Brevet FR2292172A1 — publié le 19760618

La présente invention concerne une électrovanne à solénoïde, à fermeture sous tension, plus spécialement adaptée à de fortes sections de passage. Les électrovannes à solénoïde présentent l'avantage d'une grande simplicité du circuit magnétique, qui permet des réalisations industrielles économiques. Dans ces modèles la bobine entoure un tube guide fermé par une masse polaire fixe ; une masselotte mobile guidée dans le tube est attirée contre la masse fixe lorsque la bobine est sous tension, et en est écartée par un ressort lorsque l'alimentation est coupée. De telles électrovannes sont surtout utilisées sous la forme à ouverture sous tension, car il est alors facile de disposer le clapet à l2extré- mité libre du noyau mobile se déplaçant dans le tube guide. Pour réaliser des électrovannes à fermeture sous tension, on est obligé de disposer le siège dans le noyau fixe, le clapet étant alors porté par la partie de noyau mobile faisant face à celui-ci. Cette disposition oblige à disposer une sortie de fluide à la partie supèrieure de la vanne, ce qui rend moins aisé le raccordement de la vanne aux tuyauteries. Par ailleurs, la section de passage est limitée par le diamètre du noyau fixe et du tube guide. L'invention présente remédie à ces inconvénients et permet de réaliser des électrovannes à solénoïde à fermetures sous tension à fortes sections de passage et avec des orifices de raccordement tous disposés sur le corps de la vanne. L'invention s'applique à une électrovanne à solénoïde dont le circuit magnétique comporte : un noyau fixe formant le fond dtun tube guide amagnétique, entouré par le solénoïde et lié de façon étanche au corps de la vanne, et un noyau mobile coulissant à l'intérieur du tube guide, entre une position de collage contre le noyau fixe lorsque le solénoïde est alimenté, et une position écartée du noyau fixe sous l'effet dtun organe de rappel lorsque le solénoïde n'est pas alimenté, le corps de la vanne comportant un siège pour un clapet mobile, et des orifices de raccordement débouchant de part et d'autre du siège. Selon l'invention, le clapet mobile est situé à l'opposé du noyau mobile par rapport au plan du siège, et le clapet mobile forme lui-meme le siège secondaire d'un clapet secondaire disposé à llopposé du noyau mobile par rapport au plan du siège secondaire, le clapet secondaire étant lié au noyau mobile par une tige traversant à la fois le siège secondaire et le siège principal. L'invention va maintenant Qtre décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulière donné à titre d'exemple et représenté par le dessin annexé. Le dessin représente une vanne en coupe axiale, passant par les orifices de raccordement, d'une vanne réalisée selon l'invention. L'électrovanne est constituée par un corps en deux parties 1 et 2, réunies par les vis 3, avec un joint 4 pour assurer l'étanchéité au plan de jonction des deux parties. Le corps supèrieur 1 porte les orifices d'entrée et de sortie 6 et 7 débouchant chacun d'un caté du siège principal 8. Le siège 8 sert d'appui au clapet principal 10 portant la rondelle d'étanchélté 11. Le clapet principal 10 comporte lui-même un siège secondaire 13 qui sert d'appui à un clapet secondaire 14 guidé dans un logement central du clapet 10. Le clapet secondaire porte la rondelle d'étanchéité 15 et est maintenu prisonnier dans le logement axial par la rondelle 16 autorisant cependant un déplacement axial relatif. Le ressort 18 maintient normalement la clapet 14 en appui sur le siège secondaire 13 par la rondelle 15, et le clapet principal 10 en appui sur le siège principal 8 par la rondelle 11. La bobine de commande 20 entoure le tube guide 21 dont le fond est fermé par la masse polaire fixe 22. Le tube 21 est vissé en 23, par son extrémité ouverte, sur le corps 1, avec interposition d'un point d'étanchélté 24. La masselotte mobile 26 complète le noyau central du solénoïde, dont le circuit magnétique se ferme par les rondelles 27 et 28 et par le capot 29. La masselotte mobile 26 est normalement maintenue écartée de la masse polaire fixe par le ressort 30. Le clapet secondaire 14 est muni d'une tige axiale de commande 32 dont l'extrémité libre est engagée avec un léger jeu axial dans un logement axial 33 de la masselotte 26. Lorsque la bobine 20 est excitée, l'induction magnétique engendrée dans le circuit amène la masselotte 26 au contact de la masse fixe 22, en comprimant le ressort antagoniste30. Le ressort 18 peut alors agit librement pour fermer le clapet secondaire 14-15 et le clapet principal 10-11 qui viennent l'un et l'autre en appui sur leurs sièges respectifs 13 et 8. L'étanchéité de l'ensemble est assurée par surcroît par la pression du fluide amont dans l'orifice 6 et dans la chambre inférieure 36 ; la pression s'établit dans la chambre 36 par le jeu radial entre le clapet 14 et son logement dans le corps 2. Lorsque l'alimentation de la bobine 20 est coupée, comme représenté sur la figure, le ressort 30 est suffisant, dans un;premier temps, pour ouvrir le clapet secondaire 14 contre l'effort dû a la pression amont stexerçant sur la faible section du siège secondaire. Dès que le clapet secondaire est ouvert, la pression tombe brusquement dans la chambre 36, par échappement à travers l'orifice 13, et les pertes de charges dans la faible section du jeu radial autout du clapet 14 empochent la pression de s'y rétablir. Dès que la pression est tombée dans la chambre 36, le clapet 10 est équilibré sur ses deux faces, et le ressort 30 peut poursuivre son action en repoussant aussi le clapet principal, lorsque le clapet 14 vient au contact de la rondelle 16. On obtient ainsi l'ouverture totale de la vanne. Bien entendu l'invention n'est pas strictement limitée au mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple, mais elle couvre aussi d'autres modes de réalisation qui nten différeraient que par des détails, des variantes d'exécution, ou l'utilisation de moyens équivalents. REVENDICATIONS 1a) Electrovanne à solénoïde à fermeture sous tension dont le circuit magnétique comporte un noyau fixe formant le fond d'un tube guide amagnétique, entouré par le solénoïde et lie de façon étanche au corps de la vanne, et un noyau mobile coulissant à l'intérieur du tube guide,cntre une position de collage contre le noyau fixe lorsque le solénoïde est alimenté, et une position écartée du noyau fixe sous l'effet d'un organe de rappel lorsque le solénoïde n'est pas alimenté, le corps de la vanne comportant un siège pour un clapet mobile, et des orifices de raccordement débouchant de part et dtautre du siège, caractérisée : par le fait que le clapet mobile est situé à l'opposé du noyau mobile par rapport au plan du siège, et par le fait que le clapet mobile forme lui-meme le siège secondaire d'un clapet secondaire disposé à l'opposé du noyau mobile par rapport au plan de siège secondaire, le clapet secondaire étant lié au noyau mobile par une tige traversant à la fois le siege secondaire et le siège principal. 2 ) Electrovanne selon revendication 1, caractérisée par le fait que la tige du clapet secondaire pénètre avec un jeu axial dans un orifice axial du noyau mobile, le clapet secondaire étant muni d'un organe de rappel tendant à le repousser vers le noyau mobile. 3a) Electrovanne selon revendication 2, caractérisée par le fait que le déplacement relatif du clapet secondaire dans le clapet principal est limité par une butée dans le sens de son éloignement du siège secondaire.