre eux une chambre à air, le diaphragme supérieur recevant lui-même la pression d'une dérivation du liquide pressuré visé. Suivant l'invention également, cette dérivation du liquide pressuré part d'une vanne supplémentaire montée sur la tuyauterie d'amenée du liquide pressuré et reliée à la vanne double par une tuyauterie de faible section aboutissant dans celle-ci au-dessus du diaphragme supé- rieur, ladite admission dans ladite tuyauterie étant'réglée par un mécanisme électro-magnétique associé à un inverseur de courant du type décrit dans le brevet du même demandeur en date du 4 Octobre 1957.
D'autres caractéristiques de l'invention seront encore décrites ci;...après avec référence au dessin annexé, lequel représente, à titre d'exemple uniquement, une vanne à commande électro-magnétique avec inverseur de circuit et réglage par thermostat spécialement destinée à éviter le gel dans des canalisations d'eau sous pression alimentant une installation de chasse d'eau pour latrines situées en local non chauffé.
Dans ce dessin:
Fig.1 est une vue représentant en coupe verticale lä vanne et sa commande électro-magnétique, la vanne étant en position d'ouverture; Fig.2 est une coupe par 2-2 dans l'organe de com- mande électro-magnétique;
<Desc/Clms Page number 3>
Fig.3 est une vue corresrondant à la Fig.2,la vanne double étant en position de fermeture Fig.4 est un schéma de connexions électriques de l'organe de commande électro--magnétique avec un thermostatd
Considérée en soi, la vaane A conforme à l'inven tion comprend un corps1 sur lequel sont vissées des tu- bulures d'entrée 2 et de sortie 3 pour l'eau destinera. alimenter, par exemple des chasses d'eau.
La tubulure dtentrée 2 se prolonge pour former une petite vanne.pi- lote B, dont il sera question par la suite.
Dans l'alésage 4'du corps 1, en face de la tubu- lure d'entrée 2, peut coulisser verticalement, avec un certain jeu, un piston 4-, présentant à sa base un coussin élastique 5 qui, dans la position de fermeture de la van,. ne, s'applique sur un siège 1", ménagé dans le corps 1 entre les tubulures d'entrée 2 et de sortie 3. Ce piston est traversé par une tige centrale 6, dont la partie infé- rieure saillante est susceptible d'agir coaxialement sur la tige 7 de la soupape 8 d'un purgeur automatique B, ménagé dans une chambre taraudée 9, de section moindre que la chambre 3 du corps 1, à la base duquel elle débouche.
Sous l'action d'un ressort 10, enroulé autour de la par- tie inférieure de la tige 7 et prenant appui d'autre part sur un écrou 11 vissé dans la chambre 9 à une hauteur ré- glable, la soupape 8 s'applique contre un siège 12 prévu à la partie supérieure de ladite chambre en-dessous de la tubulure de sortie 3. Des conduits verticaux 13 sont percés à la périphérie de l'écrou de réglage 11.
Dans la position d'ouverture représentée en Fig.1, le piston 4 plonge centralement à sa partie supérieure dans une pièce 14 formant une cuvette 15. Entre la surface
<Desc/Clms Page number 4>
supérieure de cette pièce 14 et la face interne en forme de cuvette renversée d'un chapeau 16 fixé sur ladite pièce sont maintenus fermement a) un premier diaphragme en ma- tière flexible 17 traversé centralement par'la tige 6 et pressée contre la surface du piston 4 par un disque métal- lique 18 de diamètre égal à celui de ce dernier et logé dans une cavité correspondante du diaphragme 17; b) une couronne métallique d'arrêt 19 embrassant centralement un corps cylindrique 20 de diamètre inférieur à celui du piston 4 et reposant sur le disque 18 et laissant entre lui et ledit corps un espace annulaire 21;
c) un second diaphragme en matière flexible 22, incurvé en sens contraire de celui du premier diaphragme et serré entre deux disques métalli- ques 23 et 24 de diamètre supérieur à celui du piston 4.
