FR3114855A1

FR3114855A1 - Element de distribution d’un fluide, valve de commande et raccord de distribution constituant cet element

Info

Publication number: FR3114855A1
Application number: FR2010227A
Authority: FR
Inventors: Ruffing TILL; Urs Grether
Original assignee: A Raymond SARL
Current assignee: A Raymond SARL
Priority date: 2020-10-07
Filing date: 2020-10-07
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2040-10-07
Also published as: CN116075663A; DE112021005308T5; WO2022074308A1; US12601416B2; FR3114855B1; US20230366479A1

Abstract

L’invention porte sur un élément de distribution d’un fluide comportant une valve de commande et un raccord de distribution du fluide d’au moins une voie d’entrée vers une voie de sortie. La valve de commande comprend un passage d’entrée et un conduit tubulaire de sortie du fluide. Une chambre du raccord de distribution présente une ouverture principale traversée par le passage d’entrée et le conduit tubulaire de sortie de fluide de la valve, un fond faisant face à l’ouverture principale, une paroi s’étendant du fond de la chambre jusqu’à l’ouverture principale, au moins une ouverture d’entrée formée dans la paroi de la chambre pour donner accès à la voie d’entrée et une ouverture de sortie formée dans le fond de la chambre et reliant une extrémité du conduit tubulaire de sortie à la voie de sortie du raccord. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1

Description

ELEMENT DE DISTRIBUTION D’UN FLUIDE, VALVE DE COMMANDE ET RACCORD DE DISTRIBUTION CONSTITUANT CET ELEMENT

DOMAINE DE L’INVENTION

La présente invention trouve une application dans le domaine des dispositifs et des systèmes de nettoyage disponibles dans certains véhicules. Plus spécifiquement, l’invention tombe dans le domaine de la distribution des fluides (un liquide et/ou de l’air comprimé) qui peuvent être employés dans des véhicules pour nettoyer, par projection, des surfaces utiles, telles que les optiques de caméras ou de phares, les surfaces sensibles de capteurs, ou d’autres types de surface encore.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION

Les documents WO2018188823 et WO2019029915 proposent différentes configurations de lignes de distribution d’un fluide dans un véhicule, le fluide étant destiné à alimenter une pluralité de buses d’éjection. La ligne de distribution est équipée d’une pluralité de valves, chacune étant associée à une buse et commandée électriquement dans un état ouvert ou dans un état fermé par une unité de contrôle, de manière à alimenter la buse ou au contraire à bloquer l’alimentation en fluide de ladite buse.

D’une manière plus générale, la mise en place d’une ligne de distribution d’un fluide dans un véhicule met en œuvre une variété importante d’éléments permettant la distribution du fluide : valve de commande, raccords, conduits, buses... Les véhicules modernes exploitant un nombre croissant d’organes nécessitant d’être approvisionnés en fluide, le nombre d’éléments de distribution nécessaire tend également à s’accroitre. Les contraintes de poids, d’espace, les besoins de maintenance rendent les éléments de distribution conventionnels peu désirable et peu pratique.

BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION

Selon un premier aspect, l’objet de l’invention propose un élément de distribution d’un fluide comportant :

Une valve de commande comprenant :
- Un conduit d’entrée du fluide et un conduit tubulaire de sortie du fluide, le conduit d’entrée et le conduit tubulaire de sortie présentant respectivement des extrémités débouchant dans une enceinte de la valve de commande ;
- un obturateur disposé dans l’enceinte, l’obturateur étant commandé pour sélectivement fermer et ouvrir l’extrémité débouchante du conduit tubulaire de sortie ;
un raccord de distribution du fluide d’au moins une voie d’entrée vers une voie de sortie, le raccord étant assemblé à la valve de commande et comprenant un corps principal définissant une chambre, la chambre présentant :
- une ouverture principale traversée par le passage d’entrée de fluide et le conduit tubulaire de sortie de fluide de la valve;
- un fond faisant face à l’ouverture principale ;
- une paroi s’étendant du fond de la chambre jusqu’à l’ouverture principale ;
- au moins une ouverture d’entrée formée dans la paroi de la chambre pour donner accès à la voie d’entrée ;
- une ouverture de sortie formée dans le fond de la chambre et reliant une extrémité du conduit tubulaire de sortie à la voie de sortie du raccord.

