EP3687923B1 - Stem pour valve à deux voies - Google Patents

Stem pour valve à deux voies Download PDF

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EP3687923B1
EP3687923B1 EP18770023.2A EP18770023A EP3687923B1 EP 3687923 B1 EP3687923 B1 EP 3687923B1 EP 18770023 A EP18770023 A EP 18770023A EP 3687923 B1 EP3687923 B1 EP 3687923B1
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EP
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holes
tubular wall
stem
insert
wall
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EP3687923A1 (fr
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Bernard BOREL
Eric Gaillard
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Lindal France SAS
Original Assignee
Lindal France SAS
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Publication date
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Definitions

  • the objective of the invention is to remedy this drawback.
  • This objective can be achieved by designing the reinforcing means in the form of means intended to at least partially fill the section of the annular channel situated between the second bottom wall and the lower part of the through hole (s) of the second tubular wall.
  • a first alternative embodiment not claimed consists in at least partially filling the space of the annular channel located below the through holes with material constituting the stem.
  • this solution requires more material and therefore makes the stems more expensive, it has the drawback that with certain materials, during cooling, the material can shrink too much so that the seal with the ring seal used to close the through holes of the central channel can no longer be guaranteed.
  • the reinforcement means consist of a tubular insert dimensioned to be able to be introduced into the annular channel and to fill, at least over part of its height, the space located between the second bottom wall and the lower part of the through hole (s) of the second tubular wall.
  • This insert is sized to support the first tubular wall during filling.
  • This insert therefore occupies at least part of the space located below the through holes of the annular channel. This space can no longer be occupied by the product.
  • the insert may have a tubular shape forming a third tubular wall whose inner contour of the cross section corresponds substantially to the outer contour of the cross section of the first tubular wall and whose outer contour of the cross section corresponds substantially to the contour interior of the cross section of the second tubular wall when the insert is located in the annular channel in the position of use.
  • the contours are circular.
  • the inside diameter of the third cylindrical wall corresponds substantially to the outside diameter of the first cylindrical wall and its outside diameter to the inside diameter of the second cylindrical wall.
  • the height of the insert is less than or equal to the distance separating the second bottom wall and the lower end of the through hole (s) of the second tubular wall. This insert therefore occupies only the lower part of the annular channel, below the through holes.
  • the height of the insert is greater than the distance separating the second bottom wall and the lower end of the through hole (s) of the second tubular wall, preferably the distance separating the second bottom wall and the upper end of the one or more through holes.
  • the insert is provided with at least one slot extending from a slot bottom to an open upper end situated at the level of the upper end of the third tubular wall. The distance between the slot bottom and the lower end of the third tubular wall is chosen such that when the insert is located in the annular channel in the position of use, at least one through hole opens entirely into the hole (s). slits.
  • the slot or slots may pass through the entire thickness of the third tubular wall.
  • the second tubular wall may be traversed by one or more sets of through holes, each set of through holes consisting of at least one pair of through holes, preferably of the same diameter, placed side by side in the same plane perpendicular to the main axis.
  • the width of each slot at the level of the through holes is equal to or greater than the distance separating the outer edges of the two through holes furthest from the same set of through holes.
  • the insert extends above the through holes of the annular channel, it is preferable to provide indexing means to align the or at least one of the slots of the insert with a set of through holes of the second wall. tubular.
  • One or more through holes are generally provided to bring the interior of the central channel into contact with the cylindrical exterior face of the main body without passing through the annular channel, the through holes of the second tubular wall opening onto the cylindrical exterior face of the main body. preferably between the through holes of the first tubular wall and the upper end of the second tubular wall.
  • the lower end of the main body In order to guide the stem in the valve and fix the spring keeping it in the closed position, it is preferable to provide the lower end of the main body with a tenon to cooperate with a spring in the valve. It is also possible to provide the cylindrical outer face of the main body with an annular shoulder placed such that the through hole (s) of the second tubular wall are located between this shoulder and the upper end of the second tubular wall.
  • the invention relates to a valve stem for a two-way valve used in pressure vessels.
  • Such valve stems are commonly referred to as stems.
  • the stems (1) for two-way valve used for the invention are of the concentric-way type. They have a generally cylindrical outer shape around a main axis (A).
  • the stem is intended for use in a two-way valve (30) with parallel pockets such as the one shown by way of example on figure 1 or with concentric pockets (bag-in-bag) or even with concentric containers (for example with double piston).
  • the stem and its components usually exhibit a certain rotational symmetry about a main axis (A) passing through the stem.
  • A main axis
  • the adjectives "axial” or “radial” refer to this main axis and define an element parallel to the axis or perpendicular to this axis respectively.
  • the spatial references such as “upper” and “lower” refer to the stem and its components as represented on the figure.
  • Fig. 1 or the Fig. 7 For example. These are not absolute positions, the valve in which is mounted the stem of the invention can be used upwards (as on the Fig. 1 ), downwards, or more generally in any position suitable for the product to be delivered.
  • the stem of the invention has a main body (10) and an insert (20).
  • the main body includes a first central tubular wall (11) surrounded in part by a second tubular wall (12). These two walls are preferably substantially cylindrical. In practice, they can deviate almost imperceptibly from the absolutely cylindrical shape to facilitate demolding.
  • the first cylindrical wall (11) is open at its upper end (111) and closed at its lower end (112) by a bottom wall (13) which is preferably radial.
  • This first cylindrical wall (11) and the bottom wall (13) define a space in the form of a central channel (113).
  • Two through holes (114) are made in the main body (10), near the lower end (112) of the central channel (113). These through holes (114) each connect the interior of the central channel (113) and the cylindrical exterior face of the main body (10).
  • the central channel (113) and the through holes (114) constitute the first path of the stem (1).
  • the second cylindrical wall (12) concentrically surrounds the first cylindrical wall (11). It (12) is open at its upper end (121) and closed at its lower end (122) by a second bottom wall (14) preferably radial.
