Brevet FR2026851A1 — publié le 19700925

La présente invention concerne une installation de soupape comprenant une soupape actionnée,contre une force de rappel, au moyen d'un moteur de réglage électromécanique et un contacteur dans le circuit de courant du moteur de réglage. 5 U est fréquemment nécessaire de retarder le déplacement de commutation de la soupape lors de la fermeture ou de l'ouverture du contacteur, en vue d'éviter des chocs dans la soupape et d'autres bruits indésirables. Il est connu, dans ce but, de prévoir des freins ou des régulateurs de vitesse. Cependant, de tels dispositifs 10 sontirès coûteux. La présente invention a pour but, dans une installation de soupape du genre mentionné ci-dessus, d'obtenir une commutation de la soupape progressive et sans heurts, et cela par des moyens simples.- 15 L'installation de l'invention est caractérisée en ce que, dans le circuit de courant du moteur de réglage, est disposée une résis-* tance à semi-conducteur dépendante de la température, annexée au contacteur, de manière à freiner le mouvement de commutation du moteur de réglage, de sorte que sa température, déterminée par le flux de 20 courant, se modifie dans un sens tel qu'elle amoindrisse l'effet de freinage. De telles résistances à semi-conducteur dépendantes de la température sont connues en soi. Elles se caractérisent en ce que leur résistance électrique se modifie, lors d'une température croissante, 25 soit en augmentant fortement (résistance PTC)^ sait en diminuant fortement (résistances NIC). De telles résistances sont&isposées dans le circuit de courant du moteur de telle manière qu'elles tendent tout d'abord à s'opposer à l'effet produit par 11actionnement du, contacteur, c'est-à-dire à la mise hors circuit ou en circuit du 30 moteur de réglage. Mais pour cela, elles sont connectées de telle sorte qu'à travers les résistances à semi-conducteur, lors des positions de connexion du contacteur, il s'écoule un courant qui, lors de la commutation, modifié la température de la résistance à semiconducteur d'une manière qui diminue l'effet de freinage. 35 Suivant une forme de réalisation de l'invention, la disposition est telle qu'une soupape est déplaçable par un moteur, contre l'adion" d'un ressort, d'une première dans une seconde position, et ramenée en commun avec le moteur dans la première position lorsque le moteur 69 40670 2 2026851 est mis hors circuit au moyen d'un contacteur monté dans le circuit de courant du moteur, une résistance PTC étant montée en parallèle avec le contacteur. Dans une telle disposition on peut, par exemple, au moyen de la 5 soupape isoler un radiateur d'un circuit d'eau de chauffage, et le shunter par une canalisation de court-circuit. Cette action est assurée au moyen d'une soupape commandée par un thermostat d'ambiance. Dans ce cas, le moteur reçoit, après ouverture du contact de thermostat, à travers la résistance PTC, d'aberd encore du courant, étant 10 donné que la valeur de résistance de la résistance PTC est relativement réduite à l'état froid. Mais dès que le courant passe à travers la résistance PTC, celle-ci s'échauffe,de sorte que sa valeur de résistance croît. En correspondance, la tension appliquée au moteur de réglage diminue progressivement et lentement. A l'instant oi. la 15 force appliquée est la plusÊible, la soupape est ouverte lentement par le ressort de rappel. Lorsque l'excès de force du ressort est suffisant, la soupape prend progressivement la position de travail correspondant à une absence de débit. La résistance PTC augmente encore sa résistance propre jusqu'à une valeur qui ne laisse plus . 20 passer qu'un courant résiduaire négligeable dans le moteur. Lors d'une nouvelle commutation de la soupape, le contacteur est à nouveau, fermé de sorte que la assistance PTC est court-circuitée. Elle se refroidit alors et revient à son état de départ. Une telle installation peut également être utilisée pour assurer 25..dans une. installation de chauffage à circulation d'eau pourvue d'un dispositif de préparation d'eau chaude de consommation, une commutation du circuit de chauffage sur le circuit d'eau chaude de consommation. Une autre application consiste à prévoir dans le circuit de 30 courant, avec l'enroulement d'aimant d'une soupape magnétique, le contacteur de connexion ainsi qu'une résistance NTC, montée en série avec lui. Dans ce