CH653111A5 - Vanne de commande de l'ecoulement de fluides. - Google Patents

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CH653111A5
CH653111A5 CH1740/83A CH174083A CH653111A5 CH 653111 A5 CH653111 A5 CH 653111A5 CH 1740/83 A CH1740/83 A CH 1740/83A CH 174083 A CH174083 A CH 174083A CH 653111 A5 CH653111 A5 CH 653111A5
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Description

La présente invention a pour objet une vanne comportant un corps fermé à une extrémité, le corps comportant une première ouverture dans une paroi proche et espacée de l'extrémité fermée, une seconde ouverture distante de la première ouverture du côté opposé à celui tourné vers l'extrémité fermée, une des ouvertures étant agencée pour la liaison à une source de pression accrue et l'autre des ouvertures étant agencée pour la liaison à une source de pression réduite, et une troisième ouverture placée entre la première et la seconde ouverture.
Les vannes de vidange comportent habituellement un corps pourvu d'ouvertures d'entrée et de sortie ménagées en différents emplacements répartis sur la longueur de ce corps. Un organe mobile se déplace axialement dans le corps et comporte plusieurs flasques d'étanchéité annulaires coulissant le long de la paroi intérieure pour assurer l'étanchéité entre les compartiments ainsi définis. Par un position!: ement approprié des flasques d'étanchéité, le liquide peut être dirigé autour de l'organe mobile pour relier les ouvertures sélectionnées.
L'inconvénient de ces vannes est qu'elles sont sujettes à des fuites qui apparaissent entre les flasques d'étanchéité et la paroi latérale du corps. Ce phénomène se produit notamment lorsque les liquides sont soumis à des pressions élevées ou lorsque les flasques d'étanchéité sont usés ou détériorés suite à un usage prolongé.
La présente invention se propose de pallier les inconvénients susmentionnés des vannes de l'art antérieur.
Dans ce but, la vanne de commande selon l'invention est définie par la revendication 1.
De cette manière, la pression du liquide sous pression qui alimente la vanne contribue à accroître les propriétés d'étanchéité des flasques.
Un dispositif de succion et d'irrigation à usage médical comportant une vanne selon l'invention, ainsi que son procédé de fabrication, seront décrits plus en détail ci-dessous en référence au dessin, dans lequel:
La fig. 1 représente une vue de côté en élévation du dispositif de succion et d'irrigation selon l'invention,
la fig. 2 représente une vue en plan du dispositif de la fig. 1,
la fig. 3 représente une vue en coupe du dispositif de la fig. 1, la fig. 4 représente une vue en coupe de cet appareil selon la ligne IV-IV, et les fig. 5a, 5b et 5c illustrent la vanne du dispositif des figures précédentes dans différentes positions.
En référence aux fig. 1 à 3, le dispositif de succion et d'irrigation se compose de deux parties, à savoir un manche 1 et une vanne 2. Le système de succion et d'irrigation comporte d'autre part un tube double 3 qui connecte le dispositif à un organe d'aspiration 4 et à une source de liquide d'irrigation 5. Une sonde 6 est fixée à la vanne 2, qui peut être actionnée de manière à connecter la sonde soit à l'organe d'aspiration 4, so't à la source de fluide d'irrigation 5.
En se référant plus particulièrement à la fig. 3, on notera que le manche 1 est réalisé en une matière synthétique rigide au moyen d'un moulage en deux pièces. Le manche 1 a une forme générale rectangulaire et comporte deux alésages cylindriques 10 et 11, qui traversent le manche de son extrémité postérieure jusqu'à son extrémité antérieure et sont logés à l'intérieur de deux pièces tubulaires 12 et
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13. A leurs extrémités postérieures, les alésages 10 et 11 sont pourvus de deux embouts coniques 14 et 15 destinés à être engagés dans des canaux correspondant à l'extrémité antérieure du tube double 3. Les pièces tubulaires 12 et 13 sont reliées par une barrette plate 16 s'étendant sur la longueur du manche 1. A son extrémité antérieure, la barrette 16 est pourvue d'une entaille 17 qui s'étend parallèlement aux pièces tubulaires 12 et 13 et qui s'élargit légèrement à son extrémité postérieure 18. Une poignée 19 en forme de losange (voir fig. 1) est formée à l'extrémité antérieure du manche 1 et comporte des nervures proéminentes 20 disposées en travers des pièces tubulaires 12 et 13 et de la barrette 16. Au-dessus de l'extrémité antérieure de la pièce tubulaire supérieure 12, le manche comporte un petit bec protubérant 21, dont le rôle sera défini plus en détail ci-dessous.