  • the second cylindrical wall (12) and the second bottom wall (14) define a space in the form of an annular channel (123).
  • the second bottom wall (14) is located between the first through holes (114) and the upper end (121) of the second cylindrical wall (12) so that the first through holes (114) do not pass through the annular channel (123).
  • Two pairs of two through holes (124) are made in the second cylindrical wall (12), at a distance from the upper end (121) and from the second wall (14). These second through holes (124) each connect the interior of the annular channel (123) and the cylindrical outer face of the main body (1).
  • the annular channel (123) and the second through holes (124) form the second path of the stem (1).
  • the main body has on its outer face an annular shoulder (15) serving to retain the stem in the valve body when it is mounted in a valve.
  • the upper face of this shoulder is radial and comes to bear against a first annular seal (31) of the valve serving to close the second through holes (124) when the valve is in the closed position.
  • the lower face of the shoulder can be inclined.
  • the outer face of the first cylindrical wall (11) widens from the lower end (122) of the second cylindrical wall (12) to come into alignment with the outer face thereof so that the The outer shell of the main body (10) remains uniform from the annular shoulder (15) to below the first through holes (114).
  • the second bottom wall (14) can be considered to be part of the outer face of the first cylindrical wall (11) at the level where it widens to align with the second cylindrical wall (12).
  • the inner face of the second cylindrical wall (12) is cylindrical in its upper part.
  • two vertical flats (125) extend from the bottom of the annular channel (123) to above the second through-holes (124) as can be seen in the figure. Fig. 11 . These flats need not extend to above the second through-holes (124); they could stop lower. Their width is equal to or slightly greater than the distance separating the two opposite ends of two through holes (124) of the same pair of second through holes.
  • the vertical radial plane of symmetry of each plate (125) is identical to the vertical radial plane of symmetry passing between two through holes (124) of the same pair.
  • the dishes (125) must not be too large to always leave sufficient space between their vertical face and the outer face of the first cylindrical wall (11).
  • the lower end of the main body (10) is provided with a tenon (16) serving as a support for a spring (32) of the valve.
  • the objective of the invention is to eliminate the ribs (N) usually present in the bottom of the annular canal (cf. Fig. 12 ) to avoid dead volumes in which product can stagnate. But simply removing these ribs weakens the main body and in particular the first cylindrical wall (11) which during filling risks breaking.
  • a first alternative embodiment not claimed is to eliminate at least part of the section of the annular channel (123) located below the second through holes (124) by replacing it with material used for the manufacture of the main body, as is shown on the Fig. 13 .
  • the stem consists only of the main body. This consists in its upper part of two concentric cylindrical walls (11, 12) extending to below the second through holes (124), then these two walls meet in a single cylindrical wall of a thickness noticeably equal to the combined thickness of the first cylindrical wall (11), the annular channel (123) and the second cylindrical wall (12). It can also be considered that the upper face of the second radial bottom wall (14) is located near, but below, the second through holes (124) whereas it is usually just above the first through holes ( 114).
  • This section of the annular channel can be filled up to the immediate vicinity of the second through-holes, or even flush with them, or simply up to an intermediate height corresponding for example to the height of the traditional radial ribs (N).
  • This solution admittedly more expensive in terms of material than the traditional radial ribs, makes it possible to support the first cylindrical wall (11) better than the ribs do, and this while maintaining the same external shape of the main body. It is necessary to choose materials which, despite the increased thickness in the lower part of the main body, do not shrink significantly during cooling following molding in order to avoid potential risks of leakage at the level of the lower seal of the valve (gasket). which seals at the level of the first through holes (114) of the first channel).
  • Another variant embodiment consists not in eliminating the lower part of the annular channel (123) by filling it, but in placing an insert (20) therein (cf. Fig. 7 ).
  • This tubular insert (20) consists of a third cylindrical wall (21) open at both ends.
  • the inside diameter of the third cylindrical wall (21) corresponds substantially to the outside diameter of the first cylindrical wall (11) and its outside diameter to that of the inside diameter of the second cylindrical wall (12). It is preferable that the part of the insert below the second through-holes (124) is slightly oversized in relation to the available space so that it is necessary to force it into the annular channel (123) . In other words, its inside diameter will be slightly less than the outside diameter of the first cylindrical wall (11) and / or its outside diameter slightly greater than the inside diameter of the second cylindrical wall (12). This ensures that the insert will not move when using the valve. This also prevents the product from entering the gap between the insert and the walls of the annular channel (123) in the part located below the second through holes.
  • the insert contributes to reinforcing the stability of the stem and in particular of its first cylindrical wall (11).
  • This insert has the advantage over filling the space with material as mentioned with reference to the Fig. 13 not to pose the problem of excessive shrinkage of the material during cooling of the main body after molding.
  • the second cylindrical wall (12) extends on either side of the second through-holes (124) with the same thickness, except near the shoulder (15).
  • the height (H) of the insert is less than or equal to the height of the annular channel (123). It is inserted into the annular canal until it touches the second bottom wall (14) as can be seen on the Fig. 7 .
  • the height (H) of the insert is less than or equal to the distance between the bottom of the second through-holes (124) and the second bottom wall (14). In practice, this height will be chosen so that the upper end of the insert comes as close as possible to the through holes (124) without however ever encroaching on them. However, it would be possible to choose a lower height, as are generally the reinforcing ribs (N) of traditional stems (cf. Fig. 12 ).
  • the height (H) of the insert is greater than the distance separating the second bottom wall (14) and the top of the through holes (124).
  • the slits preferably pass through the entire thickness of the cylindrical wall (21).
  • the width (I) of the slots is greater than or equal to the distance separating the outer ends of two through holes (124) of the same pair (cf. Fig. 8 ). In practice, it does not have to be greater than this distance.