Selon d’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l’invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable :

le conduit tubulaire de sortie du fluide est disposé dans le passage d’entrée ;
le passage d’entrée est formé d’un conduit disposé à côté du conduit tubulaire de sortie ;
le raccord de distribution comprend un premier joint d’étanchéité disposé dans la chambre pour rendre étanche la liaison entre le raccord de distribution et la valve de commande ;
la paroi interne de la chambre comprend, du côté du fond de la chambre, une rainure dans laquelle réside un second joint d’étanchéité assurant une liaison étanche entre le conduit tubulaire de sortie et l’ouverture de sortie ;
le raccord de distribution comprend deux ouvertures d’entrée ;
l’ouverture d’entrée et l’ouverture de sortie du raccord de distribution débouchent respectivement dans deux sections de conduit dont des extrémités libres définissent respectivement la voie d’entrée et la voie de sortie du raccord de distribution ;
le raccord comprend des moyens pour se solidariser à la valve de commande.

Selon un autre aspect, l’objet de l’invention propose une valve de commande destinée à être assemblée à un raccord de distribution de fluide, le raccord étant rapporté selon une direction d’assemblage sur la valve de commande, la valve de commande comprenant :

Un passage d’entrée du fluide, un conduit tubulaire de sortie du fluide, le passage d’entrée et le conduit tubulaire de sortie présentant respectivement des extrémités débouchant dans une enceinte de la valve de commande ;
un obturateur disposé dans l’enceinte, l’obturateur étant commandé pour sélectivement fermer et ouvrir l’extrémité débouchante du conduit tubulaire de sortie.

Selon l’invention, la valve de commande le conduit tubulaire de sortie s’étend depuis l’enceinte selon la direction d’assemblage, le conduit tubulaire de sortie étant disposé dans ou à côté du passage d’entrée.

Selon un autre aspect encore, l’objet de l’invention propose un raccord de distribution d’un fluide d’au moins une voie d’entrée vers une voie de sortie et destiné à être assemblé à une valve de commande présentant un passage d’entrée de fluide et un conduit tubulaire de sortie de fluide, le raccord comprenant un corps principal définissant une chambre, la chambre présentant :

une ouverture principale pour recevoir le conduit d’entrée de fluide et le conduit tubulaire de sortie de fluide de la valve lorsque le raccord est assemblé à la valve ;
un fond faisant face à l’ouverture principale ;
une paroi s’étendant du fond de la chambre jusqu’à l’ouverture principale ;
au moins une ouverture d’entrée formée dans la paroi de la chambre pour donner accès à la voie d’entrée ;
une ouverture de sortie formée dans le fond de la chambre pour relier une extrémité du conduit tubulaire de sortie à la voie de sortie du raccord, lorsque le raccord est assemblé à la valve

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquels :

La représente, en coupe, un premier exemple d’un élément de distribution d’un fluide conforme à l’invention ;

La représente une vue d’ensemble du raccord de distribution de la ;

La représente une vue d’ensemble du raccord de bout de ligne ;

La représente un autre exemple d’un élément de distribution d’un fluide conforme à l’invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION

La représente un premier exemple d’un élément de distribution 1 d’un fluide conforme à l’invention.

Cet élément est formé d’un raccord de distribution 2 assemblé à une valve de commande 3. L’élément 1 est apte à sélectivement permettre l’écoulement du fluide d’un premier conduit d’une ligne de distribution de fluide vers un second conduit de cette ligne. Aux fins d'illustration uniquement, la ligne de distribution peut être disposée dans un véhicule, comme cela a été indiqué en introduction de cette demande, et le fluide être un liquide, tel que de l’eau, ou un gaz, tel que de l’air comprimé.

