CA2492920A1 - Actionneur rapide de vanne et outil muni de celui-ci - Google Patents

Actionneur rapide de vanne et outil muni de celui-ci Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un actionneur rapide de vanne, comportant :- un organe mené (31) par un dispositif d'entraînement (35) apte à faire passer l'organe mené (31) par une course (C1) à une position de déclenchement,- un moyen (41 ) de verrouillage et de déclenchement, coopérant avec l'organe mené (31) et l'organe d'actionnement (21) pour que : - dans la course (C1), l'organe (21) d'actionnement soit fixe et que l'organe mené (31) soit mobile, - lorsque l'organe mené (31) se trouve dans la position de déclenchement, l'organe men é (31) soit fixe et que l'organe (21) d'actionnement soit poussé par un moyen (51) de précontrainte pour l'ouverture ou la fermeture de la vanne.

Claims (36)

1. Actionneur rapide de vanne, comportant:
- un corps (2) d'actionneur, - un organe (21) d'actionnement de vanne, mobile dans le corps (2) d'actionneur entre l'une et l'autre d'une position de fermeture de la vanne et d'une position d'ouverture de la vanne, caractérisé en ce que l'actionneur comporte en outre ;
- un dispositif (35) d'entraînement dans le corps (2) d'actionneur, - un organe mené (31) par le dispositif (35) d'entraînement par rapport au corps (2) d'actionneur, le dispositif (35) d'entraînement étant apte à
faire passer l'organe mené (31) par une première course (C1) à une première position de déclenchement, - un moyen (51) de précontrainte de l'organe (21) d'actionnement par rapport à l'organe mené (31) pour exercer, lorsque l'organe mené (31) passe suivant la première course (C1) à sa première position de déclenchement, une force de répulsion entre ceux-ci, tendant à faire passer l'organe (21) d'actionnement au moins d'une première position déterminée parmi les positions d'ouverture et de fermeture de la vanne à la deuxième position déterminée parmi les positions d'ouverture et de fermeture de la vanne, - un moyen (41) de verrouillage et de déclenchement, fixe par rapport au corps (2) d'actionneur, coopérant avec l'organe mené (31) et l'organe d'actionnement (21) pour que:
- dans la première course (C1), l'organe (21) d'actionnement soit fixe dans la première position déterminée par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement et que l'organe mené (31) soit mobile par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement, - lorsque l'organe mené (31) se trouve dans la première position de déclenchement, l'organe mené (31) soit fixe par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement et que l'organe (21) d'actionnement soit poussé par le moyen (51) de précontrainte par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement, de manière que l'organe (21) d'actionnement passe de la première position déterminée à la deuxième position déterminée.
2. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 1, caractérisé
en ce que le dispositif d'entraînement (35) est apte à faire passer l'organe mené
(31) par une deuxième course (C2) à une deuxième position de déclenchement, le moyen (41) de précontrainte étant apte à exercer, lorsque l'organe mené
(31) passe suivant la deuxième course (C2) à sa deuxième position de déclenchement, une force de répulsion entre ceux-ci, tendant à faire passer l'organe (21) d'actionnement de la deuxième position déterminée à la première position déterminée, et le moyen (41) de verrouillage et de déclenchement est configuré pour coopérer avec l'organe mené (31) et l'organe (21) d'actionnement pour que:
- dans la deuxième course (C2), l'organe (21) d'actionnement soit fixe dans la deuxième position déterminée par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement et que l'organe mené (31) soit mobile par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement, - lorsque l'organe mené (31) se trouve dans la deuxième position de déclenchement, l'organe mené (31) soit fixe par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement et que l'organe (21) d'actionnement soit poussé
par le moyen (51) de précontrainte par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement, de manière que l'organe (21) d'actionnement passe de la deuxième position déterminée à la première position déterminée.
3. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la course (C1, C2) est longitudinale, l'organe (21) d'actionnement est mobile longitudinalement entre l'une et l'autre de la position de fermeture de la vanne et de la position d'ouverture de la vanne, l'organe mené (31) est mobile longitudinalement par rapport au corps (2) d'actionneur dans la course (C1, C2).
4. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 3, caractérisé
en ce que le moyen (41) de verrouillage et de déclenchement comporte - au moins une pièce (43) de coincement, mobile transversalement par rapport au corps (2) d'actionneur, - des premier et deuxième évidements (45, 46) de logement de la pièce (43) de coincement respectivement dans l'organe mené (31) et dans l'organe (21) d'actionnement, les premier et deuxième évidements (45, 46) étant décalés au moins longitudinalement dans la première course jusqu'à la première position de déclenchement, pour que la pièce (43) de coincement se trouve hors du premier évidement (45) de l'organe mené (31) et dans le deuxième évidement (46) de l'organe (21) d'actionnement, de manière à rendre solidaire longitudinalement l'organe (21) d'actionnement par rapport au support (42) et permettre le déplacement longitudinal de l'organe mené (31) par rapport au support (42), et les premier et deuxième évidements (45, 46) se trouvant face à
face transversalement dans la première position de déclenchement, pour que la pièce (43) de coincement puisse passer hors du deuxième évidement (46) de l'organe (21) d'actionnement et dans le premier évidement (45) de l'organe mené
(31), de manière à rendre solidaire longitudinalement l'organe mené (31) par rapport au support (42) et permettre le déplacement longitudinal de l'organe (21) d'actionnement par rapport au support (42).