  • the bottom (221) is flat with arcuate angles of the same radius as the second through holes (124) as can be seen in the figure. Fig. 8 .
  • the length (L) of the slot, from the lower end of the bottom (221) to its upper end (222), is chosen such that, depending on the geometry of the bottom, the through holes (124) open entirely in the slots, without the third cylindrical wall (21) encroaching on the through holes (124).
  • These slots (22) constitute flow channels for the product, thus limiting the available space and the volume of stagnant product after filling and after each use.
  • Each slot (22) continues, on the outer face of the insert, by a flat (23) of the same width.
  • the width of the plates (23) of the insert is substantially identical to the width of the plates (125) of the inner face of the second cylindrical wall (12). It is therefore understood that these complementary plates (125/23) serve for the alignment of slots (22) on the pairs of through holes (124).
  • the inserts have a height (H) less than the distance between the second wall (14) and the through holes (124), the angular orientation of the insert with respect to the main body is irrelevant and it is possible to dispense with the flats (125) of the second channel (123) and the flats of the insert.
  • the main body is preferably made of a rigid material, for example polyoxymethylene (POM), poly (butylene terephthalate) (PBT) or polyamide (PA).
  • POM polyoxymethylene
  • PBT poly (butylene terephthalate)
  • PA polyamide
  • a softer material such as polyethylene or polypropylene will preferably be chosen.
  • the material retained for the insert is softer than that used for the main body so that the first deforms without the second being damaged during the forceful introduction of the insert into the main body.
  • the insert of the invention has several advantages. First of all, it provides a reinforcing function making it possible to stabilize the first cylindrical wall (11) during the filling of the product in the container provided with a valve equipped with the stem of the invention. In addition, it avoids or at least reduces the dead spaces between the through holes (124) and the second bottom wall (14), dead spaces in which the product can stagnate. Finally, when the insert protrudes above the through holes (124), it limits the space available for the product.

Description

  • L'invention concerne une tige de valve (plus connue sous le nom de stem) pour une valve à deux voies. Le stem comprend un corps principal ayant une face extérieure sensiblement cylindrique autour d'un axe principal. Il présente :
    • une première paroi tubulaire fermée à son extrémité inférieure par une première paroi de fond et ouverte à son extrémité supérieure en définissant un canal central ;
    • une deuxième paroi tubulaire concentrique à la première paroi tubulaire et l'entourant en partie, la deuxième paroi tubulaire étant fermée à son extrémité inférieure par une deuxième paroi de fond et ouverte à son extrémité supérieure en définissant un canal annulaire placé autour du canal central, un ou plusieurs trous traversants mettant en contact l'intérieur du canal annulaire et la face extérieure cylindrique du corps principal ; et
    • des moyens de renfort de la première paroi tubulaire pour renforcer la stabilité de celle-ci lors du remplissage d'un récipient muni d'une valve à deux voies équipée du stem.
  • Ce genre de stem est couramment utilisé dans les valves à deux voies pour maintenir la séparation des produits jusqu'à la sortie de la valve, voire jusqu'à la sortie du diffuseur. EP3064448 A1 et FR2961795 A1 divulguent chacun un tel stem. Pour économiser de la matière, le canal annulaire est beaucoup plus profond que nécessaire et descend jusqu'à proximité des trous traversants mettant en contact le fond du canal central avec l'extérieur du stem. Pour remplir les poches fixées à la valve, il est courant lorsque le produit n'est pas trop épais, d'introduire le produit via la valve maintenue en position ouverte. La tête de remplissage vient se placer de façon étanche au sommet du canal central ou du canal annulaire en ouvrant la valve et le produit est pompé dans la poche. On a cependant constaté que la paroi centrale pouvait être arrachée lors de cette opération de remplissage. Pour remédier à ce problème, on a pris l'habitude de placer dans le fond du canal annulaire des nervures de renfort, généralement trois. Ces nervures s'étendent du fond du canal annulaire et s'approchent des trous traversants de ce canal annulaire. Il se forme donc des espaces morts dans lesquels pénètre le produit sortant par la deuxième voie. De plus, le volume du canal annulaire, au-dessus des trous traversants, est relativement important. Or, ce volume mort se remplit rapidement de produit souillé.
  • L'objectif de l'invention est de remédier à cet inconvénient.
  • Cet objectif peut être atteint en concevant les moyens de renfort sous la forme de moyens destinés à remplir au moins en partie la section du canal annulaire située entre la deuxième paroi de fond et la partie inférieure du ou des trous traversants de la deuxième paroi tubulaire.
  • Une première variante de réalisation non revendiquée consiste à remplir au moins en partie l'espace du canal annulaire situé en dessous des trous traversants avec de la matière constituant le stem. Cependant, outre que cette solution nécessite plus de matière et donc rend les stems plus coûteux, elle présente l'inconvénient qu'avec certains matériaux, lors du refroidissement, la matière peut se rétracter de façon trop importante de sorte que l'étanchéité avec le joint annulaire servant à fermer les trous traversants du canal central ne peut plus être garantie.
  • Dans une deuxième variante de réalisation conforme à l'invention, les moyens de renfort sont constitués par un insert tubulaire dimensionné pour pouvoir être introduit dans le canal annulaire et remplir, au moins sur une partie de sa hauteur, l'espace situé entre la deuxième paroi de fond et la partie inférieure du ou des trous traversants de la deuxième paroi tubulaire. Cet insert est dimensionné pour soutenir la première paroi tubulaire lors du remplissage.
  • Cet insert occupe donc au moins une partie de l'espace situé en dessous des trous traversants du canal annulaire. Cet espace ne peut plus être occupé par le produit.
