Brevet FR2323940A1 — publié le 19770408

La présente invention concerne les électrovannes et plus particulièrement des électrovannes destinées, sous la commande d'impulsions électriques, à distribuer un ou deux fluides sous des pressions déterminées. L'invention vise tout spécialement, mais non exclusivement, les installations de traite automatiquespar exemple de vaches, par l'application périodique d'un vide prédéterminé, au moyen de conduites souples appropriées, à chaque trayon de l'animal. On connatt déjà des installations destinées à cett opération et comprenant des électrovannes de distribution de vide. Ces électrovannes comportent une bobine fixe et un noyau mobile chargé d'appliquer soit le vide soit la pression atmosphérique dans les conduites d'utilisation. Ce type d'électrovanne présente un certain nombre d'incon vénients. En effet, ces électrovannes demandent une puissance électrique non négligeable pour leur fonctionnement. En outre, entre les deux positions extrêmes du clapet il existe une position intermédiaire transitoire pendant laquelle ltélectrovanne "consomme du vide" , le vide devant entre alors rétabli aussitEt par la pompe de l'installation. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, l'invention a pour objet une électrovanne du type électro-pneumatique comprenant au moins un clapet solidaire dans ses déplacements d'une membrane souple commandée par une bobine électromagnétique , le clapet mettant en communication la sortie de l'électrovanne avec l'un ou l'autre de deux fluides sous deux pressions différentes, caractériséeen ce que le clapet est solidarisé de la membrane souple par une tige coaxiale à cette dernière et se prolongeant de l'autre côté de la membrane par rapport au clapet et en ce qu'une bobineectromagnétique est fixée sur le prolongement de la tige et coopère avec une masselotte portant un clapet et libre de se déplacer entre deux positions extrêmes pour lesquelles la chambre dans laquelle se déplace la bobine est reliée à l'un des deux fluides susdits. Suivant une autre caractéristique de l'invention, ladite tige est disposée verticalement et est percée axialement de manière à faire communiquer les deux cotés de la membrane souple, le clapet porté par la masselotte reposant par gravité sur une buse susceptible de faire communiquer ladite chambre avec l'un des deux fluides susdits,cependant que,lors de l'excitation de la bobine, ladite masselotte est soulevée de manière que son clapet obture l'orifice du conduit axial ménagée dans la tige, dans ce conduit régnant en permanence la pression de l'autre fluide. Avantageusement,le clapet solidaire de la tige comporte une première partie travaillant avec un premier siège et une seconde partie travaillant avec un second siège, l'une de ces parties comprenant un disque rigide et une rondelle en caoutchouc non solidaire du disque et s'interposant entre celui-ci et son siège respectif. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qu > a suivre d'un mode de réalisation de l'électrovanne selon l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard du dessin annexé sur lequel Fig. 1 représente une vue en coupe axiale verticale d'une électrovanne selon l'invention, et Fig. 2 illustre une position intermédiaire du clapet principal de l'électrovanne de la fig. 1 au cours du déplacement de la tige solidaire de la membrane. L'électrovanne représentée sur la fig. 1 comprend un capot 1 de filtre à air, un corps de vanne 2 et un bottier 3 d'électroaimant, ces trois éléments étant réunis entre eux de manière clas sique. A l'intérieur de 1'électrovanne se déplace une tige 4 disposée verticalement lorsque l'électrovanne est en position de fonctionnement. Cette tige 4 est solidaire d'une membrane souple 5 maintenue entre le corps 2 et le bottier 3. Dans la chambre 6 délimitée à l'intérieur du bottier 3 par la membrane 5 est disposée une bobine électromagnétique 7 pourvue d'un noyau 8, l'ensemble étant solidarisé de la tige 4 et de la membrane 5. En-dessous de la bobine 7 est disposée une masselotte 9 portant un clapet 10. Sur la fig. l,la bobine 7,dont on a représenté en ll les fils de connexion électrique,est à l'état non excité et le clapet 10 repose sur le sommet d'une buse 12 fixée de manière réglable,grgce à un écrou 13, dans la paroi du bottier 3. La masselotte 9 et son clapet 10 ne sont reliés ni à la buse 12 ni à l'extrémité 4a de la tige, ni au boîtier 3,et peuvent librement se déplacer radialement et axialement. De l'autre-cooté de la membrane 5 existe une chambre 14 en communication avec une conduite 15 reliée à une pompe à vide non représentée. Cette chambre 14 est en communication permanente avec un canal 16 ménagé axialement à la tige 4 et débouchant à ltextrémité inférieure 4a de cette tige. Sur la tige 4 est fixée un système à clapet comprenant une première partie 17 coopérant avec un premier siège 18 conformé sur une pièce 19 rapportée sur le corps 2 et une seconde partie 20 coopérant avec un second siège 21 conformé sur le corps 2. Chaque partie (ou clapet) du système comprend un disque rigide 17a, 20a et une rondelle en caoutchouc (naturel ou synthétique) 17b, 20b La rondelle 17b présente la particularité de notre pas solidarisée du disque 17a dans un but qui sera explicité par la suite. L'écartement entre les deux clapets 17, 20 est réalisé par un jeu d'entretoises. A la périphérie des clapets 17, 20 est délimitée une chambre 22 annulaire communiquant avec le ou les conduits d'utilisa- tion (non représentés). Entre le corps 2 et le capot 1 est délimitée une