5. Actionneur rapide de vanne suivant les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que le moyen (41) de verrouillage et de déclenchement comporte des troisième et quatrième évidements (49, 50) de logement de la pièce (43) de coincement respectivement dans l'organe mené (31) et dans l'organe (21) d'actionnement, le troisième évidemment étant à distance longitudinale du premier évidement (45), les troisième et quatrième évidements (49, 50) étant décalés au moins longitudinalement dans la deuxième course jusqu'à la deuxième position de déclenchement, pour que la pièce (43) de coincement se trouve hors du troisième évidement (49) de l'organe mené (31) et dans le quatrième évidement (50) de l'organe (21) d'actionnement, de manière à
rendre solidaire longitudinalement l'organe (21) d'actionnement par rapport au support (42) et permettre le déplacement longitudinal de l'organe mené (31) par rapport au support (42), et les troisième et quatrième évidements (49, 50) se trouvant face à face transversalement dans la deuxième position de déclenchement, pour que la pièce (43) de coincement puisse passer hors du quatrième évidement (50) de l'organe (21) d'actionnement et dans le troisième évidement (49) de l'organe mené (31), de manière à rendre solidaire longitudinalement l'organe mené (31) par rapport au support (42) et permettre le déplacement longitudinal de l'organe (21) d'actionnement par rapport au support (42).
6. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la pièce (43) de coincement est montée mobile transversalement de manière libre dans un support (42) fixe par rapport au corps (2) d'actionneur et prévu transversalement entre l'organe mené
(31) et l'organe (21) d'actionnement.
7. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 6, caractérisé
en ce que la pièce (43) de coincement est formée par une bille.
8. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 6, caractérisé
en ce que la pièce (43) de coincement est formée par un rouleau.
9. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l'organe (31) mené comporte une pièce (47) de guidage fixe de la pièce (43) de coincement au cours de ladite course.
10. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que la pièce (43) de coincement est formée par un mors (433) d'une patte (431) flexible transversalement et reliée, à
distance longitudinale du mors (433), à une pièce (432) fixe par rapport au corps (2).
11. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l'organe (31) mené comporte une pièce (471) de support fixe, sur laquelle est monté mobile longitudinalement un manchon (472) de guidage de la pièce (43) de coincement au cours de ladite course, le manchon (472) de guidage étant apte à être poussé longitudinalement par la pièce (43) de coincement, lorsque la pièce (43) de coincement pénètre dans l'évidement (45, 46) de l'organe mené (31).
12. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, caractérisé en ce qu'au moins un des évidements (46, 50) prévus dans l'organe (21) d'actionnement est ouvert vers l'extérieur pour permettre l'introduction de la pièce (43) de coincement dans le support (42).
13. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première position correspond à la position d'ouverture de la vanne et la deuxième position correspond à la position de fermeture de la vanne.
14. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la première position correspond à
la position de fermeture de la vanne et la deuxième position correspond à la position d'ouverture de la vanne.
15. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (41) de précontrainte est tel qu'il augmente la force de répulsion entre l'organe (21) d'actionnement et l'organe mené (31), lorsque l'organe mené (31) passe par sa course (C1, C2) à sa position de déclenchement, et qu'il exerce une force d'immobilisation de l'organe d'actionnement dans sa deuxième position déterminée.
16. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, lorsqu'elle dépend au moins de la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe (21) d'actionnement comporte une broche (22) solidaire d'une chemise (23), l'organe mené (31) comporte une broche (39) mobile longitudinalement dans la chemise (23) et comportant au moins un premier poussoir (37) pour pousser longitudinalement le moyen (51) de précontrainte lorsque l'organe mené (31) passe par sa course (C1, C2) à la position de déclenchement, un deuxième poussoir (38) étant prévu entre le moyen (51) de précontrainte et la chemise (23).
17. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la chemise (23) comporte des première et deuxième butées (63, 64) pour des première et deuxième entretoises (61, 62) montées mobiles entre le moyen (51) de précontrainte et respectivement les premier et deuxième poussoirs (37, 38), la chemise (23) comportant des premier et deuxième espaces supplémentaires (66, 65) de pénétration respectivement des premier et deuxième poussoirs (37, 38) lorsque l'organe mené (31) effectue la course (C1, C2) jusqu'à la position longitudinale associée de déclenchement.
18. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (51) de précontrainte est formé par un ressort de compression entre l'organe (21) d'actionnement et l'organe mené (31).
19. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 18 et l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que le ressort de compression est hélicoïdal et enroulé autour de la broche (39) de l'organe mené
(31).
20. Actionneur rapide de vanne suivant la revendications 14 et l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que le ressort de compression est à spires ondulées autour de la broche (39) de l'organe mené
(31).
21. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, lorsqu'elle dépend au moins de la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe mené (31 ~) comporte un écrou (32) bloqué en rotation dans le corps (2) d'actionneur et coopérant avec une tige filetée (33) entraînée en rotation par le dispositif d'entraînement (35) pour déplacer longitudinalement l'organe mené (31).
22. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, entre le boîtier (2) d'actionneur et l'organe (21) d'actionnement, des moyens (71) d'étanchéité du dispositif d'entraînement (35), de l'organe mené (35), du moyen (51) de précontrainte et du moyen (41) de verrouillage et de déclenchement vis-à-vis de l'extérieur.
23. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 22, caractérisé en ce que les moyens (71) d'étanchéité comprennent un piston monté
coulissant longitudinalement le long de l'organe (21) d'actionnement, le piston des moyens (71) d'étanchéité comportant des joints (72, 73) d'étanchéité
appliqués respectivement contre l'intérieur du boîtier (2) d'actionneur et contre l'organe (21) d'actionnement.
24. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 22 ou 23, caractérisé en ce que l'espace intérieur du corps (2) d'actionneur, situé
derrière les moyens (71) d'étanchéité et contenant le dispositif d'entraînement (35), l'organe mené (31), le moyen (51) de précontrainte et le moyen (41) de verrouillage et de déclenchement, est rempli d'un fluide de fonctionnement.
25. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 24, caractérisé en ce que le fluide de fonctionnement est constitué d'une huile lubrifiante.
26. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (2) d'actionneur contient en outre une traversée étanche (81) pour relier électriquement le dispositif (35) d'entraînement à des moyens d'alimentation en énergie et de commande de celui-ci, embarqués avec l'actionneur.
27. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement (35) est un moto-réducteur.
28. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement (35) comprend un moteur sans balais.
29. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement comprend une vis (33) à recirculation de rouleaux pour entraîner un écrou (32) de l'organe mené (31).
30. Outil comportant une vanne, ayant une position de fermeture et une position d'ouverture, et un actionneur de la vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes.
31. Outil suivant la revendication 30, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un capteur (204) de mesure et des moyens d'enregistrement des informations de mesure du capteur (204), l'actionneur (1) se trouvant longitudinalement entre la vanne (6) et ledit capteur (204).
32. Outil suivant l'une quelconque des revendications 30 et 31, caractérisé en ce que la vanne comporte un piston (8), qui est monté mobile entre l'une et l'autre des positions de fermeture et d'ouverture d'au moins un trou (7) d'un corps (5) de vanne débouchant vers l'extérieur par rapport à un espace (14) de passage de fluide, et qui est relié à un organe (18) de fixation à un organe (19) correspondant de l'organe (21) d'actionnement.
33. Outil suivant la revendication 32, caractérisé en ce que l'organe (18) de fixation est formée par un filetage coopérant avec un filetage correspondant formant l'organe (19) correspondant de l'organe (21) d'actionnement.
34. Outil suivant la revendication 32, caractérisé en ce que l'organe (19) correspondant de l'organe (21) d'actionnement est formé par une pince comportant plusieurs branchés élastiques (191), qui sont aptes à prendre une position ouverte vers l'extérieur permettant l'insertion d'une pièce (181) d'accrochage formant organe (18) de fixation, lorsqu'elles se trouvent hors d'une paroi (502) de guidage prévue dans la vanne, et qui sont aptes à enserrer, lorsque, entre l'une et l'autre des positions de fermeture et d'ouverture, elles se trouvent contre la paroi (502) de guidage, la pièce (181) d'accrochage.
35. Outil suivant l'une quelconque des revendications 32 à 34, caractérisé en ce que le piston (8) de la vanne (6) est relié à l'organe (18) de fixation avec un débattement longitudinal déterminé, inférieur à la longueur existant entre ses positions d'ouverture et de fermeture.
36. Outil suivant l'une quelconque des revendications 32 à 35, caractérisé en ce que la vanne (6) comporte en outre un piston secondaire (114), qui est monté coulissant dans une chambre (111) du piston (8) comportant des moyens secondaires (112, 113) de communication de fluide entre le trou (7) et l'espace (14) de passage de fluide, qui est relié à l'organe (21) d'actionnement, qui obture la chambre (111) du piston (8) en position de fermeture, et qui est apte à faire communiquer, lors du passage de l'organe (21) d'actionnement de la position de fermeture à la position d'ouverture, le trou (7) avec l'espace (14) de passage de fluide par les moyens secondaires (112, 113) de communication.
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