  • Concrètement, l'insert peut avoir une forme tubulaire formant une troisième paroi tubulaire dont le contour intérieur de la section transversale correspond sensiblement au contour extérieur de la section transversale de la première paroi tubulaire et dont le contour extérieur de la section transversale correspond sensiblement au contour intérieur de la section transversale de la deuxième paroi tubulaire lorsque l'insert est situé dans le canal annulaire en position d'utilisation. Généralement, les contours sont circulaires. Dans ce cas, le diamètre intérieur de la troisième paroi cylindrique correspond sensiblement au diamètre extérieur de la première paroi cylindrique et son diamètre extérieur au diamètre intérieur de la deuxième paroi cylindrique.
  • Dans un premier mode de réalisation simple de cette deuxième variante de réalisation, la hauteur de l'insert est inférieure ou égale à la distance séparant la deuxième paroi de fond et l'extrémité inférieure du ou des trous traversants de la deuxième paroi tubulaire. Cet insert occupe donc uniquement la partie inférieure du canal annulaire, en dessous des trous traversants.
  • Dans un deuxième mode de réalisation, la hauteur de l'insert est supérieure à la distance séparant la deuxième paroi de fond et l'extrémité inférieure du ou des trous traversants de la deuxième paroi tubulaire, de préférence la distance séparant la deuxième paroi de fond et l'extrémité supérieure du ou des trous traversants. Pour cela, l'insert est muni d'au moins une fente s'étendant d'un fond de fente jusqu'à une extrémité supérieure ouverte située au niveau de l'extrémité supérieure de la troisième paroi tubulaire. La distance entre le fond de fente et l'extrémité inférieure de la troisième paroi tubulaire est choisie de telle sorte que lorsque l'insert est situé dans le canal annulaire en position d'utilisation, au moins un trou traversant débouche entièrement dans la ou les fentes. La ou les fentes peuvent traverser toute l'épaisseur de la troisième paroi tubulaire.
  • La deuxième paroi tubulaire peut être traversée par un ou plusieurs jeux de trous traversants, chaque jeu de trous traversants étant constitué d'au moins une paire de trous traversants, de préférence de même diamètre, placés côte à côte dans un même plan perpendiculaire à l'axe principal.
  • Lorsque l'insert est muni de fentes et le canal central de jeux de trous traversants, la largeur de chaque fente au niveau des trous traversants est égale ou supérieure à la distance séparant les bords extérieurs des deux trous traversants les plus éloignés d'un même jeu de trous traversants.
  • Si l'insert s'étend au-dessus des trous traversants du canal annulaire, il est préférable de prévoir des moyens d'indexation pour aligner la ou au moins une des fentes de l'insert sur un jeu de trous traversants de la deuxième paroi tubulaire.
  • Un ou plusieurs trous traversants sont généralement prévus pour mettre en contact l'intérieur du canal central et la face extérieure cylindrique du corps principal sans traverser le canal annulaire, les trous traversants de la deuxième paroi tubulaire débouchant sur la face extérieure cylindrique du corps principal de préférence entre les trous traversants de la première paroi tubulaire et l'extrémité supérieure de la deuxième paroi tubulaire.
  • Afin de guider le stem dans la valve et fixer le ressort le maintenant en position fermée, il est préférable de munir l'extrémité inférieure du corps principal d'un tenon pour coopérer avec un ressort dans la valve. Il est également possible de munir la face extérieure cylindrique du corps principal d'un épaulement annulaire placé de telle sorte que le ou les trous traversants de la deuxième paroi tubulaire soient situés entre cet épaulement et l'extrémité supérieure de la deuxième paroi tubulaire.
  • L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide des figures qui montrent :
    • Fig. 1
    Vue en coupe d'une valve à deux voies munie d'un stem de l'invention ;
    Fig. 2
    Vue éclatée du stem de l'invention constitué d'un corps principal et d'un insert de renfort ;
    Fig. 3
    Vue en perspective de l'insert ;
    Fig. 4
    Vue de dessus de l'insert ;
    Fig. 5
    Vue en coupe de l'insert ;
    Fig. 6
    Vue de dessus du stem de l'invention ;
    Fig. 7
    Vue en coupe du stem de l'invention ;
    Fig. 8
    Autre vue en coupe du stem de l'invention ;
    Fig. 9
    Vue en perspective du corps principal ;
    Fig. 10
    Vue en coupe du corps principal ;
    Fig. 11
    Autre vue en coupe du corps principal ;
    Fig. 12
    Vue en coupe d'un stem de l'état de la technique avec des nervures de renfort ;
    Fig. 13
    Vue en coupe d'un stem non compris dans l'invention revendiquée avec remplissage de renfort.
  • L'invention concerne une tige de valve pour valve à deux voies utilisées dans des récipients sous pression. De telles tiges de valve sont couramment appelées stems.
  • Les stems (1) pour valve à deux voies utilisés pour l'invention sont du type à voies concentriques. Ils ont une forme extérieure générale cylindrique autour d'un axe principal (A).
  • Le stem est destiné à être utilisé dans une valve à deux voies (30) à poches parallèles comme celle représentée à titre d'exemple à la figure 1 ou à poches concentriques (bag-in-bag) ou encore à récipients concentriques (par exemple à double piston). Le stem et ses composants présentent de façon habituelle une certaine symétrie de rotation autour d'un axe principal (A) passant à travers le stem. On verra que cette symétrie de rotation n'est pas absolue, certaines parties du stem s'en écartant. Les adjectifs « axial » ou « radial » se rapportent à cet axe principal et définissent un élément parallèle à l'axe ou perpendiculaire à cet axe respectivement. Pour simplifier la description, les références spatiales telles que « supérieur » et « inférieur » se réfèrent au stem et ses composants tels que représentés sur la Fig. 1 ou la Fig. 7 Par exemple. Il ne s'agit pas de positions absolues, la valve dans laquelle est monté le stem de l'invention pouvant être utilisée vers le haut (comme sur la Fig. 1), vers le bas, ou de façon plus générale dans toute position adaptée au produit à délivrer.
