Brevet FR2066852A1 — publié le 19710813

La présente invention concerne une vanne électromagnétique a 3 voies, appelée également vanne à échappement, pour fluide sous pression, utilisée notamment pour la commande d'a--pareils à air comprimé de type volumétrique tel que les cylindres, lesquels nécessitent la vidange du fluide à la ferme ture de l'alimentation Ce type d'électro-vanne est généralement constitué d'un équipage mobile, soumis au champ magnétique d'un électro-aimant, actionnant un obturateur principal de commande du fluide d'alimentation ainsi qu'ut obturateur secon daire qui lui est solidaire opérant la vidange du recepteur. Compte-tenu de la course généralement réduite de l'équipage mobile,ce dispositif nécessite un réglage précis du jeu délimitant l'ouverture et la fermeture des organes obturateurs . En outre les dits organes étant générale -ment réalisés en matière souple organique celle-ci est exposée au vieillis sement et aux déformations dues aux contraintes mécaniques répétées, ces alterations se traduisent par un déréglage des paramètres d'origine a qui nécessite la révision périodique des électro-vannes. La présente invention vise a supprimer cet inconvénient en réalisant une électro-vanne de haute fiabilité, pratiquement indéréglable et suscepti -ble de fonctionner avec une course très réduite de l'équipage mobile,carac térîstiques permettant de réduire la puissance de l'électro-aimant a une valeur minimale, ces qualités procurent une grande sécurité de fonctionnement ainsi qu'une réduction considérable des frais d'exploitation. L'électro-vanne suivant l'invention est remarquable en ce que la comman -de d'ouverture d'échappement est effectuée par la pression du fluide contro lé s'exergant dans une chambre à clapet, lequel agit comme obturateur Ce moyen confère à l'invention ses caractéristiques en supprimant toute liaison mécanique entre l'obturateur principal et l'obturateur d'échappement ainsi que d'autres avantages qui apparaitront plus loin. Conformément a un mode d'exécution préféré de l'invention l'équipage mobile de l'électro-vanne est constitué d'un disque en métal magnétique prisonnier, a course réduite, dans une enceinte pratiquée dans le corps de vanne et alimentée directement par le fluide sous pression En position de fermeture le disque agit comme obturateur et recouvre d'une part l'orifice principal d'alimentation de l'appareil récepteur,d'autre part un orifice secondaire de section inférieure , les deux orifices alimentent respectivement les deux faces d'une chambre de distribution comportant un clapet, disposant d'un jeu réduit et susceptible de s'appliquer sur l'une ou l'autre face. Par ailleurs la face de la chambre en communication avec l'orifice principal comporte un évent débouchant à l'extérieur , les orifices du con duit et de l'évent forment siège et sont obturés simultanément par le clapet loreque celui-ci est appliqué par la pression issue de l'orifice secondaire. Par contre, en position de fermeture, le conduit d'alimentation de l'appareil récepteur, est en communication avec l'extérieur a travers la chambre a cla pet et l'évent , disposition qui assure sa vidange, En position d'ouverture le disque obturateur est attiré par le champ ma gnétique de l'électro-aimant et découvre simultanément les orifices de sortie du fluide. La pression est alors appliquée d'une part sur l'appareil récepteur, d'autre part aux deux faces du clapet; toutefois la pression exercée sur la face du dit clapet en communication avec l'orifice principal est inférieure, du fait de la perte de charge crée par l'évent, à la pression appliquée à l'autre face à travers l'orifice secondaire, de ce fait le clapet est appliqué sur les orifices de l'évent et du conduit de communication à l'orifice prin cipal qui sont ainsi obtures. Afin de permettre le décollage du clapet dès la fermeture de l'électro vanne, la chambre est dépréssurisée par un ajutage débouchant a l'extérieur, lequel crée une faible fuite durant la période d'ouverture, la perte de fluide ainsi produite étant toutefois négligeable. En fait le clapet ne découvre l'évent de vidange que lorsque la pression résiduelle du-fluide contenu dans le recepteur, laquelle steverce par une section réduite sur le clapet produit un effort supérieur a l'effort opposé produit par la pression de la chambre sur la surface totale du