FR2515771A1 - PINCHING VALVE DEVICE - Google Patents
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- F16K7/02—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with tubular diaphragm
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Abstract
DANS UNE VANNE CONSTITUEE PAR UN TUYAU SOUPLE QU'ON ECRASE QUAND ON DESIRE REALISER L'OBTURATION, IL EST PREVU A L'INTERIEUR DE CE TUYAU 4 UNE NERVURE ANNULAIRE 5 QUI ASSURE L'ETANCHEITE DE CETTE OBTURATION EN FAISANT DISPARAITRE LES PETITS ESPACES VIDES TENDANT A SUBSTITUER AUX ANGLES DE REPLIAGE DANS LES VANNES CLASSIQUES DU GENRE EN QUESTION. POUR AMELIORER LE FONCTIONNEMENT, LA NERVURE 5 PEUT ETRE CONSTITUEE PAR UN BOURRELET RELIE A LA PAROI PAR UN VOILE DE FAIBLE EPAISSEUR. DE TELLES VANNES PEUVENT S'UTILISER EN GUISE DE SOUPAPES DE SURETE MOYENNANT APPLICATION D'UNE FORCE D'ECRASEMENT TAREE.IN A VALVE CONSTITUTED BY A FLEXIBLE PIPE THAT IS CRUSHED WHEN YOU WANT TO REALIZE THE BLOCKING, THERE IS PROVIDED INSIDE THIS PIPE 4 AN ANNULAR RIB 5 WHICH ENSURES THE TIGHTNESS OF THIS BLOCKING BY MAKING THE SMALL SPACES DISAPPEAR. TENDING TO SUBSTITUTE THE FOLDING ANGLES IN CLASSIC VALVES OF THE KIND IN QUESTION. TO IMPROVE OPERATION, RIB 5 CAN BE CONSTITUTED BY A BURRING CONNECTED TO THE WALL BY A LOW THICKNESS VEIL. SUCH VALVES MAY BE USED AS RELIEF VALVES BY APPLYING A TARGETED CRUSHING FORCE.
Description
La présente invention a trait aux vannes et elle vise plus particu-The present invention relates to valves and is aimed more particularly at
lièrement celles fonctionnant par pinçage. especially those operating by pinching.
Bien que ces vannes aient été généralement reconnues comme consti- Although these valves have been generally recognized as constituting
tuant un mécanisme relativement peu goateux, on ne les utilise essenti- killing a relatively ungodly mechanism, we only use them
ellement que dans un nombre de cas caoiai assez limite M 4 alheureusement en effet celles de la technique antérieure ne se pretent pas à beaucoup In fact that in a fairly limited number of cases M 4 unfortunately, those of the prior art do not lend themselves to much
d'applications pratiques.of practical applications.
Comme le montre fig 1 une vanne à pinçage typique comprend d'une part un tube souple et élastique (fait par exemple en caoutchouc ou en matière plastique) qui constitue passage pour un fluide, d'autre part un dispositif d'étranglement qui ferme ce passage dans le tube en comprimant, As shown in fig 1 a typical pinch valve comprises on the one hand a flexible and elastic tube (made for example of rubber or plastic) which constitutes a passage for a fluid, on the other hand a throttling device which closes this passage in the tube by compressing,
écrasant ou pinçant celui-ci.crushing or pinching it.
Fig 2 illustre à plus grande échelle l'angle de repliage 2 qui apparaît sur les côtés du tube comprimé Sur la face interne de cet angle il reste encore un petit vide 1 Celui-ci permet une fuite indésiîrabic du fluide à travers le tube Il est difficile de faire disparaître totalement ce petit vide 1 qu'on trouve sur les deux côtes du tube On applique à cet effet au tube élastique une contrainte très élevée, de sorte qu'il risque d'apparaître des déformations permanentes et des fissures aux angles de repliage 2, 3, ee qui peut affecter la vie utile Fig 2 illustrates on a larger scale the folding angle 2 which appears on the sides of the compressed tube On the internal face of this angle there is still a small vacuum 1 This allows an undesirable leakage of the fluid through the tube It is difficult to completely remove this small void 1 found on both sides of the tube For this purpose, a very high stress is applied to the elastic tube, so that there is a risk of permanent deformation and cracks at the angles of folding 2, 3, ee which can affect the useful life
de la vanne à pinçage ainsi réalisée. of the pinch valve thus produced.