  • Le stem de l'invention a un corps principal (10) et un insert (20). Le corps principal comprend une première paroi tubulaire centrale (11) entourée en partie par une deuxième paroi tubulaire (12). Ces deux parois sont de préférence sensiblement cylindriques. Dans la pratique, elles peuvent s'écarter de façon quasi imperceptible de la forme absolument cylindrique pour faciliter le démoulage.
  • La première paroi cylindrique (11) est ouverte à son extrémité supérieure (111) et fermée à son extrémité inférieure (112) par une paroi de fond (13) de préférence radiale. Cette première paroi cylindrique (11) et la paroi de fond (13) définissent un espace en forme de canal central (113). Deux trous traversants (114) sont réalisés dans le corps principal (10), à proximité de l'extrémité inférieure (112) du canal central (113). Ces trous traversants (114) relient chacun l'intérieur du canal central (113) et la face extérieure cylindrique du corps principal (10). Le canal central (113) et les trous traversants (114) constituent la première voie du stem (1).
  • La deuxième paroi cylindrique (12) entoure de façon concentrique la première paroi cylindrique (11). Elle (12) est ouverte à son extrémité supérieure (121) et fermée à son extrémité inférieure (122) par une deuxième paroi de fond (14) de préférence radiale. La deuxième paroi cylindrique (12) et la deuxième paroi de fond (14) définissent un espace en forme de canal annulaire (123). La deuxième paroi de fond (14) est située entre les premiers trous traversants (114) et l'extrémité supérieure (121) de la deuxième paroi cylindrique (12) de sorte que les premiers trous traversants (114) ne traversent pas le canal annulaire (123). Deux paires de deux trous traversants (124) sont réalisées dans la deuxième paroi cylindrique (12), à distance de l'extrémité supérieure (121) et de la deuxième paroi (14). Ces deuxièmes trous traversants (124) relient chacun l'intérieur du canal annulaire (123) et la face extérieure cylindrique du corps principal (1). Le canal annulaire (123) et les deuxièmes trous traversants (124) forment la deuxième voie du stem (1).
  • En dessous des deuxièmes trous traversants (124), le corps principal présente sur sa face extérieure un épaulement annulaire (15) servant à retenir le stem dans le corps de valve quand il est monté dans une valve. La face supérieure de cet épaulement est radiale et vient en appui contre un premier joint annulaire (31) de la valve servant à obturer les deuxièmes trous traversants (124) quand la valve est en position fermée. La face inférieure de l'épaulement peut être inclinée.
  • La face extérieure de la première paroi cylindrique (11) s'élargit à partir de l'extrémité inférieure (122) de la deuxième paroi cylindrique (12) pour venir dans l'alignement de la face extérieure de celle-ci de sorte que l'enveloppe extérieure du corps principal (10) reste uniforme depuis l'épaulement annulaire (15) jusqu'en dessous des premiers trous traversants (114). On peut considérer que la deuxième paroi de fond (14) fait partie de la face extérieure de la première paroi cylindrique (11) au niveau où elle s'élargit pour s'aligner sur la deuxième paroi cylindrique (12).
  • La face intérieure de la deuxième paroi cylindrique (12) est cylindrique dans sa partie supérieure. Cependant, deux plats (125) verticaux s'étendent du fond du canal annulaire (123) jusqu'au-dessus des deuxièmes trous traversants (124) comme on peut le voir sur la Fig. 11. Il n'est pas indispensable que ces plats s'étendent jusqu'au-dessus des deuxièmes trous traversants (124) ; ils pourraient s'arrêter plus bas. Leur largeur est égale ou légèrement supérieure à la distance séparant les deux extrémités opposées de deux trous traversants (124) d'une même paire de deuxièmes trous traversants. Le plan de symétrie radial vertical de chaque plat (125) est identique au plan de symétrie radial vertical passant entre deux trous traversants (124) d'une même paire. Les plats (125) ne doivent pas être trop grands pour toujours laisser un espace suffisant entre leur face verticale et la face extérieure de la première paroi cylindrique (11).
  • L'extrémité inférieure du corps principal (10) est munie d'un tenon (16) servant d'appui à un ressort (32) de la valve.
  • L'objectif de l'invention est de supprimer les nervures (N) habituellement présentes dans le bas du canal annulaire (cf. Fig. 12) pour éviter les volumes morts dans lesquels du produit peut stagner. Mais supprimer purement et simplement ces nervures affaiblit le corps principal et notamment la première paroi cylindrique (11) qui lors du remplissage risque de se casser.
  • Une première variante de réalisation non revendiquée consiste à supprimer au moins en partie la section du canal annulaire (123) située en dessous des deuxièmes trous traversants (124) en la remplaçant par de la matière utilisée pour la fabrication du corps principal, comme cela est montré sur la Fig. 13. On voit que dans ce cas, le stem se compose uniquement du corps principal. Celui-ci est constitué dans sa partie supérieure de deux parois cylindriques (11, 12) concentriques s'étendant jusqu'en dessous des deuxièmes trous traversants (124), puis que ces deux parois se réunissent en une seule paroi cylindrique d'une épaisseur sensiblement égale à l'épaisseur combinée de la première paroi cylindrique (11), du canal annulaire (123) et la deuxième paroi cylindrique (12). On peut aussi considérer que la face supérieure de la deuxième paroi de fond radiale (14) est située à proximité, mais en dessous, des deuxièmes trous traversants (124) alors qu'habituellement elle se trouve juste au-dessus des premiers trous traversants (114). Cette section du canal annulaire peut être remplie jusqu'à proximité immédiate des deuxièmes trous traversants, voire même en les affleurant, ou simplement jusqu'à une hauteur intermédiaire correspondant par exemple à la hauteur des nervures (N) radiales traditionnelles. Cette solution, certes plus coûteuse en matière que les nervures radiales traditionnelles, permet de soutenir la première paroi cylindrique (11) mieux que ne le font les nervures, et ce tout en conservant la même forme extérieure du corps principal. Il faut choisir des matériaux qui malgré l'épaisseur accrue dans la partie inférieure du corps principal ne se rétractent pas de façon significative lors du refroidissement suivant le moulage afin d'éviter de potentiels risques de fuite au niveau du joint inférieur de la valve (joint qui assure l'étanchéité au niveau des premiers trous traversants (114) de la première voie).