La vanne 2 est représentée plus en détail par les fig. 3 et 5a à 5c. Cette vanne se compose de trois parties: un corps extérieur 22, un organe mobile 23 et un ressort 24. Le corps 22 est constitué par une pièce moulée par injection de matière synthétique de forme générale cylindrique, comportant une extrémité inférieure fermée 25 et une extrémité supérieure ouverte 26. D'un côté, le corps 22 comporte deux ouvertures ou embouchures 27 et 28 espacées l'une de l'autre le long du corps, l'embouchure inférieure 28 étant conçue pour être ajustée à l'extrémité antérieure de l'alésage du conduit d'irrigation 11, tandis que l'embouchure supérieure 27 est conçue pour être adaptée à l'extrémité antérieure de l'alésage d'aspiration 10. Les deux embouchures 27 et 28 sont pourvues de deux conduits courts parallèles sensiblement perpendiculaires au corps 22, dont le premier est rétréci à proximité du corps pour former une partie 29 de diamètre extérieur réduit. Sur le côté opposé, le corps 22 comporte une ouverture de sortie 31, dont la position est sensiblement intermédiaire entre celle des deux embouchres 27 et 28. L'embout de raccordement entourant l'orifice 31 est parallèle aux embouchures 27 et 28. La surface extérieure de cet embout de raccordement se présente sous la forme d'un cône bombé destiné à recevoir la sonde 6.
Les embouchures 27 et 28 et l'orifice 31 communiquent avec l'intérieur du corps 22 qui est dimensionné de façon précise et de forme cylindrique. L'intérieur du corps 22 contient l'organe mobile 23 et le ressort 24 qui prend appui sur l'extrémité inférieure 25 du corps et repousse l'organe mobile 23 vers le haut, transversalement par rapport aux embouchures 27 et 28 et à l'orifice 31.
L'organe mobile 23 se compose d'un corps rigide ou fût 40 en matière synthétique, sur lequel sont montés trois flasques d'étanchéité souples 41,42 et 43 en élastomère, qui prennent appui sur la surface intérieure du corps 22. A son extrémité supérieure, le fût 40 porte une plaque horizontale plane 44, sur laquelle l'utilisateur pose son doigt ou son pouce pour repousser l'organe mobile contre l'action du ressort 24. Sous la plaque 44, le fût comporte une partie 45 courte et cruciforme qui se termine par une plaque circulaire plane 46. Sous la plaque 46, le fût présente une section droite circulaire pourvue de trois gorges annulaires 47, 48 et 49, dans lesquelles sont respectivement montés les flasques d'étanchéité 41 à 43. Les flasques 41 à 43 sont bombés, de telle manière que les bords extérieurs des flasques central et inférieur 42 et 43 soient disposés sous leurs bords intérieurs, c'est-à-dire présentent une forme convexe vue de dessus; le flasque supérieur 41 est monté dans l'autre sens, de telle manière que son bord extérieur se trouve au-dessus de son bord intérieur, c'est-à-dire présente une forme concave vue de dessus. Le flasque supérieur 41 et le flasque central 42 sont séparés par un court tronçon cylindrique 50 du fût 40. Le flasque central 42 et le flasque inférieur 43 sont séparés par une section rétrécie 51 de profil concave. A son extrémité inférieure, le fût 40 présente un évidement central 62, dans lequel s'engage l'extrémité supérieure du ressort en acier 24.