Toutes ces pièces sont montées autour de la tige centrale 7, qui est filetée pour recevoir les écrous extrêmes 25 et 26, lesquels maintiennent ces pièces assemblées. Entre les diaphragmes 17 et 22 est ainsi constituée une chambre d'air 27 sans issue vers l'extérieur.
Tandis que la cuvette 16 formée sous le diaphragme 17 est en relation avec l'intérieur 3 du corps 1 de la van- ne A, le long du piston 4, la chambre 28 constituée au- dessus du diaphragme 22 est en relation avec la chambre 29 d'une petite vanne C dite vanne pilote associée à la vanne A par une petite tuyauterie 30. Cette chambre 29 de forme cylindrique est taraudée et présente des ouvertures opposées dans l'une desquelles se fixe la tubulure d'entrée 2 de la vanne A et dans l'autre un raccord 31 pour la tuyauterie d'amenée de l'eau sous pression.
A la partie supérieure'de la chambre 29 fermée à sa base par un bouchon fileté 32 est vissé un tampon 33 surmonté par un disque en caoutchouc ou analogue 34, le tampon et le disque sont percés d'un
<Desc/Clms Page number 5>
conduit central 35 mettant en relation l'espace rétréci duquel part la petite tuyauterie 30 avec l'amenée d'eau sous pression. Ce conduit central 35 est obturé dans la position d'ouverture de la vanne A, représentée en Fig.i par un pointeau 36 terminant une tige 37 pourvue à une certaine hauteur au-dessus de l'orifice de départ de la tuyauterie 30 d'une soupape conique 38 susceptible de s'- appliquer sur un siège correspondant 39 de manière à déli- miter une petite chambre supérieure 40, dans laquelle est percé un orifice 41 débouchant à l'extérieur.
Au-dessus de la sa;pape 38, la tige 37 se prolonge vers le haut jusqu'à présenter en dehors de la vanne pi- lote C une saillie autour de laquelle s'enroule un petit ressort 42, qui prend appui d'une part sur le corps de ladite vanne et d'autre part sur une rondelle 43 vissée à son extrémité. Sur cette rondelle 43 presse une vis de réglage 44 portée par un levier 45 susceptible de pivoter autour d'un axe 46 fixé à un étrier 47 montésur la vame
C, lorsque sur l'extrémité en forme de talon 45' e ce levier agit un organe actionné par le mécanisme de com- mande de la vanne Ao Dans le cas présent, on utilise dans ce but une commande électromagnétique avec inverseur de courant du type décrit et revendiqué dans une demande de brevet antérieurement dépôsée par le même inventeur.
Avant d'exposer son application au cas de la présente vanne, il importe d'expliquer le fonctionnement de cette vanne en soio
Dans la position représentée en Fig.1, l'eau, dans le cas présent, s'écoule librement de la vanne pi- lote C à la vanne A et de celle-ci à l'extérieur vers l'endroit d'utilisation, par exemple une installation de
<Desc/Clms Page number 6>
chasse dteau de latrines. Le piston 4 occupe en effet sa position supérieure, le purgeur B est fermé et le pointeau.
36 de la vanne C obture le conduit 35 du fait que la tige 37 est maintenue abaissée sous l'action d'une force agis- sant sur le talon 45t du levier 45. L'arrêt de ce flux d'eau s'opère lorsque cette force cesse son action sur ledit levier. En effet, sous l'action du petit ressort 42 aidé de la Pression de l'eau; la tige 37 est soulevée de sorte que son pointeau 36 découvre le conduit 35, en même temps que sa soupape 38 s'applique contre son siège 39.