  • Une autre variante de réalisation consiste non pas à supprimer la partie inférieure du canal annulaire (123) en la remplissant, mais à y placer un insert (20) (cf. Fig. 7). Cet insert (20) tubulaire est constitué par une troisième paroi cylindrique (21) ouverte à ses deux extrémités.
  • Le diamètre intérieur de la troisième paroi cylindrique (21) correspond sensiblement au diamètre extérieur de la première paroi cylindrique (11) et son diamètre extérieur à celui du diamètre intérieur de la deuxième paroi cylindrique (12). Il est préférable que la partie de l'insert située en dessous des deuxièmes trous traversants (124) soit légèrement surdimensionnée par rapport à l'espace disponible de sorte qu'il soit nécessaire de l'entrer en force dans le canal annulaire (123). Autrement dit, son diamètre intérieur sera légèrement inférieur au diamètre extérieur de la première paroi cylindrique (11) et/ou son diamètre extérieur légèrement supérieur au diamètre intérieur de la deuxième paroi cylindrique (12). On est sûr ainsi que l'insert ne se déplacera pas lors de l'utilisation de la valve. Cela évite également que le produit ne pénètre dans l'interstice situé entre l'insert et les parois du canal annulaire (123) dans la partie située en dessous des deuxièmes trous traversants. Enfin, l'insert contribue à renforcer la stabilité du stem et notamment de sa première paroi cylindrique (11). Cet insert a l'avantage par rapport au remplissage de l'espace par de la matière comme évoqué en référence à la Fig. 13 de ne pas poser le problème de la rétractation trop importante de la matière lors du refroidissement du corps principal après moulage. En effet, la deuxième paroi cylindrique (12) s'étend de part et d'autre des deuxièmes trous traversants (124) avec une même épaisseur, à l'exception près de l'épaulement (15).
  • La hauteur (H) de l'insert est inférieure ou égale à la hauteur du canal annulaire (123). Il est inséré dans le canal annulaire jusqu'à toucher la deuxième paroi de fond (14) comme cela est visible sur la Fig. 7.
  • Dans un mode de réalisation simple non représenté, la hauteur (H) de l'insert est inférieure ou égale à la distance séparant le bas des deuxièmes trous traversants (124) et la deuxième paroi de fond (14). Dans la pratique, cette hauteur sera choisie pour que l'extrémité supérieure de l'insert s'approche autant que possible des trous traversants (124) sans jamais cependant empiéter dessus. Il serait cependant possible de choisir une hauteur inférieure, comme le sont généralement les nervures de renfort (N) des stems traditionnels (cf. Fig. 12).
  • Dans un mode de réalisation privilégié de l'invention, la hauteur (H) de l'insert est supérieure à la distance séparant la deuxième paroi de fond (14) et le sommet des trous traversants (124). Dans ce cas, il est nécessaire de prévoir des fentes verticales (22) s'étendant axialement depuis un fond (221) jusqu'à une extrémité supérieure (222) ouverte située au niveau de l'extrémité supérieure (211) de la paroi cylindrique. Les fentes traversent de préférence toute l'épaisseur de la paroi cylindrique (21). La largeur (I) des fentes est supérieure ou égale à la distance séparant les extrémités extérieures de deux trous traversants (124) d'une même paire (cf. Fig. 8). Dans la pratique, il n'est pas nécessaire qu'elle soit plus grande que cette distance. Pour des raisons de simplicité, le fond (221) est plat avec des angles en arc de cercle de même rayon que les deuxièmes trous traversants (124) comme on peut le voir sur la Fig. 8. La longueur (L) de la fente, de l'extrémité inférieure du fond (221) à son extrémité supérieure (222), est choisie de telle sorte qu'en fonction de la géométrie du fond, les trous traversants (124) débouchent entièrement dans les fentes, sans que la troisième paroi cylindrique (21) empiète sur les trous traversants (124). Ces fentes (22) constituent des canaux d'écoulement pour le produit, limitant ainsi l'espace disponible et le volume du produit stagnant après remplissage et après chaque utilisation.
  • Chaque fente (22) se poursuit, sur la face extérieure de l'insert, par un plat (23) de même largeur. La largeur des plats (23) de l'insert est sensiblement identique à la largeur des plats (125) de la face intérieure de la deuxième paroi cylindrique (12). On comprend donc que ces plats complémentaires (125/23) servent à l'alignement de fentes (22) sur les paires de trous traversants (124). Quand les inserts ont une hauteur (H) inférieure à la distance entre la deuxième paroi (14) et les trous traversants (124), l'orientation angulaire de l'insert par rapport au corps principal est sans importance et il est possible de renoncer aux plats (125) du deuxième canal (123) et aux plats de l'insert.
  • Afin de faciliter l'introduction de l'insert dans le canal annulaire (123), on peut prévoir de chanfreiner l'extrémité inférieure (212) de l'insert.
  • Le corps principal est de préférence réalisé dans un matériau rigide, par exemple du polyoxyméthylène (POM), du poly(téréphtalate de butylène) (PBT) ou du polyamide (PA). Pour l'insert, on choisira de préférence un matériau plus mou comme du polyéthylène, du polypropylène. De façon générale, le matériau retenu pour l'insert est plus mou que celui servant pour le corps principal afin que le premier se déforme sans que le second soit endommagé lors de l'introduction en force de l'insert dans le corps principal.