Pour les raisons qui précedent les vannes à pinçage ont surtout été utilisées antérieurement eu liaison avec des fluides sous faible pression et dans des conditions dans lesquelles on peut tolérer une légère fuite Toutefois certaines vannes du genre en question on fté établies de manière à comporter un tube élastique à profil de section spécial Bien que les vannes ainsi réalisées puissent durer longtemps et ne donnent lieu qu'à des fuites moindres, elles exigent un tube Mlastique très épais et nécessitent la mise en oeuvre d'une force élevée pour For the above reasons pinch valves were mainly used previously in connection with fluids under low pressure and under conditions in which we can tolerate a slight leak. However, some valves of the kind in question have been established so as to include a tube elastic with special section profile Although the valves thus produced can last a long time and give rise to only less leaks, they require a very thick plastic tube and require the use of a high force to
comprimer celui-ci jusqu'à obturer le passage. compress it until the passage is closed.
L'invention a donc pour objet de permettre d'établir une vanne à The object of the invention is therefore to enable a valve to be established.
pinçage qui possède un haut pouvoir d'obturation. pinching which has a high sealing power.
L'invention vise encore: à réaliser une telle vanne, de faible prix de revient, qui comporte l'avantage de pouvoir être actionnée à fond moyennant applicatican d'une force de compression réduite; à établir une vanne du genre précité qui possède un vaste The invention also aims: to produce such a valve, of low cost price, which has the advantage of being able to be actuated fully by means of applicatican of a reduced compressive force; to establish a valve of the aforementioned kind which has a vast
domaine d'application.application domain.
Les diverses formes d'exécution de la vanne suivant l'invention comprennent une nervure annulaire prévue sur la paroi interne d'un tube élastique Cette nervure est orientée obliquement dans le tube et elle permet au fluide de traverser celui-ci quand il n'est pas déformé Au contraire lors de la déformation sélective du tube par les moyens d'étranglement, elle empêche le fluide de passer dans le tube. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les The various embodiments of the valve according to the invention comprise an annular rib provided on the internal wall of an elastic tube This rib is oriented obliquely in the tube and it allows the fluid to pass through it when it is not not deformed On the contrary, during the selective deformation of the tube by the throttling means, it prevents the fluid from passing through the tube. The appended drawing, given by way of example, will allow a better understanding of the invention, the characteristics it presents and the
avantages qu'elle est susceptible de procurer - benefits it is likely to provide -
Fig 1 est une coupe de la partie principale d'une vanne à Fig 1 is a section of the main part of a valve
pinçage classique, ainsi que cela a été exposé plus haut. classic pinching, as explained above.
Fig 2, également mentionnée ci-dessus, reproduit à plus Fig 2, also mentioned above, reproduced more
grande échelle une partie de fig 1. large scale part of fig 1.
Fig 3 montre en plan un tube élastique utilisé dans une Fig 3 shows in plan an elastic tube used in a
forme d'exécution de l'invention.embodiment of the invention.
Fig 4 est une coupe longitudinale correspondant à fig 3. Fig 4 is a longitudinal section corresponding to fig 3.
Fig 5 est une vue en plan de cette forme d'exécution de l'invention représentant un tube élastique pincé, c'est-à-dire à l'état fermé, l'organe de serrage supérieur étant supposé enlevé pour permettre Fig 5 is a plan view of this embodiment of the invention showing a pinched elastic tube, that is to say in the closed state, the upper clamping member being assumed to be removed to allow
d'apercevoir le tube.to see the tube.