Pour permettre le fonctionnement de l’élément 1, le raccord est muni d’une voie d’entrée 2a, destinée à être fluidiquement reliée au premier conduit de la ligne de distribution, et d’une voie de sortie 2b, destinée à être fluidiquement reliée au deuxième conduit de la ligne.

Comme cela est plus visible sur la , le raccord 2 est formé d’un corps 4, ce corps 4 définissant une chambre 4a délimitant un volume interne du raccord 2. La chambre 4a présente une ouverture principale 5 rapportée sur une tête de la valve de commande 3, comme cela sera détaillé avec plus de précision dans la suite de cette description. La chambre 4a présente également un fond, qui fait face à l’ouverture principale 5, et une paroi interne qui s’étend du fond de la chambre jusqu’à l’ouverture principale 5, pour délimiter le volume interne de la chambre 4a du raccord 2.

Un raccord de distribution 2 conforme à l’invention présente au moins une ouverture d’entrée 6 aménagée dans la paroi interne de la chambre 4a et donner accès à la voie d’entrée 2a. Dans l’exemple représenté sur la , le raccord 2 présente deux ouvertures d’entrée 6, 6’ aménagés en vis-à-vis sur la paroi de la chambre. La première ouverture d’entrée 6 permet au fluide en provenance de la voie d’entrée 2a de s’écouler dans la chambre 4a et de l’emplir par l’intermédiaire d’une première section de conduit d’entrée 7a. La deuxième ouverture d’entrée 6’ permet au fluide de ressortir de la chambre 4a par l’intermédiaire d’une seconde section de conduit d’entrée 7b. Dans l’exemple représenté du raccord 2 de la , le fluide peut donc s’écouler librement dans une ligne de distribution de fluide, à travers le raccord 2. Le fluide peut sélectivement être dérivé vers la voie de sortie 2b. D’autres configurations de raccord 2 sont également possibles, comme cela sera détaillé ultérieurement.

Dans tous les cas, et quel que soit la configuration choisie du raccord 2, celui-ci présente, aménagé au fond de la chambre 4a, une ouverture de sortie 8 débouchant ici dans une troisième section de conduit 7c, dont l’extrémité libre définit la voie de sortie 2b.

La valve de commande 3 comprend un passage d’entrée 9 de fluide, le passage 9 débouchant dans une enceinte 11 de la valve 3. Elle comprend également un conduit tubulaire 10 de sortie de fluide, dont une extrémité est également débouchante dans l’enceinte 11. L’enceinte 11 est munie d’un obturateur 12, ici un diaphragme. L’obturateur 12 est sélectivement commandé pour fermer et ouvrir l’extrémité débouchante du conduit tubulaire de sortie 10. On peut de la sorte permettre l’écoulement du fluide du passage d’entrée 9 vers le conduit tubulaire de sortie 10, ou bloquer cet écoulement.

Comme cela est bien connu en soi, l’actionnement de l’obturateur 12 entre sa position ouvrant ou refermant l’écoulement du fluide dans la valve 3 peut être réalisé par un piston 14 dont une extrémité est en contact avec l’obturateur 12. Le piston peut être déplacé par l’application d’une force électromagnétique générée par un bobinage 14, éventuellement associée à un ressort 15. La valve de commande 3 présente également une interface électrique 16, ici sous la forme d’un connecteur, permettant de la relier à un organe de commande, non représenté. L’organe de commande émet des signaux électriques visant à énergiser le bobinage 14 et ainsi commander l’état ouvert ou fermer de la valve. Bien entendu, l’invention n’est nullement limitée à une valve de commande comprenant les éléments d’actionnement de l’obturateur 12 qui viennent d’être décrits, et tout arrangement permettant à l’organe de commande d’actionner sélectivement l’obturateur 12 entre sa position ouverte et fermée peut convenir. En particulier, le piston 14 et l’obturateur 12 peuvent être agencées d’une manière bien différente que celle présentée à titre d’exemple sur la figure. On peut notamment prévoir que le piston 14 ne soit pas parfaitement positionné dans l’alignement du conduit tubulaire 10 de sortie de fluide, et par exemple s’étendre pour présenter un angle pouvant aller jusque 10° ou 20° avec la direction générale du conduit 10.