A l'autre extrémité du fût 40, la plaque supérieure 44 est équipée d'un organe d'arrêt 52 s'étendant vers le bas et présentant une forme de U inversé (voir fig. 4). Lorsque le fût 40 est logé dans le corps 22, l'organe d'arrêt 52 est disposé entre l'extérieur du corps et l'extrémité antérieure du manche 1. L'organe d'arrêt 52 comporte deux bras 53 et 54 qui s'étendent vers le bas, le long des deux côtés latéraux de l'embouchure 27, à califourchon sur la partie 29 de diamètre réduit. Les surfaces arrière des bras 53 et 54 sont toutes deux pourvues d'une dent 55 prévue pour contacter le bord inférieur du bec protubérant 21, de manière à limiter la course vers le haut de l'organe mobile 23.
Le dispositif de succion et d'irrigation est entièrement assemblé lorsque le corps 22 est relié au manche 1. A cet effet, on peut utiliser une colle ou un solvant appliqué sur la surface extérieure des embouchures 27 et 28 sur l'extrémité antérieure des alésages 10 et 11 de manière à assembler les deux parties. L'organe mobile 23 et le ressort 24 peuvent être montés préalablement dans le corps 22, mais peuvent également être introduits après que le manche 1 a été fixé au corps, vu que l'élasticité de l'organe d'arrêt 52 lui permet d'être repoussé vers le bas par-dessus le bec protubérant 21.
Le dispositif de succion et d'irrigation est utilisé normalement en liaison avec une sonde amovible 6. Cette sonde 6 est constituée par un tube à canal unique pourvu d'un connecteur conique qui autorise son raccordement autour de l'orifice 31. La sonde 6 peut avoir différentes formes et différentes dimensions selon son utilisation. De préférence, le diamètre intérieur de la sonde est inférieur au diamètre de l'orifice 31, de telle manière qu'une éventuelle obturation ait lieu à l'intérieur même de la sonde. Dans ce cas, la sonde peut être aisément remplacée en supprimant la cause de l'obturation.
Dans sa position normale, le fût 40 est repoussé vers sa position limite supérieure par l'action du ressort 24, cette position limite étant définie par l'engagement réciproque du bec 21 et de l'organe d'arrêt 52. Cette position est représentée par la fig. 5a, et l'on constate que le flasque inférieur 43 du fût est disposé entre l'orifice 31 et l'embouchure d'irrigation 28, ce qui interrompt la communication de ces deux ouvertures. Le flasque central 42 est disposé juste au-dessus de l'embouchure d'aspiration 27, de sorte qu'un fluide puisse circuler entre l'orifice 31 et l'embouchure d'aspiration, autour du tronçon rétréci 51 du fût de la vanne. Dans cette position, le dispositif engendre une succion et aspire des fluides à travers la sonde 6 et l'orifice 31.
Lorsque l'organe mobile 23 est complètement repoussé vers le bas par une pression exercée sur la plaque 44 comme le montre la fig. 5b, le flasque central 42 se déplace vers une position intermédiaire entre l'orifice 31 et l'embouchure d'aspiration 27, le flasque inférieur 43 étant disposé juste en dessous de l'orifice d'irrigation 28. De ce fait, dans cette position, le liquide d'irrigation peut librement circuler de l'embouchure 28 à l'orifice 31 et à travers la sonde 6.
Il est également possible de positionner l'organe mobile 23 de telle manière que l'embouchure 31 ne soit en liaison ni avec l'organe d'aspiration, ni avec la source d'irrigation. Cette position est représentée par la fig. 5c et correspond au positionnement du flasque central 42 immédiatement en dessous de l'embouchure d'aspiration 27, et à une position du flasque inférieur situé immédiatement en dessous de l'embouchure d'irrigation 28.
Les flasques d'étanchéité 41 à 43 sont orientés de telle manière qu'ils assurent l'étanchéité avec les parois du corps 22, plus particulièrement de telle manière que la pression exercée de n'importe quel côté du flasque engendre une poussée qui les amène en contact étroit avec la paroi du corps. Dans la position d'aspiration représentée par la fig. 5a, la pression du liquide d'irrigation, amené par l'embouchure inférieure 28, repousse le bord extérieur du flasque inférieur 43 vers le haut pour lui donner une forme plus plate. L'aplanissement du flasque 43 tend à accroître son diamètre extérieur, ce qui amène son bord extérieur en contact plus étroit avec la paroi du corps 22. La succion appliquée à l'embouchure inférieure 27 tend également à aplanir le flasque inférieur 43, mais, étant donné que l'embouchure 27 est en contact avec l'atmosphère au travers de l'orifice 31, la pression au-dessus du flasque 43 est sensiblement égale à la pression atmosphérique. La succion tend à diminuer l'efficacité de l'étanchéité du flasque central 42, mais toute fuite passant par ce flasque est arrêtée par le flasque supérieur 41 orienté de façon à renforcer l'étanchéité lorsqu'une succion est appliquée en dessous de lui.