Fig 6 est une coupe longitudinale correspondant à fig 5, mais avec représentation de l'organe de serrage supérieur omis dans celle-ci. Fig 7 est une coupe transversale de détail à grande échelle Fig 6 is a longitudinal section corresponding to fig 5, but with representation of the upper clamping member omitted therein. Fig 7 is a large scale detail cross section
montrant un angle de repliage du tube élastique. showing an angle of folding of the elastic tube.
Fig 8 montre en coupe longitudinale verticale le tube Fig 8 shows in vertical longitudinal section the tube
élastique d'une autre forme d'exécution de l'invention. elastic of another embodiment of the invention.
Fig 9 est une coupe transversale correspondant à fig 8. Fig 9 is a cross section corresponding to fig 8.
Fig 10 montre en perspective une forme d'exécution de Fig 10 shows in perspective an embodiment of
l'invention utilisée comme soupape de sécurité. the invention used as a safety valve.
Fig 11 est une vue en perspective illustrant une autre Fig 11 is a perspective view illustrating another
forme d'exécutionle tube étant partiellement arraché. embodiment the tube being partially torn off.
Dans toutes les figures on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes pièces Il convient en outre de noter que le dessin n'est pas obligatoirement à l'échelle et ne vise qu'à illustrer les In all the figures, the same references have been used to designate the same parts. It should also be noted that the drawing is not necessarily to scale and is only intended to illustrate the
idées de base de l'invention.basic ideas of the invention.
Dans la forme d'exécution de fig 4, 5, 6 et 7, la vanne à pinçage comprend un tube élastique 4 à l'intérieur duquel est établie une nervure annulaire 5 qui s'étend du haut de la surface interne de la paroi du tube jusqu'au bas de celle-ci Vue par dessus (fig 5) cette nervure apparaît substantiellement comme une bague ou tore circulaire ou elliptique En vue de c 8 té (fig 4) elle affecte la forme d'une ligne In the embodiment of fig 4, 5, 6 and 7, the pinch valve comprises an elastic tube 4 inside which is established an annular rib 5 which extends from the top of the internal surface of the wall of the tube to the bottom of it Viewed from above (fig 5) this rib appears substantially like a circular or elliptical ring or torus In view of c 8 tee (fig 4) it affects the shape of a line
droite oblique.oblique right.
La vanne à pinçage suivant la forme d'exécution de fig 4 à 7 comprend d'une part le tube élastique 4 avec la nervure oblique 5 sus-décrite, d'autre part deux organes de compression 6 et 7 Ces organes 6 et 7 sont sélectivement appliqués contre le tube en direction du haut ou du bas pour constituer ainsi une partie d'un dispositif d'étranglement (non représenté dans sa totalité) Lorsqu'ils serrent le tube avec une force appropriée, celui-ci est temporairement déformé pour The pinch valve according to the embodiment of fig 4 to 7 comprises on the one hand the elastic tube 4 with the oblique rib 5 described above, on the other hand two compression members 6 and 7 These members 6 and 7 are selectively applied against the tube in the upward or downward direction to thus form part of a throttling device (not shown in its entirety) When they tighten the tube with an appropriate force, it is temporarily deformed to
obturer le passage du fluide à travers lui. block the passage of the fluid through it.
Fig 5 et 6 montrent sélectivement à cet égard le tube ainsi temporairement déformé vu en plan et en coupe longitudinale A cet état la nervure 5 établie sur la paroi interne du tube 4 vient au contact de la surface pour réaliser l'obturation du passage du fluide Ce passage se trouve doublement fermé par la nervure étant donna qu'une partie avant 5 a et une partie arrière 5 b de celle-ci assurent cette fermeture Fig 5 and 6 selectively show in this regard the tube thus temporarily deformed seen in plan and in longitudinal section In this state the rib 5 established on the internal wall of the tube 4 comes into contact with the surface to close the passage of the fluid This passage is doubly closed by the rib given that a front part 5 a and a rear part 5 b of the latter ensure this closure
de façon indépendante.independently.