Revenant à la description générale de l’élément de distribution 1 de la , le raccord de distribution 2 est maintenu assemblé à la valve de commande, par exemple par clippage ou par tout autre moyens techniques permettant de solidariser le raccord 2 à la valve 3. Le raccord 2 est rapporté sur la tête de la valve de commande 3 en le déplaçant selon une direction générale représentée par la flèche D sur la . Plus précisément, l’ouverture principale 5 de la chambre 4a est rapportée sur la tête de la valve 3, cette tête portant le passage d’entrée 9 et le conduit tubulaire de sortie 10. Dans l’exemple représenté sur la , la tête de valve présente une partie principale 3b dans lequel est aménagé le passage 9, ce passage étant traversé par le conduit tubulaire de sortie 10. Cette partie principale 3b de la tête de valve est conformée à l’ouverture principale 4a du raccord.

Le conduit tubulaire de sortie 10 s’étend longitudinalement, sur au moins une partie de son étendue, selon la direction d’assemblage D, et l’ouverture principale 5 fait face à l’ouverture de sortie 8 aménagée dans le fond de la chambre 4a du raccord 2. Cet agencement permet, lors de l’assemblage du raccord 2 à la valve 3, de relier l’extrémité libre du conduit tubulaire de sortie 10 à l’ouverture de sortie 8 du raccord 2, et donc de fluidiquement relier le conduit tubulaire de sortie 10 à la voie de sortie 2b de l’élément de distribution de fluide 1. Le passage d’entrée 9 de la valve de commande 3 est à quant à lui en communication fluidique avec le volume interne de la chambre 4a.

Le corps 4 du raccord 2, et plus particulièrement la chambre 4a de ce corps 4, est conformé à la tête de valve pour que, lorsqu’ils sont convenablement assemblés l’un à l’autre, le conduit tubulaire de sortie 10 de la valve 3 soit raccordé à l’ouverture de sortie 8 du raccord 2 ; et pour que le passage d’entrée 9 de la valve 3 débouche dans l’espace interne de la chambre 4.

On note que le volume interne de la chambre 4a est suffisamment important pour que le conduit tubulaire de sortie 10 ne l’emplisse pas entièrement. De la sorte, le fluide peut entrer dans la chambre 4a par l’intermédiaire de l’ouverture d’entrée 6 et emplir le volume interne restant libre. Le fluide peut circuler vers le passage d’entrée 9 de la valve 3 pour emplir l’enceinte 11, et également s’écouler par la deuxième ouverture 6’ aménagé sur la paroi de la chambre 4a, lorsque cette deuxième ouverture 6’ est présente.

On note également que cette disposition permet de mettre en place l’élément de distribution 1 en une unique étape d’assemblage du raccord 2 sur la valve 3, alors que conventionnellement la liaison de la valve au reste de la ligne de distribution requiert de successivement assembler un premier conduit de la ligne sur une entrée de la valve de commande, et un second conduit de la ligne sur une sortie de la valve de commande. Outre sa facilité de mise en œuvre, un élément de distribution conforme à l’invention fournit une solution particulièrement compacte, et nécessitant peu de pièces.

Lors du fonctionnement de l’élément de distribution de la , un fluide circulant dans la ligne de distribution est amené à la voie d’entrée 2a du raccord 2 et circule librement à travers la première section de conduit 7a, la chambre 4a et la deuxième section de conduit 7b. L’espace interne de la chambre 4a qui n’est pas occupé par le conduit tubulaire de sortie 10 est donc empli de ce fluide, tout comme l’enceinte 11 de la valve de commande, cette enceinte étant en communication fluidique avec la chambre 4 par l’intermédiaire du passage d’entrée 9. Selon l’état, ouvert ou fermé, de l’obturateur 12, le fluide de l’enceinte 11 peut s’écouler ou non dans le conduit tubulaire de sortie 10, et le fluide emplissant la chambre 4a être dérivé vers la voie de sortie 2b du raccord 2 pour rejoindre un autre conduit de la ligne de distribution.