  • L'insert de l'invention présente plusieurs avantages. Tout d'abord, il assure une fonction de renfort permettant de stabiliser la première paroi cylindrique (11) lors du remplissage du produit dans le récipient muni d'une valve équipée du stem de l'invention. De plus, il évite ou pour le moins diminue les espaces morts entre les trous traversants (124) et la deuxième paroi de fond (14), espaces morts dans lesquels peut stagner du produit. Enfin, quand l'insert dépasse au-dessus des trous traversants (124), il limite l'espace disponible pour le produit.
  • L'exemple de réalisation présenté ici n'a pas de caractère limitatif. D'autres variantes de réalisation sont envisageables :
    • Le nombre de trous traversants (114, 124) dépend du débit recherché et/ou de la viscosité du produit à distribuer.
      1. (i) Concernant la deuxième voie, on pourrait choisir une seule paire de trous traversants (124), ou plus de deux paires. Plutôt qu'une paire de trous, on pourrait prévoir des jeux de plus de deux trous, trois trous par exemple, côte à côte dans un même plan radial horizontal. L'intérêt de choisir des jeux d'au moins deux trous plutôt qu'un trou unique de même section réside dans le fait que le diamètre correspondant des trous du jeu est plus petit. Cela implique que la hauteur du joint (31) nécessaire pour obturer le jeu de trous traversants (124), et donc la course du stem nécessaire pour ouvrir la valve, est inférieure à celle nécessaire pour obturer un seul trou de même surface, mais de diamètre plus important. À la place d'une paire de trous, on pourrait choisir un seul trou oblong ou ovale dont la hauteur serait inférieure à la largeur. On pourrait également prévoir plusieurs fois un seul trou comme pour les premiers trous traversants (114).
      2. (ii) Concernant la première voie, on pourrait prévoir un seul trou ou plus de deux trous. On pourrait notamment prévoir des jeux de trous ou des trous oblongs ou ovales comme pour la deuxième voie.
    • Les trous sont disposés de préférence radialement. Ils pourraient cependant être orientés différemment et notamment être inclinés.
    • Si l'insert s'arrête avant les deuxièmes trous traversants (124), il n'est pas nécessaire de l'orienter selon une position angulaire particulière par rapport au corps principal (10) et aux deuxièmes trous traversants (124). Par conséquent, il est possible de renoncer aux plats (125, 23). Par contre, si l'insert s'élève au-dessus des deuxièmes trous traversants (124), il est nécessaire que les fentes (22), généralement leurs fonds (221), soient alignées sur les trous traversants (124) correspondants afin que ceux-ci débouchent sans encombre dans les fentes (22). Il faut donc pouvoir orienter l'insert par rapport au corps principal (10). Pour cela, on peut faire appel à une indexation, par exemple à des moyens d'alignement. Dans l'exemple présenté ici, ces moyens d'alignement sont constitués par des plats (125, 23) réalisés sur la face intérieure de la deuxième paroi cylindrique (12) et sur la face extérieure de l'insert. Ces plats sont à l'aplomb des trous traversants. On aurait pu ne prévoir qu'une paire de plats, ou de ne pas aligner le ou les plats sur les trous traversants. On aurait également pu remplacer les plats par d'autres moyens d'alignement, par exemple une ou plusieurs combinaisons de nervures/rainures.
    • Dans l'exemple présenté ici, les fentes (22) traversent toute l'épaisseur de la troisième paroi cylindrique (21). On pourrait cependant envisager qu'elles ne s'étendent que sur la face extérieure de l'insert en ne creusant qu'une gorge dans une partie de l'épaisseur de la paroi. On pourrait également prévoir que les fentes ou les gorges ne soient pas droites et constantes, mais qu'elles aient une section transversale qui varie, notamment qui aille en s'élargissant, ou bien qu'elles ne soient pas droites et verticales, mais qu'elles aient une autre forme, par exemple hélicoïdale. Pour éviter d'avoir à orienter l'insert sur les deuxièmes trous traversants (124) et ainsi pouvoir renoncer aux moyens d'indexation (les plats par exemple), il serait également possible de prévoir une gorge circulaire sur la face extérieure de l'insert, à une distance du bord inférieur (212) égale à la distance séparant le fond du canal annulaire (14) des deuxièmes trous traversants (124). Lorsqu'un tel insert est inséré dans le canal annulaire (123), la gorge circulaire se trouve en face des trous traversants (124). Une ou plusieurs fentes ou gorges sont alors prévues dans l'insert ou sur sa face extérieure, lesquelles s'étendent de la gorge circulaire jusqu'à l'extrémité supérieure (211) de l'insert.
    • Le fond (221) des fentes (22) est ici plat avec des angles arrondis. On pourrait prévoir qu'il soit en arc de cercle, ou qu'il présente deux arcs de cercle de même diamètre que les trous traversants (124) correspondants.
    • Le nombre de fentes (22) correspond au nombre de jeux de deux trous traversants (124) de la deuxième paroi cylindrique (12). On pourrait cependant prévoir un nombre de jeux de trous traversants différent du nombre de fentes. Par exemple, pour un même corps principal avec plusieurs jeux de trous traversants (124), on pourrait prévoir plusieurs inserts différents, l'un avec une seule fente ne permettant de libérer qu'un seul jeu, d'autres avec plusieurs fentes permettant de libérer plusieurs jeux ou avec autant de fentes qu'il y a de jeux de trous traversants. Une autre alternative serait de prévoir un seul type d'insert avec plusieurs fentes (22) et différents corps principaux avec seulement un jeu de trous traversants, avec plusieurs jeux de trous traversants, ou avec autant de jeux de trous traversants qu'il y de fentes. Cela permet de faire varier le débit du produit sortant par la deuxième voie par rapport au débit de celui sortant par la première voie.