Dans la forme d'exécution décrite ci-dessus, et ainsi qu'on peut le voir en se référant à fig 7, deux petits vides 8 et 9 peuvent demeurer au dessus et au dessous de la nervure 5 vers les deux angles du repliage Toutefois ces vides 8 et 9 ne provoquent aucune fuite de fluide En effet ils communiquent avec soit la partie amont 10 du tube, soit la partie aval 11 de celui-ci Si par exemple le vide supérieur 8 communique avec la partie amont 10 en fig 7, le vide inférieur 9 est en communication avec la partie aval 11 Par conséquent ces deux parties 10 et 11 ne sont pas reliées l'une à l'autre en dépit de l'existence des vides 8 et 9 apparus aux angles de repliage En fait elles restent séparées à la fois par la partie avant 5 a et la partie arrière 5 b de la In the embodiment described above, and as can be seen with reference to fig 7, two small voids 8 and 9 may remain above and below the rib 5 towards the two angles of the folding However these voids 8 and 9 do not cause any fluid leakage. Indeed, they communicate with either the upstream part 10 of the tube, or the downstream part 11 thereof. For example, the upper vacuum 8 communicates with the upstream part 10 in FIG. 7, the lower vacuum 9 is in communication with the downstream part 11 Consequently these two parts 10 and 11 are not connected to each other despite the existence of the voids 8 and 9 which appeared at the folding angles In fact they remain separated by both the front part 5 a and the rear part 5 b of the
nervure 5.rib 5.
Fig 8 et 9 montrent une autre forme d'exécution d'une vanne à pinçage suivant l'invention et qui comporte un tube élastique 4 ' avec nervure 5 ' Ici la nervure 5 ' comprend une partie 12 essentiellement en forme de tore ou de bague à section circulaire, et une partie annulaire de raccordement 13, plus mince, prévue sur la périphérie extérieure de la partie 12 précitée Cette partie 13 relie la partie ou bague 12 à la surface interne du tube élastique 4 Comme la nervure 5 ' comporte dans le passage intérieur de celui-ci une plus grande surface que la nervure dans le cas de fig 4, elle provoque à l'état ouvert (non déformé) de Fig 8 and 9 show another embodiment of a pinch valve according to the invention and which comprises an elastic tube 4 'with rib 5' Here the rib 5 'comprises a part 12 essentially in the form of a torus or ring circular section, and a thinner annular connection part 13, provided on the outer periphery of the aforementioned part 12 This part 13 connects the part or ring 12 to the internal surface of the elastic tube 4 As the rib 5 'has in the inside passage of it a larger surface than the rib in the case of fig 4, it causes in the open state (not deformed) to
la vanne une perte de charge légèrement supérieure. the valve has a slightly higher pressure drop.
Dans le cas de fig 8 la déformation temporaire aux deux angles de pliage est encore plus facile et même une force relativement faible permet de fermer la vanne de façon parfaitement étanche A la position de fermeture les angles de pliage du tube élastique n'encaissent pas une In the case of FIG. 8, the temporary deformation at the two bending angles is even easier and even a relatively low force makes it possible to close the valve in a perfectly sealed manner. In the closed position, the bending angles of the elastic tube do not absorb a
contrainte élevée de sorte qu'on élimine les distorsions locales importantes. high stress so that significant local distortions are eliminated.
En outre la durée de service de la vanne se trouve accrue. In addition, the service life of the valve is increased.