clapet. Cette caractéristique particulière procurée par l'invention peut-etre mise a profit pour réaliser un effet de temporisation entre la fermeture de l'électro-vanne et l'ouverture de la vidange ou échappement. La planche annexée représente à titre d'exemple un mode de réalisation conforme a l'invention Tel qu'il esb représenté le dispositif comporte une enceinte cylindrique 1 alésée dans le corps de vanne 2 dans laquelle débouche la tubulure 3 d'admission du fluide sous pression. En position de fermeture le disque de fer doux 4 formant obturateur est appliqué par la pression sur les garnitures d'étanchéité de l'orifice princi pal 5 et secondaire 6 L'excitation de l'électro-aimant 9 provoque le collage du disque sur le noyau 10 qui découvre les orifices 5 et 6 ,lesquels alimentent à la fois la tubulure de sortie 10 et le canal secondaire 18 Une chambre a clapet 12 pratiquée dans le corps de vanne,comporte sur sa face supérieure les sièges du conduit 13 et de l'évent circulaire 14,lequel débouche à l'extérieur par le canal 15, sa face inférieure est obturée par un écrou borgne 16 dans lequel est pratiqué une rainure circulaire permettant au fluide issu de l'orifice 6 d'être admis à la surface inférieure, la dite rainure communique également a l'extérieur par l'ajutage il La mise en pression de la chambre a travers l'orifice 6 provoque le colla ge du clapet 17 sur la face supérieure et l'obturation simultanée de l'évent de vidange 14 et du conduit 13 . Le clapet est alors maintenu dans cette position par la différence de pression s'exerçant entre la face inférieure soumise en totalité à la pression et la face supérieure soumise a la pres sion suivant la section réduite du conduit 13 Â la fermeture de l'électro-vanne la pression existante dans a chambre s'échappe a l'éxtérieur par l'ajutåge Il et décroit jusqu'à-équilibrer la pression résiduelle du fluide contenue dans l'appareil récepteur s'exerçant par le conduit 13 sur la face supérieure du clapet. Dès cet instant le clapet 17 est repoussé et l'appareil récepteur mis en communication avec l'extérieur par l'évent 14 Le délai s'écoulant entre la fermeture de l'électro-vanne et le décolla ge du clapet étant fonction d'une part du volume de la chambre 12,d'autre part de la section de l'ajutage Il , ces paramètres peuvent être adaptés afin de procurer un effet de temporisation nécessité par certaines applica -tions tel que la commande d'engrenage. t t t RESSUIE Vanne électromagnétique a 3 voies remarquable en ce que le dispositif de vidange du fluide résiduel contenu dans l'appareil récepteur est réalisé au moyen d'une chambre a clapet opérée par la pression du fluide commandé. REVEN DICÂT IONS 1 - Vanne électromagnétique a échappement pour fluide, remarquable en ce que le dispositif de vidange de l'appareil récepteur est un obturateur maintenant fermé l'orifice de vidange par la pression du fluide libérée par l'ouverture. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'obturateur de vidange est un clapet mobile inséré a course réduite dans une chambre dont une face comporte les sièges des orifices de vidange et du con -duit de communication à la tubulure d'alimentation du récepteur,l'autre face comportant l'orifice de mise en pression à partir d'un obturateur secon daire opéré simultanément a l'obturateur principal par l'équipage mobile de 1 'électro-vanne. 3 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que l'ob turateur mobile est-une membrane maintenue pincée sur son pourtour. 4 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que l'ob- turateur mobile est une bille. 5.- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les sièges des orifices de vidange et du: conduit de canalisation sont adaptés b la forme de l'obturateur mobile afin de réaliser ltétanohéSté entre chaque orifice et la chambre. 6 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le conduit de mise sous pression de la chambre à clapet comporte un ajutage de mise à l'atmosphère, réalisant la dépréssurisation de la chambre et l'ouver ture de la vidange à la fermeture de l'électro-vanne. 7 - Dippositif selon la revendication 6 oaractérisé par le fait que la section de l'ajutage de dépréssurisation ou le volume de la chambre a clapet peuvent être déterminés afin de procurer un certain dolai entre la fermeture de l'éleotro-vanne et la vidange du récepteur.