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Dans la position d'irrigation représentée par la fig. 5b, le flasque inférieur 43 se déplace en dessous de l'embouchure d'irrigation 28 et le liquide emprisonné sous le flasque, dans la partie inférieure du corps 22, tend à forcer le flasque en appui serré contre la surface du corps. L'efficacité de l'étanchéité, réalisée par le flasque inférieur 43, n'est toutefois pas aussi importante lorsque le dispositif est utilisé en mode d'irrigation, étant donné que toute fuite au niveau du flasque est cantonnée à l'intérieur du corps de la vanne. Dans cette position, l'embouchure d'aspiration 27 est obturée en dessous du flasque central 42 et au-dessus par le flasque supérieur 41. Ces flasques 41 et 42 présentent tous deux des surfaces convexes en direction de l'orifice 27, de sorte que la pression réduite dans la chambre ménagée entre les deux flasques tend à les déformer et à les repousser davantage en contact avec les parois du corps 22.
Dans la position neutre représentée par la fig. 5c, le conduit d'aspiration 27 est également scellé entre les flasques supérieur et central 41 et 42, tandis que le flasque inférieur est situé juste au-dessus du conduit d'irrigation 28, de sorte qu'il obture également le conduit d'irrigation de la même manière que pendant le mode de succion. Pendant l'aspiration, l'utilisateur place simplement l'extrémité de la sonde 6 à proximité de la matière à retirer, qui est aspirée à travers la sonde et l'alésage de succion 10 vers le canal approprié du tube double 3. Pour irriguer, l'utilisateur enfonce totalement l'organe mobile 23, et le liquide d'irrigation, provenant par exemple d'une poche suspendue 60 de solution saline, est refoulé à l'extrémité de la sonde. Dans certaines circonstances, le positionnement de l'extrémité de la sonde est rendu plus aisé lorsqu'on l'applique partiellement sur l'organe mobile amené dans sa position neutre représentée par la fig. 5c, dans laquelle l'orifice 31 est obturé.
5 Le dispositif de succion et d'irrigation peut être utilisé pour prélever des matériaux tels que des tissus. A cet effet, il est utilisé en mode de succion et l'extrémité de la sonde 6 est placée en contact avec le matériau à transférer qui est attiré par la sonde. Ce matériau peut être soulevé et amené dans sa nouvelle position. Lorsque ce ma-10 tériau est correctement placé, l'organe mobile 23 est repoussé de sorte que le dispositif est commuté dans son mode d'irrigation, le matériau étant refoulé à l'extrémité de la sonde 6 par la pression exercée par le liquide d'irrigation. Des obturations mineures, qui peuvent avoir lieu lorsque le dispositif fonctionne en mode de 15 succion, sont résorbées lorsqu'on change de mode, les matières à l'origine de l'obstruction étant refoulées de force hors de la sonde 6.
Etant donné que l'on n'utilise qu'un seul orifice de sortie et qu'une seule sonde, ceux-ci peuvent être plus étroits que les dispositifs à double conduit, ce dispositif étant de ce fait d'une utilisation 20 plus simple et moins encombrante.
La vanne de commande décrite ci-dessus pourrait être utilisée pour d'autres applications et ne se limite pas à une application dans un dispositif de succion et d'irrigation à usage médical. En outre, le nombre et la forme des embouchures d'arrivée, des orifices de sortie 25 et des flasques n'est pas limité.