L'eau peut alors librement passer par la tuyauterie 30 avec la chambre 28 au-dessus du diaphragme 22. Cette eau presse le disque supérieur 23 qui entraîne le diaphragme 22 vers le bas jusqu'à ce que le disque correspondant 24 vienne rencontrer la couronne d'arrêt 19, en même temps qu'il presse sur le corps 20 et par suite sur le disque 18 et par suite sur la membrane inférieure 17, et que l'- air passe au travers de l'espace annulaire 21. Sous l'ef- fet de pression ainsi obtenu résultant essentiellement de la différence de section des disques 23 et 24 d'une part et du disque 18 et du piston 4 d'autre part,celui-ci est entraîné vers le bas et vient obturer la tubulure d'entrée d'eau 2 en s'appliquant sur son siège l"; il prend, ainsi que les différentes membranes, la position représentée en Fig.3.
En même temps que l'arrivée d'eau est ainsi cou- pée, la tige 6 pousse la tige 7 du purgeur B vers le bas en abaissant la soupape 8, qui permet ainsi à l'eau conte- nue dans le corps 1 de la vanne A et dans les tuyauteries reliées à la tubulure 3 de s'écouler complètement par les oonduits 13 peroés dans l'écrou de réglage 11. La vanne A se trouve en position de fermeture.
<Desc/Clms Page number 7>
Au moment voulu de la réouverture de la vanne A, le mécanisme choisi provoque l'abaissement du levier 45 et par suite de la soupape 38 et du pointeau 36, celui-ci venant alors obturer le conduit 35. Par suite, la pression de l'eau cesse sur le diaphragme supérieur 22 et le disque 23, tandis qu'elle agit sous le diaphragme inférieur 17 autour du piston 4, en même temps que le ressort 10 du pur- geur B repousse vers le haut la tige 6 du piston 4 en fermant la soupape 8.
La membrane 17 se redresse ainsi que le disque 18, qui vient buter contre la couronne d'arrêt 19 en chas= sant l'air au-dessus de celle-cio Le disque 18 soulève si- multanément le corps 20 qui, à son tour, redresse les dis- ques 23 et 24 et par. suite le diaphragme supérieur 22.
Les pièces reprennent ainsi la position représentée en Fig. 1.
D'autre part, l'eau contenue dans la chambre 28 retourne par la tuyauterie 30 dans la vanne pilote C, où elle est évacuée à l'extérieur par l'orifice 41, au-dessus de la soupape 38.
En fait, le fonctionnement de la vanne A est conditionné par la sorte de balance hydrostatique formée par la combinaison réalisée des deux diaphragmes 17 et 22, combinée avec la vanne pilote C. On remarquera que le dia- phragme inférieur 17 ne peut subir d'éclatement du fait que la pression provoquée sur lui par le diaphragme supérieur est transmise par compression d'air dans la chambre 28.
La mise en marche de la vanne A est particulière- ment simple, un seul réglage suffit, celui du purgeur B. l'our ce faire,si le purgeur ne coule pas, on dévisse l'- écrou 11 jusqu'à ce que l'eau s'écoule goutte à goutte, puis on revisse l'écrou 11 sur trois quarts de tour. De cette
<Desc/Clms Page number 8>
manière, l'ensemble de la vanne A est automatiquement ré- glé sur la pression existante.
Telle que représentée, la vanne A alimente des tuyauteries d'un demi-pouce,mais elle pourrait recevoir des dimensions plus grandes correspondant à des sections de tuyauterie beaucoup plus grandes sans devoir modifier les dimensions de la petite vanne pilote 0 ni la commande électro-magnétique,
On pourrait d'autre part utiliser ladite vanne pour la distribution de vapeur ou d'autres liquides en mo- difiant en conséquence la matière des diaphragmes.,
La vanne A est commandée par le mécanisme électro- magnétique à inverseur du type décrit dans une demande de brevet antérieure de l'inventeur. Il suffira dès lors de le décrire succintement ci-après sur la base de son appli cation à la vanne A.
Ce dispositif comprend essentiellement dou bobi nes, deux électro-aimants D et E, dont les bobines respec- tives 48 et 49 sont portées par un cadre commun 50 monté dans un carter 51 surmontant directement la vanne A; à ces bobines sont fixés respectivement les noyaux fixes 52 et 53. Dans la position d'ouverture de la vanne A représen- tée en Fig.1, le talon 45' du levier 45 de la vanne pilote C est maintenu abaissé, ainsi que le pointeau 36 de cette vanne, sous le poids du noyau mobile 54 de la bobine 48 par l'intermédiaire d'un plateau allongé 55, en ébonite ou autre matière équivalente fixé entre deux écrous 56 sur une tige 57 faisant saillie centralement sous le noyau 54.