Dans une autre forme d'exécution illustrée en fig Il les parties 14 et 15 du tube élastique 4 " destinées à recevoir la compression, sont conformées de façon à être essentiellement plates Il est prévu des saillies 16 et 17 qui s'étendent transversalement-en direction de l'extérieur à partir des centres des deux parties 14 et-15 Ces saillies 16 et 17 sont introduites dans des trous 18 et 19 percés dans les organes de compression 6 " et 7 " La vanne de pinçage suivant fig 11 assure une correspondance exacte entre l'orientation de la nervure 5 " et celle des organes 6 " et 7 ", ce qui améliore l'étanchéité à l'état de In another embodiment illustrated in FIG. 11, the parts 14 and 15 of the elastic tube 4 "intended to receive the compression, are shaped so as to be essentially flat. Provisions are provided for 16 and 17 which extend transversely. direction from the outside from the centers of the two parts 14 and -15 These projections 16 and 17 are introduced into holes 18 and 19 drilled in the compression members 6 "and 7" The clamping valve according to fig 11 ensures a correspondence exact between the orientation of the rib 5 "and that of the members 6" and 7 ", which improves the tightness in the state of
ferneture de la vanne.closing the valve.
Les vannes à pinçage suivant l'une quelconque des formes d'exécution Pinch valves according to any of the embodiments
de l'invention peuvent s'utiliser en guise de soupape de sécurité. of the invention can be used as a safety valve.
Fig 10 montre un exemple d'une telle utilisation La soupape de sécurité de cette figure comprend le tube élastique 4, les organes de compresion 6 et 7, un étrier 20 monté sur l'extérieur du tube 4, un levier 21 articulé sur l'étrier 20, une plaque de liaison 24 qui réunit les deux ailes latérales 22 et 23 de l'étrier 20, une vis de réglage 25 montée sur cette plaque 24, et un ressort de compression 26 disposé entre la vis de réglage 25 et le levier 21 Les organes de compression 6 et 7 sont respectivement fixés aux extrémités avant du levier 21 et de Fig 10 shows an example of such use The safety valve of this figure comprises the elastic tube 4, the compression members 6 and 7, a stirrup 20 mounted on the outside of the tube 4, a lever 21 articulated on the caliper 20, a connection plate 24 which joins the two lateral wings 22 and 23 of the caliper 20, an adjustment screw 25 mounted on this plate 24, and a compression spring 26 disposed between the adjustment screw 25 and the lever 21 The compression members 6 and 7 are respectively fixed to the front ends of the lever 21 and of
l'étrier 20.stirrup 20.
Lors du fonctionnement de cette forme d'exécution de fig 10 le ressort 26 repousse vers le bas le levier 21 en amenant les organes de compression 6 et 7 à serrer entre eux la périphérie extérieure du tube élastique 4 En même temps la paroi interne de ce tube reçoit une force During the operation of this embodiment of fig 10 the spring 26 pushes down the lever 21 by causing the compression members 6 and 7 to clamp between them the outer periphery of the elastic tube 4 At the same time the internal wall of this tube receives a force
de dilatation engendrée par la pression statique du fluide dans le tube. expansion caused by the static pressure of the fluid in the tube.
Dans les conditions normales, lorsque la pression du fluide est inférieure à celle exercée par l'intermédiaire des organes de compression 6 et 7 à partir de la réaction du ressort 26, cette dernière surmonte la poussée exercée par la fluide Lorsqu'il en est ainsi, le passage à Under normal conditions, when the fluid pressure is lower than that exerted via the compression members 6 and 7 from the reaction of the spring 26, the latter overcomes the thrust exerted by the fluid When this is so , the transition to
travers le tube 4 est totalement obturé. through the tube 4 is completely closed.
Lorsque la pression dans la partie amont 10 du tube dépasse celle qui résulte du ressort 26, la force totale appliquée aux parties 27 et 28 de la paroi intérieure de ce tube devient supérieure à la réaction du ressort Les organes 6 et 7 sont alors repoussés vers l'extérieur, de When the pressure in the upstream part 10 of the tube exceeds that which results from the spring 26, the total force applied to the parts 27 and 28 of the internal wall of this tube becomes greater than the reaction of the spring. The members 6 and 7 are then pushed towards outside, from
sorte que le passage Intérieur du tube 4 arrive à la position d'ouverture. so that the interior passage of the tube 4 arrives at the open position.
