Brevet FR2263436A1 — publié le 19751003

L'invention concerne une vanne éleetromagnétique à trois voies, en particulier pour circuit d'alimentation en carburant dans les moteurs à oertustio n. Lorsque ces moteurs utilisent des injecteurs mécaniques, ceux-ci sont alimentés en fluide sous pression sous forme d'un créneau de pression dont la durée définit la durée d'injection. oyant pour but la réalisation d'une vanne assurant une définition très précise de ce créneau de pression, la présente invention a pour objet une vanne électromagnétique à trois voies, pour système hydraulique mettant en liaison alternativement l'une ou l'autre de deux sources de pression constante avec au moins un dispositif récepteur, caractérisée en ce quelle comporte: un organe mobile comportant un disque obturateur susceptible de se déplacer entre deux sièges de vanne en forme d'arête circulaire et disposés l'un en regard de l'autre de part et d'autre de l'obturateur, ledit organe mobile étant monté sur une membrane, soumise à la différence des deux pressions, et ayant un diamètre efficace sensiblement du même ordre de grandeur que les diamètres des deux sièges de la vanne; et une armature fixe d'électroaimant, de forme torique à section en U, dont la surface frontale ouverte est disposée en regard de l'oùturateur,cons- tituant l'armature mobile, sensiblement dans le mëme plan que l'un des deux sièges de sorte que l'entrefer résiduel soit de l'ordre de quelques centièmes de millimètre. ngautres caractéristiques ressortent de la description qui suit faite en référence au dessin annexé sur la figure unique duquel est représentée une vue en coupe axiale de la vanne à trois voies selon l'invention, dans un exemple de réalisation La vanne à trois voies est logée dans un boitier constitué essentiellement d'un fond 1 d'un manchon 2 et du couvercle 3. Ces trois éléments sont munis de joints d'étanchéité et solidarisés par tous moyens appropriés. Les bornes de connexion électrique 4 traversent le couvercle A. Les conduits 5 reliant la vanne aux dispositifs récepteurs (injecteurs par exemple) traversent le manchon 2.L'armature fixe d'électroaimant 6 est de forme torique à section en U, la surface frontale ouverte étant dirigée vers l'armature mobile 7. Pour éviter les courants de Foucault, cette armature est coupée suivant un demi-plan radial. De plus, elle est isolée électriquement du reste du corps de la vanne qui est réalisé en matériau non mamnétique. La cavité centrale 8 de l'armature fixe a une section hexagonale. Un écrou q de forme correspondante coulisse dans cette cavité. Il est déplaçable au moyen d'une tige filetée 10 dont la rotation est commandée de l'extérieur du bolier au moyen de la tête 11. Cette tige filetée est solidaire d'un disque 12 en acier à ressort, muni d'encoches rdgulièrement réparties sur sa périphérie. Te fond du boîtier présente une protubérance fixe 13, constituée par une bille saillant d'un logement ou par un téton, susceptible d'assurer le maintien en position fixe du disque 12 lorsqu'elle se trouve dans une encoche de ce disque. L'élasticité du disque est suffisante pour que, par manoeuvre de la tête 11, on puisse assurer la rotation de la tige filetée. Par ce moyen le réglage en position sur la tige, de l'écrou 9 peut etre assuré cran par cran de façon satisfaisante. Entre le fond 1 et le manchon 2, sont bloquées en position trois rondelles 14, 15, 16. La rondelle 14 présente à sa partie inférieure des encoches radiales. Dans l'une ou plusieurs de ces encoches débouche l'arrivée de fluide sous haute pression. Cette arrivée n'est pas représentée, le conduit correspondant étant percé dans le fond du boiter. Le bord interne su périeur de la rondelle 14 est conformé en arête circulaire 17 et constitue le premier siège de la vanne. La deuxième rondelle 15 joue le roule d'intercalaire entre les deux autres rondelles. La troisième rondelle 16 présente sur sa face inférieure des encoches radiales. A travers la rondelle, débouchent dans ces encoches les conduits 5 d'alimentation des dispositifs récepteurs, L bord interne inférieur de cette rondelle est conformé en arete circulaire 18 et eons- titue le deuxième siège de la vanne. Le plan de ce siège est situé au voisinage immédiat du plan de la surface frontale ouverte de l'armature fixe 6 d'6lectroaimant, l'écart de ces deux plans étant de quelques centièmes de millimètre. l'armature mobile 7 est susceptible de se déplacer entre les deux sièges 17 et 18. Une cale d'épaisseur 19 