Brevet FR2385199A1 — publié le 19781020

La présente invention concerne les électro-aimants et se rapporte plus particulièrement aux électro-aimants étanches à la press-ion, destinés notamment à la commande de distributeurs hydrauliques. Les- électro-aimants' de ce type sont généralement fixés sur le corps du distributeur auquel est associé l'electro-aimant, au moyen d'une saillie filetée, l'étanchéité entre ladite saillie et le corps du distributeur étant assurée par un joint statique. Un tel agencement rend impossible toute fuite du fluide hydraulique contenu dans une chambre étanche ménagée dans l'electro-aimant dont le noyau mobile, enfermé à l'intérieur de ladite chambre, coulisse dans- l'huile remplissant celle-ci, ce qui rend son fonctionnement doux et silencieux. L'inducteur de l'electro-aimant est constitué principalement d'une bobine et d'un circuit magnétique qui entoure la chambre étanche et quipBu-t facilement être remplacé sans que l'on ait à démonter ladite chambre étanche. La circulation d'huile à l'intérieur de la chambre étanche facilite, grâce au contact étroit entre la paroi de ladite chambre et la bobine, l'evacuation des calories produites par cette der nière. Pour ces diverses raisons, les électro-aimants étanches de commande de distributeurs du type défini ci-dessus connaissent un succès croissant au détriment des électro-aimants de commande classiques. Toutefois, ces électro-aimants présentent un certain nombre d 'inconvénents. Leur chambre étanche est constituée par une chemise entourée parla bobine de l'électro-aimant, cette chemise étant formée par un tube en matière amagneti Une telle solution est onéreuse car, d'une part, elle nécessite des équipements de soudage -coûteux et,-d'autre part, elle implique des reprises en usinage après soudage afin d'assurer une bonne géométrie de la chambre. En outre, cette solution nécessite un processus' de fabrication et des contrôles très sévères pour garantir l'obtention d'un produit fiable car, dans l'état actuel du marché, la pression d t utilisation normalement admise à l'inte- rieur de la chambre- atteint une valeur de 200 bars. Une telle pression pose deux problemes au niveau de la construction de la chambre étanche; 1 ) elle nécessite des soudures capables de résister à une traction très importante qui est de -l-'ordre de la tonne pour une chambre ayant un diamètre intérieur de 20 mm; 20) les soudures doivent être étanches sous la pression du fluide hydraulique. L'inducteur des électro-aimants étanches de commande de distributeurr; classiquesest généralement constitué d'une bobine et d'un circuit magnétique, le tout étant noyé dans un bloc de matière isolante Ces électro-aimants sont prévus pour fonctionner soit en courant continu, soit en courant alternatif. Dans les deux cas, le courant électrique est utilisé tel quel et produit donc des effets différents selon sa nature. Le courant continu ou redressé produit un champ uniforme et par conséquent sans perte dans le fer ni courants de Foucault au sein du circuit magnétique de l'électro-aimant. En revanche, le courant alternatif engendre un champ sinusoldal qui entrai ne la création de pertes dans le fer et de courants de Foucault dans le circuit magnétique. En outre, la force magnétique engendrée par le courant alternatif présente des instabilités ce qui entraîne en particulier une vibration en circuit magnétique fermé. I1 est donc nécessaire, pour obtenir un bon fonctionnent de l'electro-aimant de concevoir une chambre étanche dont la paroi soit adaptée à la nature du courant d'alimentation utilisé pour 1' électro-aimant. C'est ainsi que par exemple, dans un électro-aimant à courant continu, il est nécessaire de prévoir entre le noyau mobile et la pièce d'extrémité définissant la chambre étanche et se trouvant du côté du distributeur à commander, une rondelle en matériau amagnétique afin de neutraliser les effets de la rémanance, alors qu'en courant alternatif cette rondelle serait très néfaste car elle emplifierait en circuit magnétique fermé, la vibration mécanique. Cette rondelle doit donc être remplacée, pour un électroaimant à courant alternatifopar une spire de Fraeger. Les solutions techniques actuellement utilisées apparaissent donc comme délicates et coûteuses à mettre en oeuvre. En outre, elles nécessitent si l'on désire conserver un bon fonctionnement du distributeur commandé par l'élentro-aimant, que celui-ci soit alimenté en courant alternatif ou en courant continu, de disposer de deux chambres étanches différentes