Pour permettre le raccordement étanche au fluide entre le raccord 2 et la valve 3, le corps 4 du raccord présente un épaulement interne 4b du côté de l’ouverture principale 5. Dans l’espace dégagé par l’épaulement interne 4b, on a disposé un joint d’étanchéité permettant de rendre la liaison entre le raccord 2 et la valve 3 étanche/hermétique.

Similairement, dans la paroi interne de la chambre 4, du côté du fond de la chambre, on a aménagé une rainure dans laquelle on a placé un second joint d’étanchéité assurant une liaison étanche entre le conduit tubulaire de sortie 10 et l’ouverture de sortie 8 de la chambre 4a. On évite de la sorte que le fluide emplissant la chambre 4a ne puisse s’échapper directement par l’ouverture de sortie 8.

Le raccord 2 peut prendre d’autre forme ou intégrer d’autres fonctions que celles présentées en référence aux figures 1 et 2. Ainsi, et en référence à la , le raccord peut être un raccord de bout de ligne et dans ce cas il ne dispose que d’une seule ouverture 6 permettant l’amené du fluide en provenance de la voie d’entrée du raccord.

Par ailleurs, les sections de conduit 7a, 7b, 7c reliés aux ouvertures d’entrée 6, 6’ et de sortie 8, et dont les extrémités libres constituent sur la les voies d’entrée et de sorties, ne sont pas des éléments essentiels d’un raccord conforme à l’invention. On peut notamment prévoir d’autres pièces que des sections de conduits pour relier une ouverture à une voie. Le raccord de distribution 2 peut être clippé ou soudé sur la valve de commande 3, et peut comprendre un connecteur fluidique rapide constituant une voie d’entrée et/ou de sortie, permettant de raccorder avec facilité un conduit de la ligne de distribution à un élément de distribution 1 conforme à l’invention.

La représente un autre exemple d’un élément de distribution 1 conforme à l’invention. Dans cet exemple, le passage d’entrée 9 de la valve 3 est constitué d’un conduit s’étendant parallèlement au conduit tubulaire de sortie 10, les deux conduits étant disposés l’un à côté de l’autre. Le raccord 2 dans l’exemple de la est un raccord de fin de ligne, similaire à celui représenté sur la .

Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de mise en œuvre et aux exemples décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.

Elle peut notamment trouver des applications en dehors des dispositifs et des systèmes de nettoyage pour véhicule, comme cela a été donné à titre d’illustration en introduction de cette demande, comme par exemple dans le domaine de la distribution des fluides dans les bâtiments.

Claims

Élément de distribution (1) d’un fluide comportant :
Une valve de commande (3) comprenant :

Un passage d’entrée (9) du fluide et un conduit tubulaire de sortie (10) du fluide, le conduit d’entrée (9) et le conduit tubulaire de sortie (10) présentant respectivement des extrémités débouchant dans une enceinte (11) de la valve de commande (3);

un obturateur (12) disposé dans l’enceinte (11), l’obturateur (12) étant commandé pour sélectivement fermer et ouvrir l’extrémité débouchante du conduit tubulaire de sortie (10) ;

un raccord de distribution (2) du fluide d’au moins une voie d’entrée (2a) vers une voie de sortie (2b), le raccord (2) étant assemblé à la valve de commande (3) et comprenant un corps principal (4) définissant une chambre (4a), la chambre (4a) présentant :

une ouverture principale (5) traversée par le passage d’entrée (9) de fluide et le conduit tubulaire de sortie (10) de fluide de la valve de commande (3);

un fond faisant face à l’ouverture principale (5) ;

une paroi s’étendant du fond de la chambre (4a) jusqu’à l’ouverture principale (5) ;