    Liste des références :
    • 1
    Stem
    10
    Corps principal
    11
    Première paroi cylindrique
    111
    Extrémité supérieure
    112
    Extrémité inférieure
    113
    Canal central
    114
    Trous traversants
    12
    Deuxième paroi cylindrique
    121
    Extrémité supérieure
    122
    Extrémité inférieure
    123
    Canal annulaire
    124
    Trous traversants
    125
    Plats
    13 1ère
    paroi de fond radiale
    14 2ème
    paroi de fond radiale
    15
    Épaulement
    16
    Tenon
    20
    Insert
    21
    Troisième paroi cylindrique
    211
    Extrémité supérieure
    212
    Extrémité inférieure
    22
    Fentes verticales
    221
    Fond de la fente
    222
    Extrémité supérieure ouverte
    23
    Plats
    30
    Valve
    31 1er
    joint annulaire
    32
    Ressort
    33 2ème
    joint annulaire
    A
    Axe principal
    H
    Hauteur de l'insert
    I
    Largeur des fentes de l'insert
    L
    Longueur des fentes de l'insert
    N
    Nervures de renfort des stems traditionnels

Claims (10)

  1. Stem (1) pour valve à deux voies, le stem comprenant un corps principal (10) ayant une face extérieure sensiblement cylindrique autour d'un axe principal (A) et présentant
    - une première paroi tubulaire (11) fermée à son extrémité inférieure (112) par une première paroi de fond (13) et ouverte à son extrémité supérieure (111) en définissant un canal central (113) ;
    - une deuxième paroi tubulaire (12) concentrique à la première paroi tubulaire (11) et l'entourant en partie, la deuxième paroi tubulaire étant fermée à son extrémité inférieure (122) par une deuxième paroi de fond (14) et ouverte à son extrémité supérieure (121) en définissant un canal annulaire (123) placé autour du canal central (113), un ou plusieurs trous traversants (124) mettant en contact l'intérieur du canal annulaire (123) et la face extérieure cylindrique du corps principal,
    - des moyens de renfort de la première paroi tubulaire (11) pour renforcer la stabilité de celle-ci lors du remplissage d'un récipient muni d'une valve à deux voies équipée du stem,
    caractérisé en ce que les moyens de renfort sont constitués par un insert (20) tubulaire dimensionné pour pouvoir être introduit dans le canal annulaire (123) et remplir, au moins sur une partie de sa hauteur, l'espace situé entre la deuxième paroi de fond (14) et la partie inférieure du ou des trous traversants (124) de la deuxième paroi tubulaire (12).
  2. Stem (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert (20) a une forme tubulaire formant une troisième paroi tubulaire (21) dont le contour intérieur de la section transversale correspond sensiblement au contour extérieur de la section transversale de la première paroi tubulaire (11) et dont le contour extérieur de la section transversale correspond sensiblement au contour intérieur de la section transversale de la deuxième paroi tubulaire (12) lorsque l'insert est situé dans le canal annulaire (123).
  3. Stem (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la hauteur (H) de l'insert (20) est inférieure ou égale à la distance séparant la deuxième paroi de fond (14) et l'extrémité inférieure du ou des trous traversants (124) de la deuxième paroi tubulaire (12).
  4. Stem (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la hauteur (H) de l'insert (20) est supérieure à la distance séparant la deuxième paroi de fond (14) et l'extrémité inférieure du ou des trous traversants (124) de la deuxième paroi tubulaire (12), de préférence la distance séparant la deuxième paroi de fond (14) et l'extrémité supérieure du ou des trous traversants (124), l'insert (20) étant muni d'au moins une fente (22) s'étendant d'un fond de fente (221) jusqu'à une extrémité supérieure (222) ouverte située au niveau de l'extrémité supérieure (211) de la troisième paroi tubulaire (21), la distance entre le fond de fente (221) et l'extrémité inférieure (212) de la troisième paroi tubulaire (21) étant choisie de telle sorte que lorsque l'insert est situé dans le canal annulaire (123), au moins un trou traversant (124) débouche entièrement dans la ou les fentes (22).
  5. Stem (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la ou les fentes (22) traversent toute l'épaisseur de la troisième paroi tubulaire (21).
  6. Stem (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième paroi tubulaire (21) est traversée par un ou plusieurs jeux de trous traversants, chaque jeu de trous traversants étant constitué d'au moins une paire de trous traversants (124), de préférence de même diamètre, placés côte à côte dans un même plan perpendiculaire à l'axe principal (A).
  7. Stem (1) selon la revendication 6 associée à l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la largeur de chaque fente (22) au niveau des trous traversants (124) est égale ou supérieure à la distance séparant les bords extérieurs des deux trous traversants les plus éloignés d'un même jeu de trous traversants (124).
  8. Stem (1) selon la revendication 7 ou selon la revendication 6 associée à l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que des moyens d'indexations sont prévus pour aligner la ou au moins une des fentes (22) de l'insert sur un jeu de trous traversants (124) de la deuxième paroi tubulaire (12).
  9. Stem (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs trous traversants (114) sont prévus pour mettre en contact l'intérieur du canal central (113) et la face extérieure cylindrique du corps principal (10) sans traverser le canal annulaire (123), les trous traversants (124) de la deuxième paroi tubulaire (12) débouchant sur la face extérieure cylindrique du corps principal (10) de préférence entre les trous traversants (114) de la première paroi tubulaire (11) et l'extrémité supérieure (121) de la deuxième paroi tubulaire (12).
  10. Stem (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure du corps principal (10) est munie d'un tenon (16) pour coopérer avec un ressort dans la valve et/ou en ce que la face extérieure cylindrique du corps principal (10) est munie d'un épaulement annulaire (15) placé de telle sorte que le ou les trous traversants (124) de la deuxième paroi tubulaire soient placés entre l'épaulement annulaire (15) et l'extrémité supérieure de la deuxième paroi tubulaire (12).
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