cas, il"s'agit d'obtenir une*attraction progressive de-l'aimant et ainsi un actionnement sans à coup de la soupape magnéti-35 que. Lorsqu'on ferme le contact, la résistance ÏÏTC à valeur ohmique relativement élevée est d'abord en série avec celui-ci. Sous l'effet du passage de courant,.lors de la fermeture du contact, la résistance NTC s'échauffe et sa.valeur de résistance décroît. On obtient ainsi 40670 3 2026851 un accroissement progressif du courant passant à travers l'enroulement de la soupape magnétique. Suivant une autre réalisation de l'invention, la disposition peut être telle, que la résistance M!C soit court-circuitable par 5 un contact auxilliaire qui se ferme.lors de la pleine excitation de l'enroulement d'aimant. Lorsque la soupape magnétique est actionnée, la résistance ÏÏTC est shuntée et peut se refroidir à nouveau, de sorte que lors d'un actionnement suivant, le même effet se produise. L'invention permet également l'emploi d'une soupape magnéti-10 que sans installation de frein, avec un ou plusieurs ressorts de rappel, qui produisent une courbe caractéristique non linéaire de la force de rappel. On peut ainsi obtenir que le mouvement d'ouverture de la soupape, après passage d'une première portion de la. courbe caractéristique, s'arrête un peu de temps et n'amène qu'ensuite la 15 soupape à sa pleine ouverture. La description se rapporte à deux modes de réalisation de l'installation de l'invention, donnés'à titre de simples exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : 20 la figure 1 montre schématiquement une première forme de réalisation de l'invention, avec un radiateur raccordé à' la canalisation de départ et à la canalisation de retour d'une installation de chauffage; la figure 2 montre un autre état de connexion de la soupape, et la figure 3 montre une autre forme de réalisation de l'invention 25 avec une soupape magnétique. • Un radiateur J_ est raccordé par l'intermédiaire d'une soupape à trois voies 3 à la canalisation de départ Vf et à la canalisation de retour Rf d'un circuit de chauffage. La soupape a trois voies 3 est déplaçable dans sa position de connexion, à partir d'un thermos-30 tat d'ambiance 2, au moyen d'un moteur 4 contre l'action d'un ressort 5.. Dans un premier état de la soupape magnétique (figure 2), le radiateur est isolé du circuit de chauffage et shunté par une canalisation de court-circuit K. Dans la seconde position de connexion de la soupape (figure 1), le radiateur est inséré dans le circuit 35 de chauffage. * Lorsque le contact 2 du thermostat se ferme, le moteur 4 fait . passer la soupape du premier au second état, contre l'action du ressort 5.• parallèle avec le contacteur 2 du thermostat est montée 69 40670 4 2026851 une résistance PTC. Cette résistance, lorsque le contacteur 2 est fermé,, est court-circuitée et relativement froide, lorsque le contact s'ouvre, un courant passe à travers la résistance PTC vers le moteur 4. Ce flux de courant est d'abord relativement grand, car la 5 résjsbance PTC n'a, à basse température, qu'une valeur relativement faible. Mais lorsque la résjsbance PTC s'est échauffée sous l'effet du courant qui la traverse, sa valeur de résistance croît. Il en résulte que le flux de courant à travers le moteur 4 diminue. Le ressort 5. surmonte alors la force du moteur 4 et provoque la commu-10 tation de la soupape Tandis que dans la forme de réalisation des figures 1 eiî 2, la tension de travail d'un moteur de réglage est lentement abaissée au moyen d'une résistance PTC et que la puissance du moteur décroît donc également lentement jusqu'à ce que la force de rappel du moteur 15 commute la soupape, dans la forme de réalisation de la figure 3, la tension de fonctionnement d'une soupape magnétique 6 est diminuée lentement au moyen d'une installation de retardement 9. Ce résultat est obtenu par le fait que la résistance propre de la résistance NTC, montée en série avec la soupape magnétique, est diminuée pro-20 gressivement par son échauffement propre, jusqu'à ce que la force magnétique puisse vaincre les forces qui s'opposent au déplacement d'ouverture. Ces forces sont principalement celles dujessort de fermeture de la soupape et de l'installation de freinage 9. Dans, le cas de soupapes magnétiques avec retard d'attraction, il est désiré 25 qu'une course de travail déterminée soit parcourue pendant un temps prédéterminé, de telle sorte qu'on réalise un dosage du débit de fluide traversant. Il est connu d'obtenir ce retard à l'attraction au moyen d'un piston de freinage. Cependant, il se produit ainsi des oscillations relativement grandes qui sont dues à ce que la force 30 magnétique dépend dans une mesure importante de la température de la bobine d'aimant et de la tension. Mais, étant donné que l'installation de freinage doit apporter le retard désiré, même dans le cas d'une force magnétique maximale, il est nécessaire de prévoir une installation de freinage d'importance correspondante. 