VANNE ACTIVEE MAGNETIQUEMENT AVEC SECURITE
Description
La présente invention porte sur une vanne permettant la.régulation du débit de fluides la traversant sans faire intervenir de liaison mécanique entre l'élément régulateur de débit localisé au sein du fluide
et le milieu extérieur. ; -
Notamment dans le cas de dispositifs placés dans des conduites
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le milieu extérieur, plus particulièrement,les robinets insérés dans les conduites véhiculant des combustibles liquides ou gazeux, les vannes classiques de régulation ne présentent pas une fiabilité absolues à
cause de la détérioration temporelle des éléments fonctionnels et/ou destinés à assurer l'étanchéité.Ces vannes comportent généralement de nombreux éléments constitutifs donnant lieu à des pertes de charges non
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dispositifs de sécurité empêchant, notamment, leur activation non-souhaitée par des personnes non autorisées.
Un but de la présente invention vise à fournir une vanne de régulation de débit du fluide la traversant d'un type nouveau.
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du type susmentionné présentant un assemblage simplifié et comportant
un nombre de pièces réduit.
Un autre but de la présente invention est de réduire la perte de charge du fluide traversant la vanne.
Un autre but de la présente invention est de prémunir la vanne
de dispositifs de commandes excluant son activation par des personnes
nonb habilitées.
Selon la présente invention,la vanne VAMAS comportant un corps
muni d'un ou plusieurs orifices d'entrée et d'un orifice de sortie est ) caractérisées en ce qu'elle contient un élément mobile préférentiellement partiellement sphérique,retenu à l'aide d'une force de retenue pouvant être la pesanteur et substantiellement centrée sur l'orifice de
sortie afin d'obturer cet orifice et déplaçable latéralement et/ou verticalement à l'aide d'un force de commande sans qu'il y ait contact ) physique avec l'élément mobile.
Selon une première forme d'exécution avantageuse de la présente invention et qui convient particulièrement bien pour l'ouverture ou la fermeture du passage d'un fluide combustible entre son réservoir et le mélangeur combustible-comburant,la dite vanne comporte,à titre d'organe de commande fournissant la force activant le déplacement latéral et/ou vertical de l'élément mobile préférentiellement partiellement sphérique, un aimant,de préférence un aimant permanent exerçant une force d'attra'ction sur le dit élément mobile.Avantageusement,le dit aimant est installé dans un support ou un dispositif permettant sa mise en.place et son retrait ainsi que son déplacement.
La vanne selon la présente invention peut trouver de nombreuses
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présent mémoire descriptif ne fasse référence qu'à des fluides combustibles ou comburants,la portée de l'invention ne doit pas être limitée à ces domaines particuliers donnés uniquement à titre d'exemples.
Un avantage important de la vanne VASAS réside dans le fait que
-les mouvements de l'élément mobile servant à modifier le flux s'effectuent sans contact avec l'extérieur de la vanne.Il en résulte un nombre d'avantages pour la c onception des organes de commandes qui,parfaitement isolés du fluide traversant la vanne,peuvent être réalisés dans des matériaux moins nobles et,partant moins onéreux.
Sans vouloir limiter les domaines d'applications, la vanne VASAS pourrait être insérée dans des conduites-contenant des carburants liquides ou gazeux,de l'air de ventilation,des fluides biologiques,des produits chimiques,alimentaires,pharmaceutiques,etc.
Un autre avantage réside dans le nombre très réduit des compo-
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dans un assemblage et un contrôle fonctionnel simples et facilement automatisables :
D'autres détails apparitront plus clairement à la lecture de la description qui suit de formes d'exécution particulières de l'invention ? exposées à l'appui des figures annexées dans lesquelles:
-la figure 1 est une vue schématique d'une vanne selon la présente invention en position fermée
-la figure 2 est une vue schématique de la même vanne en position ouverte.
r-la figure 3 est une vue schématique d'une vanne selon la présente invention permettant la régulation du débit et représentée en position fermée.
-la figure � est une vue de cette même vanne en coupe transversale. -la figure 5 est une vue schématique d'une vanne selon la présente invention représentée en position partiellement ouverte.
-la figure 6 est une vue tranversale de la figure 5.
-la figure 7 est une vue schématique d'une vanne selon la présente inr vention représentée en position ouverte.