La vanne à pinçage fonctionne donc bien à la façon d'une soupape de sécurité. Les soupapes de sécurité classiques, qui comprernea-t de nombreux composants métalliques, subissent souvent divers incident, C'est a Insi The pinch valve therefore works well like a safety valve. Conventional safety valves, which include many metallic components, are often subjected to various incidents, It is a Insi
par exemple qu'elles peuvent souffrir de fuites provoquées ar l'endomma- for example that they may suffer leakage caused by damage
gement chimique ou mécanique du siège métallique de la vanna out du corps de celle-ci, ou bien encore rencontrer des difficultés de fonctionnement dues à des dépôts de tartre ou analogue sur la tige Au contraire les formes d'exécution de la soupape de sécurité qu'on a décrites ci-dessus présentent une structure relativement simple Les défauts, tels que les fuites et les difficultés de fonctionnement, se trouvent diminués étant donné que les composants qui apparaissent dans le circuit du fluide sont faits de caoutchouc naturel, de caoutchouc synthétique ou de matière plastique, c'est-à-dire de matériaux qui ne se rouillent pas et qui ne sont pas corrodés par les agents chimiques Cela constitue un grand avantage pour des soupapes de sécurité s'utilisant dans un appareil ou chemical or mechanical settlement of the metal seat of the vanna out of the body thereof, or else encounter operating difficulties due to deposits of tartar or the like on the rod On the contrary, the embodiments of the safety valve that described above have a relatively simple structure Defects such as leaks and operating difficulties are reduced since the components which appear in the fluid circuit are made of natural rubber, synthetic rubber or plastic, i.e. materials which do not rust and which are not corroded by chemical agents This is a great advantage for safety valves used in an apparatus or
circuit d'eau chaude.hot water circuit.
Les vannes à pinçage suivant les form% d'exécution précédentes peuvent s'utiliser avec commande à main Mais en outre on les met en oeuvre aisément dans le cas d'opérations automatisées, par exemple pour une vanne à commande mécanique dans laquelle un moteur assure la fermeture ou l'ouverture Dans ce cas, en plus des avantages indiqués plus hauts l'invention réalise une servo-vanne stable, de longue durée de service et facile à manoeuvrer, étant donné qu'elle ne comporte aucune tige de soupape filetée entourée d'un presse-étoupe d'étanchéité, disposition Pinch valves according to the previous execution form% can be used with manual control But in addition they are easily implemented in the case of automated operations, for example for a mechanically controlled valve in which a motor ensures closing or opening In this case, in addition to the advantages indicated above, the invention provides a stable servo valve, of long service life and easy to operate, since it does not have any threaded valve stem surrounded a sealing gland, arrangement
qui provoque de fortes pertes d'énergie par friction. which causes high energy losses by friction.
Ces vannes à pinçage qu'on vient de décrire, et qui comprennent un tube élastique, une nervure annulaire oblique prévue sur la paroi interne de celui-ci, et un dispositif d'étranglement pour comprimer le tube dans sa partie o se trouve la nervure, peuvent être utilisées dans diverses applications comme organes d'obturation peu coûteux à haute These pinch valves which have just been described, and which comprise an elastic tube, an oblique annular rib provided on the internal wall thereof, and a throttling device for compressing the tube in its part where the rib is located. , can be used in various applications as inexpensive high
qualité d'étanchéité.sealing quality.
D'ordinaire la tube élastique est fait en caoutchouc naturel, caoutchouc synthétique ou matière plastique On peut y incorporer diverses sortes d'éléments fibreux pour le renforcer à l'encontre des Usually the elastic tube is made of natural rubber, synthetic rubber or plastic. Various kinds of fibrous elements can be incorporated into it to reinforce it against
fortes pressions intérieures.strong internal pressures.
Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a It should also be understood that the above description has not
été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the execution details described by all other equivalents.
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