35 Dans le cas de la commande conforme à l'invention" avec une résistance NTC, la tension de travail et ainsi la force magnétique ne s'établissent que lentement. Il en résulte que le domaine de travail de l'installation de freinage est considérablement réduit. 69 40670 5 2026851 L'installation de freinage £ peut être prévue plus petite et est moins coûteuse."Elle peut même, le cas échéant, être totalement supprimée, soit que le ressort de soupape présente une courbe caractéristique appropriée, soit que le ressort se compose de deux ressorts 5 à effets successifs, de sorte que le mouvement d'ouverture de la soupape cesse, après la première étape d'action du ressort, puis reprenne ensuite jusqu'à pleine ouverture de la soupape. En parallèle avec la résistance 1TTC, est prévu un contacteur J, qui est fermé lorsque la soupape magnétique est totalement ouverte 10 et qui court-circuite ainsi la résistance M!C. Lorsque le contacteur 2', par exemple un contacteur de thermostat, est fermé, le courant électrique passe de la borne R à travers la résistance NTC et la bobine magnétique 6 vers la borne Mj>. La . ~ tension de départ est assez faible pour que le champ magnétique ne 15 soit pas encore atteint pour surmonter la force d'opposition fournie par le ressort de fermeture de la soupape et l'installation de freinage Par ce courant électrique cependant la résistance NTC s* échauffe, de sorte que celle-ci réduit progressivement sa résistance propre. Il en résulte que le courant électrique qui s'écoule à travers la 20 bobine magnétique 6 croît progressivement et ainsi le champ magnétique, jusqu'à ce que le champ magnétique surmonte l'action du ressort de soupape et la soupape s'ouvre lentement. A "l'état complètement ouvert de la soupape magnétique 8.1e contacteur court-circuite la résistance NTC, de sorte que celle-ci se refroidit et est prêtepour 25 une nouvelle commutation de la même manière. 69 40670 6 2026851 -RE7EIDIDATIOSS- 1. Installation de soupape avec une soupape pouvant être actionnée au moyen d'un moteur de réglage électromécanique contre une force de rappel et avec un contacteur dans le circuit de courant du moteur 5 de réglage, installation caractérisée en ce que, dans le circuit de courant du moteur de réglage,^est disposée une résistance,à semiconducteur dépendante de la température, annexée au contacteur, de manière à freiner le mouvement de" commutation du moteur de réglage, de sorte que la température de cette résistance, déterminée par le 10 flux de courant qui la traeree, se modifie dans un sens tel qu'elle amoindrisse le freinage. 2. Installation de soupape suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une soupape est déplaçable par un moteur, contre l'action d'un ressort, à partir d'une première position, dans une 15 seconde position, et est ramenée, en commun avec le moteur, dans la première position, lorsque le moteur est mis hors circuit au moyen d'un contacteur placé dans son circuit de courant, une résistance PTC étant montée en parallèle avec ledit contacteur. 3. Installation de soupape suivant la revendication 1, caracté- 20 risée en;ce qu'un contacteur de commutation est monté dans le circuit de courant avec l'enroulement d'aimant d'une soupape magnétique, ainsi qu'une résistance NTC montée en série avec ce contacteur. 4. Installation de soupape suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la résistance NTC peut être court-circuitée au"moyen 25 d'un contacteur auxiliaire qui se ferme lors d'une excitation complète dje l'enroulement d'aimant. 5. Installation de soupape suivant les revendications 3, 4, cas? ractérisée par l'emploi d'une soupape magnétique sans installation de freinage avec un ou plusieurs ressorts de rappel qui produisent une 30 courbe caractéristique non linéaire de la force de rappel/