-la figure 8 est une vue transversale de la figure 7.
-la figure 9 est une vue schématique d'une réalisation de l'élément mo- <EMI ID=6.1>
-La figure 11 est une vue schématique d'une vanne selon la présente invention et comportant deux orifices d'entrée,un étant fermé.-
-la figure 12 est une vue de figure 11 en position ouverte.
-la figure 13 est une vue schématique d'une vanne selon la présente invention dans une exécution de régulation pas à pas et .comportant une 5'fermeture d'urgence.
-la figure 14 est une vue transversale de la figure 13
-la figure 15 est une représentation schématique d'une exécution de déplacement manuel d'un aimant de commande.
-la figure 16. est une représentation schématique d'une exécution de déplacement asservi d'un aimant de commande.
-la figure 17 est une représentation schématique d'une clef et serrure comportant un aimant.
-la figure 18 schématise l'asservissement du mouvement de l'aimant par un solénoïde dont le circuit d'alimentation comporte un inverseur.
La figure 1 montre une coupe dans une vanne -qui comporte-un corps * de vanne 1, un d'entrée 2 et un orifice de sortie 3 obturé par l'élément mobile 4 qui est pressé sur le siège 5 par un ressort 6.La fgorme de la cavité 10 est dimensionnée selon les besoins du flux et
o n'est pas nécessairement symétrique ou concentrique avec le ou les axes des orifices.
La figure 2 montre la vanne en position ouverte;le flux 9 étant devenu possible par le déplacement de l'élément mobile 4 sous l'effet de l'attraction de l'aimant 8 inséré dans la cavité 7 du corps 1.
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ressort 6 a été remplacé par un aimant 11 disposé dans l'orifice 3.
La force d'attraction de l'aimant 11 et sa position centrée garantissent l'obturation optimale du conduit 3 par l'élément 4 pressé sur son siège
5.
La figure 4 montre la forme de la chambre 10 et celle de l'élément mobile 4. Le ou les aimants de commande 8 disposés à l'extérieur du corps 1
-se trouvent sensiblement dans le prolongement de l'axe horizontal de 1' élément mobile 4. La figure 5 montre que sous l'effet du déplacement des aimants 8 dans le sens 12,1'élément mobile 4 roule dans le sens 12'ouvrant,partiellement-l'orifice 3.
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zontal del'élément mobile 4 et ceux des aimants 8.
La figure 7 montre qu'à pleine ouverture l'élément mobile 4 n'obture plus du tout le passage du flux 9 entre les orifices d'entrée 2 et de sortie 3.
;-La figure 8 montre la position de l'élément mobile 4 dans la cavité 10.
La figure 9 et la figure 10 montrent une réalisation de l'élément mobile 4 dans lequel des aimants 13 ont été incorporés en utilisant des fourreaux amagnétiques 14 La figure 11 montre le schéma d'un robinet installé sur un réservoir 20 " et muni de deux orifices d'entrée 15 et 16 permettant l'alimentation selon que le niveau est,respectivement au dessus ou en dessous du niveau 21.L'orifice de sortie 3 est ouvert car l'élément mobile 4 a été soulevé de son siège 5 sous l'effet de l'aimant 8:ceci autorise le flux
19.L'orifice d'entrée 16 est obturé par l'élément mobile 17 qui est ; pressé sur son siège 18 par le ressort 6. La figure 12 montre que quand le niveau 21 est sous l'extrémité du conduit 15,1'orifice d'entrée 16 est ouvert par "1* action de l'aimant 22 sur l'élément mobile 17 et que le flux suit la direction 24.
La figure 13 montre le flux 29 au travers d'une vanne comportant un éléornent mobile 4 se déplaçant dans une chambre 10 munie d'une rainure 30 qui s'agrandit pas à pas en direction inverse au flux 29.L'orifice d'entrée 2 est libre de passage car l'élément mobile 27 a été soulevé de son siège 28 sous l'effet de l'aimant 31.En cas d'urgence,l'élément 31 est écarté du corps 1 et,sous l'effet du ressort 6,l'élément mobile 27
- reprend sa place sur le siège 28 en obturant l'orifice 2. La figure 14 montre la disposition de l'aimant mobile 8 hors du corps 1 ainsi que ses déplacements 32 et 33.L'aimant 11 est optionnel. La figure 15 montre une gorge l' ménagée dans le corps 1 et munie d'un ergot 35 destiné à servir d'arrêt quand il se trouve en ligne avec une <EMI ID=9.1>
nant l'aimant 8.Dans cette vue,l'élément mobile 4 est soulevé de son 5-siège 5. Pour fermer la vanne, la glissière est poussée dans la direction
37 jusqu'à ce que la gorge 36' coiffe l'ergot 35.