R
3 feuilles dessins

Claims (8)

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    2
    REVENDICATIONS
    1. Vanne comportant un corps fermé à une extrémité, le corps comportant une première ouverture dans une paroi proche et espacée de l'extrémité fermée, une seconde ouverture distante de la première ouverture du côté opposé à celui tourné vers l'extrémité fermée, une des ouvertures étant agencée pour la liaison à une source de pression accrue et l'autre des ouvertures étant agencée pour la liaison à une source de pression réduite, et une troisième ouverture placée entre la première et la seconde ouverture, caractérisée en ce qu'elle comprend un organe mobile (23) déplaçable le long du corps (22), comportant trois flasques d'étanchéité (41, 42, 43) qui coulissent sur la paroi du corps (22) en formant un joint étanche avec la paroi en tout point le long du corps (22), en ce que le premier flasque d'étanchéité (43) est le plus proche de l'extrémité fermée du corps, que le second flasque d'étanchéité (41) est le plus éloigné du premier flasque (43) et que le troisième flasque d'étanchéité (42) est agencé entre les premier et second flasques d'étanchéité, en ce que l'agencement relatif des flasques et des ouvertures (28, 27, 31) est tel que dans une première position de l'organe mobile (23), le premier flasque (43) est placé entre la première et la troisième ouverture (28, 31) avec les second et troisième flasques (41, 42) placés tous deux du côté de la seconde ouverture (27) éloigné de la troisième ouverture (31) de façon que la troisième ouverture (31) soit reliée à la seconde ouverture (27) et soit coupée de la première ouverture (28), et dans une seconde position de l'organe mobile, le premier flasque (43) est placé entre la première ouverture (28) et l'extrémité fermée du corps (22), avec le troisième flasque (42) placé entre les seconde et troisième ouvertures (27, 31) et le second flasque (41) placé du côté opposé de cette seconde ouverture (27) de façon que la troisième ouverture (31) soit reliée à la première ouverture (28) et soit coupée de la seconde ouverture (27) et en ce que les flasques sont bombés, les premier et troisième flasques (43, 42) étant bombés dans le même sens et le second flasque (41), bombé dans l'autre sens, de façon que les pressions de fluide dans la vanne tendent à contraindre le second flasque (41) à un contact plus étroit avec la paroi du corps dans les deux positions de l'organe mobile et à contraindre les premier et troisième flasques (43, 42) à un contact plus étroit avec la paroi du corps lorsqu'ils sont placés entre la troisième ouverture (31) et la première ou la seconde ouverture (28, 27) respectivement.
  2. 2. Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première ouverture (28) est reliée à une source de pression accrue et que la seconde ouverture (27) est reliée à une source de pression réduite, en ce que les premier et troisième flasques (43, 42) sont bombés avec leurs bords extérieurs plus proches de l'extrémité fermée du corps (22) que leurs bords intérieurs et en ce que le second flasque (41) est bombé avec son bord extérieur plus éloigné de l'extrémité fermée du corps que son bord intérieur.
  3. 3. Vanne selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les ouvertures (27, 28, 31) et les flasques (41, 42, 43) sont agencés de façon que l'organe mobile (23) puisse être déplacé dans une troisième position dans laquelle la troisième ouverture (31) est séparée tant de la première que de la seconde ouverture (28, 27).
  4. 4. Vanne selon la revendication 3, caractérisée en ce que les ouvertures (28, 27, 31) et les flasques (43, 41, 42) sont agencés de façon que la troisième ouverture (31) soit séparée tant de la première que de la seconde ouverture (28, 27) lorsque l'organe mobile (23) occupe une position telle que le premier flasque (43) est placé entre la première ouverture (28) et la troisième ouverture (31), le troisième flasque (42) étant placé entre la seconde ouverture (27) et la troisième ouverture (31) et le second flasque (41) étant placé du côté de la seconde ouverture (27) éloigné de la troisième ouverture (31).
  5. 5. Vanne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'organe mobile (23) comprend une partie (50) de forme pratiquement cylindrique.
  6. 6. Vanne selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'organe mobile (23) présente un diamètre réduit entre les premier et troisième flasques (43,42).
  7. 7. Vanne selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un ressort (24) placé entre l'organe mobile (23) et le corps (22) de façon à obliger l'ogane mobile (23) à prendre la première position.
  8. 8. Vanne selon la revendication 7, caractérisée en ce que le ressort (24) est placé à l'extrémité fermée du corps (22) et s'applique à l'extrémité de l'organe mobile (23) la plus proche de l'extrémité du corps (22).
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