est placée sous l'armature avec interposition d'un joint d'étanchéité. Sous cette cale d'épaisseur est prévue une rondelle 20. Entre la cale et la rondelle est maintenue par son bord intérieur une membrane élastique 21. te bord extérieur de la mem- brane est maintenu de son côté entre un épaulement du fond du boftier et une rondelle 22 bloquée par la rondelle 14. La diaposition de la membrane est telle que son diamètre efficace soit sensiblement du même ordre de grandeur que les diamètres des deux sièges. L'armature mobile 7, la cale d'épaisseur 19 et la rondelle 20 sont assemblées au moyen d'une douille 23 dont les bords supérieur et inférieur sont rabattus vers l'extérieur. Cette douille présente un rebord intérieur 24 sur lequel s'appuie un ressort 25. L'autre appui de ce ressort est l'écrou 9, dont le réglage en position assure le tarage du ressort une alimentation en fluide à basse pression, non représentée, débouche à travers le fond du boiter, sous la membrane 21. Dans la position représentete au dessin, correspondant à l'absence d'excitationde/1m7euide à basse pression se trouve sous la membrane 21, autour du ressort 2E, dans l'entrefer et dans les canalisations 5. Le fluide à haute pression se trouve seulement au-dessus de la membrane 21, sous le siège 17 de la vanne. Lorsqu'une commutation doit avoir lieu, l'électroaiment attire son armature mobile qui vient se placer sur le siège 1P, reliant ainsi les canalisations 5 à la source de haute pression. A la fin du signal électrique le ressort 25 repousse l'organe mobile, l'armature 7 retombant sur le siège 17. L'armature mobile 7 est réalisée en matière magnétique douce. Cependant, comme elle joue le role d'obturateur de la vanne, les parties venant en contact avec les sièges t7 et 18 sont soumises à un traitement pour en augmenter localement la dureté. L'armature mobile 7 se déplace entre les deux sièges 17 et 1S dont l'écartement est défini par l'épaisseur de la rondelle intercalaire 15. La course de l'armature mobile est définie par la différence d'épaisseur de la rondelle 15 et de l'armature 7. Be plan du siège 18 et le plan frontal de l'armature fixe sont légèrement espacés, de sorte que l'entrefer résiduel soit de quelques centièmes de millimètre. REVENDICATIONS 1.- Vanne électromagnétique à trois voies, pour système hydraulique mettant en liaison alternativement l'une ou l'autre de deux sources de pression constante avec au moins un dispositif récepteur, caractérisée en ce qu'elle comporte: un organe mobile comportant un disque obturateur susceptible de se déplacer entre deux sièges de vanne en forme d'arête circulaire et disposés l'un en regard de l'autre de part et d'autre de l'obturateur, ledit organe mobile étant monté sur une membrane, soumise à la diftérence des deuxpressions, et ayant un diamètre efficace sensiblement du meme ordre de grandeur que les diamètres des deux sièges de la vanne; et une armature fixe d'électroaimant, de forme torique à section en U, dont la surface frontale ouverte est disposée en regard de l'obturateur constituant l'armature mobile, sensiblement dans le même plan que l'un des deux sièges de sorte que l'entrefer résiduel soit de l'ordre de quelques centièmes de millimètre. 2.- Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'obturateur est réalisé en matière magnétique douce, les parties venant en contact avec les sièges étant soumises à un traitement en augmentant localement la dureté. t.- Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un ressort de rappel de l'organe mobile est prévu, prenant appui sur un élément réglable en position. 4.- Vanne selon la revendication~3, caractérisée en ce que l'élément réglable en-position est déplaçable au moyen d'une-tige filetée solidaire d'un disque en acier à ressort muni d'encoches, une protubérance fixe étant prévue pour s'engager dans lesdites encoches afin de maielt5eeinrcAenpsOesmsblk disque et de la tige filetée en autant de positions/qu'il y a d'encoches. 5.- Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux sièges de vanne sont prévus sur les bords en retard de deux rondelles séparées par une rondelle intercalaire, la différence d'épaisseur de la rondelle intercalaire et de l'ob- turateur définissant la course de l'organe mobile. 6.- Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'armature fixe d'électroaimant, de forme torique, est cou- pée suivant un demi-plan radial et est isolée électriquement du corps de la vanne qui est réalisé en matériau non magnétiqueç