La figure 16 illustre une commande d'urgence du retraitée l'aimant 31 afin de fermer la vanne qui est faite par le biais d'un ressort 38.Ce ressort peut, selon la variable critique dangereuse{accroissement de <EMI ID=10.1>
dans un matériau à mémoire,un bilame,ou un alliage particulier- Le ressort 38 dont une extrémité est fixée à l'aimant 31 et l'autre au corps
1 est d'autre part,soumis à la variable critique.
La figure 17 montre une serrure 38 et une clef 39 s'y adaptant par inser-
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ment et dont la position relative ainsi que la forme peut varier.La clef
39 comporte un cylindre contenant l'aimant 8 et des rainures 40',40",
41',42' et 43' disposées radialement et dont la position,la forme et les dimensions correspondent respectivement aux ergots 40,41,42 et 43.La
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longer sur toute l'épaisseur du cylindre, 40' ,et dans la paroi de l'aimant 8,40";cette disposition garantit une plus grande inviolabilité car il est très malaisé d'usiner les aimants après magnétisation.
La figure 18 montre un dispositif de commande électromagnétique de l'ai- <EMI ID=13.1>
attraction 46 ou de répulsion 47 sur l'aimant 8 par le fait du passage de courant dans les spires du solénoïde 45 n'est qu'instantané.En effet, en position ouverte de la vanne,l'élément mobile 4 suffit à maintenir
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magnétisable 49 faisant partie du guide 44 sur lequel sont enroulées les spires du solénoïde 45 suffit à maintenir l'aimant 8.
On constate que la vanne selon la présente invention permet un grande nombre de réalisations adaptées aux spécificités de l'utilisation
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èrement économique au plan de la consommation d'énergie.
L'élément mobile est avantageusement constitué d'un matériau magnétisa-ble telle que l'acier doux éventuellement revêtu d'une matière synthétique adéquate.Comme montré aux figures 9 et 10,des aimants peuvent également être insérés dans le corps mobile que celui-ci soit ou non constitué d'un matériau magnétisable.
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dans la pression limite d'utilisation qui est liée à la force fournie par l'aimant permanent pour attirer l'élément mobile situé à une distance relativement faible.Il faut cependant noter que diverses astuces de renforcement de la force d'attraction des aimants ainsi que de nouveaux
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mants permettent d'envisager l'adaptation à des pressions de plus en plus élevées dans le futur proche.
Il y a également lieu de noter q'un avantage majeur -de la vanne selon l'invention réside dans sa sécurité de fonctionnement,étant donné qu'on /? dispose d'une vanne commandable normalement fermée. De plus, quoique la vanne puisse être utilisée avec un flux dans le sens élément mobile vers siège ou dans le sens siège vers élément mobile, le premier sens sera préféré partout où des fluides inflammables ou dangereux en cas d'accroissement anormal de la température,suite à un incendie par exemzople,car,dans cette éventualité, l'aimant de commande perd sa force d'attraction�à une température bien déterminée et la vanne se ferme.A contrario, un fonctionnement dans le sens flux de siège vers élément mobile sera avantageux si le fluide régulé est destiné à ralentir ou interrompre une réaction généralement quelconque:
combustion,polymérisation, <EMI ID=18.1> ambiante trop élevée.
Il est bien évident que le choix des formes et dimensions de tous les éléments constitutifs ainsi que des rapports entre eux permettent de caractériser les fonctions à remplir:et notamment le débit et ses vari3oations.
REVENDICATIONS
1. Vanne permettant la régulation du débit de fluide la traversant, comportant un corps (1) muni d'un orifice d'entrée (2) et d'un orifice
de sortie (3) caracctérisée en ce qu'elle comporte un élément mobile(4)
-de forme partiellement sphérique retenu à l'aide d'une force de retenue
(6),de manière substanciellement centrée sur l'orifice de sortie (3) en obturant celui-ci et déplaçable latéralement et verticalement à l'aide
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