Contre le bord opposé de forme arrondie du plateau 55 presse sous son poids le bras vertical 58 d'un levier coudé 59 susceptible de pivoter autour d'un axe 60 porté par le cadre 50. Le bras horizontal du levier 59, en ébonite ou
<Desc/Clms Page number 9>
autre matière équivalente,porte une plaque métallique 61 susceptible d'être attirée par le noyau 53 de l'inverseur E, quand celui-ci sera traversé par le courant. Vers la partie supérieure du bras 58, celui-ci présente du coté du plateau 55 une échancrure 62.
Comme il est spécialement visible en Fig.2 et 4, au carter 51 sont fixés respectivement un plot vertical P1 d'un côté du plateau 55 et,au-dessus l'un de l'autre,le plot inférieur p2 et le plot supérieur p3, ayant ensemble une hauteur égale¯ sensiblement à celle du plot opposé P1.
Sur le plateau en ébonite 55 est fixéeune lame métallique débordante 63 qui frottera ainsi continuellement contre le plot p1et alternativement contre les plots p2 et p3.
Tandis que les bobines 4.8 et 49 sont alimentées par les conducteurs électriques respectifs f1et f2, un troisième conducteur f3 met continuellement sous courant le plot p1. D'autre part, la bobine 48 est reliée électri- quement au plot p2, tandis que la bobine 49 est reliée électriquement au plot p3. Dans la position représentée en Fig.1, 2 et 4, aucun courant ne passe dans la bobine 48, donc nulle dépense d'électricité, ni chauffage intempestif de la bobine.Il en est de même dans la bobine 49.Si, sous l'action d'un thermostat, d'un bouton-poussoir ou autre dispositif de commande automatique ou non, le courant est lancé dans la bobine 48, le noyau mobile 54 entraîne le plateau 55, qui finalement vient accrocher l'échancrure 62 du levier coudé 59 et s'immobilise.
Ce déplacement du plateau 55 a évidemment libéré le levier 45 de la vanne pilote 0 et par suite soulevé le pointeau 36 qui, comme il a été dit, provoque la descente du piston 4 de la vanne A et par suite arrête l'écoulement du liquide au travers de celle-ci (Fig.3). Mais, à ce moment,le plateau 55 a dépassé le plot p2, de telle sorte que le courant sur la
<Desc/Clms Page number 10>
bobine 48 est coupé, donc également en position de felem- ture de la vanne A, il ne se précuit ni dépense d'électricité ni échauffage de la bobine,
Lorsque la vanne A doit être ouverte à nouveau sous l'action du dispositif de commande automatique ou non visé ci-dessus, le courant est lancé dans le plot p3,fer- mant ainsi le courant sur le plot p1 par le plateau 55.
Par suite, la plaque métallique 61 du levier 59 est attirée par le noyau fixe 53 de la bobine 49, faisant pivoter ainsi le levier 59, qui dégage le plateau 55, lequel retombe dans la position de Fig.1 et l'écoulement est rétabli à nouveau dans la vanne A.
La figure 4 du dessin montre les connections électriques en vue de la commande par un thermostat tel que F, dont l'aiguille F'contacte, suivant les températu- res limites prévues, soit le plot p4, dans le cas où,la température ambiante ayant dépassé 0 par exemple, la van- ne A doit fonctionner, soit le plot p5, dans le cas où la température inférieure à 0 exige la fermeture de ladite vanne. On voit dans ce cas, que le conducteur fde la bo- bine 48 aboutit au plot p5, le conducteur f de la bobine 49 aboutit au plot p4, tandis que le conducteur f3 est relié comme précédemment au plot p1; un conducteur f4 alimente directement le thermostat F.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.