autre chambre 23 communiquant avec l'air atmosphérique avec interposition des filtres à air (non représentés) Les divers clapets et membrane sont en caoutchouc naturel ou synthétique ("néoprène" par exemple). Le fonctionnement de l'électrovanne décriteci-dessus est le suivant Dans l'application qui est envisagée dans le mode de réalisation représenté il s 'agit de commander alternativement la mise sous dépression puis la remise à la pression atmosphérique de conduites souples destinées à la traite,par exempledes vaches. Sous la commande dtimpulsionsdLectriquessla bobine 7 va provoquer le déplacement alternatif du système à clapets 17., 20 afin de mettre la chambre 22 (reliée aux conduites d'utilisation) alternativement sous un certain vide puis à la pression atmosphérique. A ltétat de repos (non excitation de la bobine 7) la tige 4 est dans la position représentée à la fig. 1, pour laquelle l'ex- trémité 4a de la tige est à quelques dixièmes de millimètres du clapet 10 reposant, par effet de gravité, sur le rebord supérieur de la buse 12 (en communication avec l'atmosphère). Le clapet 17 est appliqué contre son siège 18 et la chambre 22 est en communication avec ltatmosphère via la chambre 23. quand la bobine 7 èst excitée, la masselotte 9 est attirée et le clapet 10 est soulevé de la buse 12. La puissance électrique nécessaire au fonctionnement est très réduite du fait de la très faible distance entre la bobine 7 (dans sa position non excitée) et la masselotte 9. La masselotte 9 obture par son clapet 10 l'orifice inférieur du canal 16,en sorte que la pression atmosphérique (gracie à la buse 12) s'établit sur la face inférieure de la membrane 5 alors qu'il existe une certaine dépression dans la chambre 14. La tige 4 remonte eten An de course,le clapet 20 rencontre son siège 21,en sorte que la chambre 22 n'est plus à la pression atmosphérique mais à la pression régnant dans la chambre 14. Lorsque l'excitation de la bobine 7 cesse, la masselotte 9 retombe sur la buse 12 et l'obture. Simultanément, l'orifice situé à l'extrémité 4a de la tige se trouve dégagé et l'on met ainsi la chambre 6 en communication avec la chambre 14 (en dépression). De ce fait, l'ensemble bobine-tige-membrane-clapets redescend et rétablit la communication entre les chambres 22 et 23. Le système est alors prêt pour un nouveau cycle d'utilisation à la prochaine impulsion appliquée à la bobine. La fig. 2 illustre l'intérêt de la structure particulière du clapet 17a, 17b. La rondelle en caoutchouc 17b n'est pas solidarisée du disque rigide 17a,en sorte qu'au cours de la montée de la tige 4, la rondelle l7b reste "collée" au siège 18, du fait de l'action de la pression atmosphérique régnant dans la chambre 22,alors qu'un vide relatif règne sur la face inférieure de la rondelle 17b. Cette dernière n'est "décollée11 du siège 18 qu'au dernier moment, c'est-à-dire juste avant l'entrée en contact du clapet 20 avec le siège 21. Un tel agencement permet de suivre fidèlement 1 t impulsion de commande et limite très sensiblement la 11consommation" de la vanne du fait du basculement assez brusque de la pression dans la chambre 22, ce qui limite notablement la durée pendant laquelle la chambre 23 communique avec la chambre 14 via la chambre 22. L'6leetrovanne selon l'invention permet également d'obtenir des ouvertures variables d'orifices (dans le cas du mode de réalisation de la fig. 1, il s'agit de la section de passage entre la chambre 14 et la chambre 22) en changeant la masselotte 9 (masse différente) ou en réglant la position de la buse 12, ou bien en modifiant le dimensionnement des éléments du clapet 17, voire mAme de moduler la pression dans la chambre 22 en fonction du déplacement de la membrane 5. Enfin, 11 invention n1 est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes. REVERDICATIONS 1. Electrovanne du type electro-pneumatique comprenant au moins un clapet solidaire dans ses déplacements d'une membrane souple commandée par une bobine électromagnétique, le clapet mettant en communication la sortie de l'électrovanne avec l'un ou autre de deux fluides sous deux pressions différentes, caractérisée en ce que le clapet est solidarisé de la membrane souple par une tige coaxiale à cette dernière et se prolongeant de l'autre c8té de la membrane par rapport au clapet,et en ce que la bobine électromagnétique est fixée sur le prolongement de la tige et coopère avec une masselotte portant un clapet et libre de se déplacer entre deux positions extrêmes pour lesquelles la chambre dans laquelle se déplace la bobine est reliée à l'un des deux fluides susdits. 2. Electrovanne suivant la revendication 1 caractérisée en ce que ladite tige est disposée verticalement et est percée axialement de manière à faire communiquer les deux cotés de la membrane souple, le clapet porté par la masselotte reposant par gravité sur une buse susceptible de faire communiquer ladite chambre avec l'un des deux fluides susdits,cependant que lors de l'excitation de la bobine ladite masselotte est soulevée de manière que son clapet obture l'orifice du canal axial ménagé dans la tige, dans ce conduit régnant en permanence la pression de l'autre fluide. 3. Electrovanne suivant la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que le clapet de la tige comporte une première partie travaillant avec un premier siège et une seconde partie travaillant avec un second siège, l'une de ces parties comprenant un disque rigide et une rondelle en caoutchouc non solidaire du disque et s'interposant entre celui-ci et son siège-respectif.