au moins une ouverture d’entrée (6, 6’) formée dans la paroi de la chambre (4a) pour donner accès à la voie d’entrée (2a) ;

une ouverture de sortie (8) formée dans le fond de la chambre (4a) et reliant une extrémité du conduit tubulaire de sortie (10) à la voie de sortie du raccord (2b).
Élément de distribution (1) d’un fluide selon la revendication précédente dans lequel le conduit tubulaire de sortie (10) du fluide est disposé dans le passage d’entrée (9).
Élément de distribution (1) d’un fluide selon la revendication 1 dans lequel le passage d’entrée (9) est formé d’un conduit disposé à côté du conduit tubulaire de sortie (10).
Élément de distribution d’un fluide (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le raccord de distribution (2) comprend un premier joint d’étanchéité disposé dans la chambre (4a) pour rendre étanche la liaison entre le raccord de distribution (2) et la valve de commande (3).
Élément de distribution (1) d’un fluide selon la revendication précédente dans lequel la paroi interne de la chambre (4a) comprend, du côté du fond de la chambre (4a), une rainure dans laquelle réside un second joint d’étanchéité assurant une liaison étanche entre le conduit tubulaire de sortie (10) et l’ouverture de sortie (8).
Élément de distribution (1) d’un fluide selon l’une des revendications précédentes dans lequel le raccord de distribution (2) comprend deux ouvertures d’entrée (6, 6’).
Élément de distribution (1) d’un fluide selon l’une des revendications précédentes dans lequel l’ouverture d’entrée (6, 6’) et l’ouverture de sortie (8) du raccord de distribution (2) débouchent respectivement dans deux sections de conduit (7a,7b, 7c) dont des extrémités libres définissent respectivement la voie d’entrée (2a) et la voie de sortie (2b) du raccord de distribution (2).
Élément de distribution (1) d’un fluide selon l’une des revendications précédentes dans lequel le raccord (2) comprend des moyens pour se solidariser à la valve de commande (3).
Valve de commande (3) destinée à être assemblée à un raccord de distribution (2) de fluide, le raccord étant rapporté selon une direction d’assemblage (D) sur la valve de commande (3), la valve de commande comprenant (3) :
Un passage d’entrée (9) du fluide, un conduit tubulaire de sortie (10) du fluide, le passage d’entrée (9) et le conduit tubulaire de sortie (10) présentant respectivement des extrémités débouchant dans une enceinte (11) de la valve de commande (3) ;

un obturateur (12) disposé dans l’enceinte (11), l’obturateur (12) étant commandé pour sélectivement fermer et ouvrir l’extrémité débouchante du conduit tubulaire de sortie (10) ;
la valve de commande (3) étant caractérisée en ce que le conduit tubulaire de sortie (10) s’étend depuis l’enceinte (11) selon la direction d’assemblage (D), le conduit tubulaire de sortie (10) étant disposé dans ou à côté du passage d’entrée (9).
Raccord de distribution (2) d’un fluide d’au moins une voie d’entrée (2a) vers une voie de sortie (2b) et destiné à être assemblé à une valve de commande (3) présentant un passage d’entrée de fluide (9) et un conduit tubulaire de sortie (10) de fluide, le raccord (2) comprenant un corps principal (4) définissant une chambre (4a), la chambre (4a) présentant :
une ouverture principale (5) pour recevoir le conduit d’entrée (9) de fluide et le conduit tubulaire de sortie (10) de fluide de la valve de commande (4) lorsque le raccord (2) est assemblé à la valve (4) ;

un fond faisant face à l’ouverture principale (5) ;

une paroi s’étendant du fond de la chambre jusqu’à l’ouverture principale (5) ;

au moins une ouverture d’entrée (6, 6’) formée dans la paroi de la chambre (4a) pour donner accès à la voie d’entrée (2a) ;

une ouverture de sortie (8) formée dans le fond de la chambre (4a) pour relier une extrémité du conduit tubulaire de sortie (10) à la voie de sortie du raccord (2b), lorsque le raccord (2) est assemblé à la valve (3).