selon la nature du courant d'alimentation. L'invention vise à remédier aux inconvénients précites en créant un électro-aimant à chambre étanche pour la commande de distributeurs hydrauliques, qui puisse fonctionner soit en courant continu, soit en courant alternatif, sans que la chambre étanche doive subir de modifications de construction. Elle a donc pour objet un électro-aimant, notamment pour la commande de distributeurs hydrauliques, comportant un inducteur et un noyau monté à coulissement dans une chambre étanche remplie d'un liquide, ménagée dans ledit inducteur, caractérisé en ce que la chambre étanche comporte une chemise constituée par un premier tube en métal amagnétique comprenant, suivant sa longueur, une partie de plus faible épaisseur sur laquelle est emmanché un second tube en matière magnétique, les extrémités de ladite chemise étant fixées à des pièces d'extremites par des sertissages, l'étanchéité entre ladite chemise et les pièces d'extrémité étant assurée par des joints. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence 'au dessin annexé,- donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel: la Figure unique est une vue en élévation et en coupe-d'un électro-aimant de commande de distributeur hydraulique suivant l'invention. Cet electro-aimant comporte un inducteur 1 pourvu d'un circuit magnétique 2 en forme de cadre,:'onobloe, assurant à l'inducteur une très bonne tenue mécanique. L'inducteur comporte en outre une bobine 3 disposée dans le cadre constitué par le circuit magnétique 2. Dans le mode de réalisation représenté, l'électro-aimant suivant l'invention est destiné à fonctionner en courant alternatif de sorte qu'aux bornes de la bobine 2 est connecté un circuit redresseur représente schématiquement en 4. Lorsque l'électro-aimant est un électro-aimant à courant continu, il ne comporte pas de circuit redresseur. Le circuit redresseur 4 est noyé avec le circuit magnétique 2 et la bobine 3 dans une masse 5 de matière isolante qui assure le maintien des différents éléments de l'inducteur entre eux. L'inducteur est appliqué par-l'une-de ses extrémités contre un distributeur hydraulique D qu'il est destiné à commander et à cet effet la face correspondante 6 du circuit magnétique est laissée à nu, ce qui favorise la dissipation de la chaleur engendrée lors du fonctionnement de l'électro-aimant L'electro-aimant comporte en outre un noyau mobile 7 dépla çable en translation à l'intérieur d'une chambre étanche 8 remplie d'huile, délimitée par une chemise 9 et par deux pièces d'extrémité 10 et 11. Le noyau 7 porte à son extrémité faisant face à la pièce 1Q un poussoir 12 d'actinnnement du tiroir T du distributeur D, ledit poussoir étant monté à coulissement dans un orifice axial ménagé dans la pièce d'extrémité 10. La chemise 9 est constituée d'un tube principal en matière amagnétique dont l'épaisseur, dans sa partie- située du côté de la pièce d'extrémité 1O formant culasse, a une valeur e prévue pour résister aussi bien à la traction qu'à l'eclatement. Mais, sur l'autre moitié de sa longueur terminée par la pièce d-'extrémité ll formant fond, l'épaisseur de la chemise n'est plus égale qu'à e , valeur prévue uniquement pour résister à la traction 2 et non plus à l'éclatement.Dans sa portion 9 la plus mince, le tube principal 9 est daublé extérieurement par un tube 13 en matière magnétique1 en acier par exemple, d'épaisseur 2 w monte serre sur le tube principal et qui lui assure ainsi la résistance à l'eclatement necessaire. La chemise 9,constituée de la manière décrite ci-dessus, est fixée à la culasse 10 de l'inducteur par un sertissage 14, l'étanchéité entre la chemise et ladite culasse étant assurée par un joint de colle 15. A son extrémité opposée, la chemise 9 qui est constituée par sa partie 9 de plus faible épaisseur et par le tube d'acier 13, estégalement fixée à la pièce d'extrémité Il par un sertissage 16, l'étanchéité -au niveau de ce sertissage étant assurée par un joint en caoutchouc 17 disposé dans une gorge ménagée dans ladite pièce d'extrémité 11. Dans la pièce de fond 11 est en outre prévu un moyen de commande manuel 18 du noyau 7 de ltelectro-aimant. L'inducteur 1 est rendu solidaire de la chambre étanche par un manchon 19 et il est fixé au corps du distributeur D à commander par un nez fileté 20 engagé dans un trou fileté 21 correspodnant ménagé dans le corps du distributeur, l'étanchéité étant assurée par un joint 22. L'électro-aimant comporte enfin des bornes 23 d'alimentation. L'électro-aimant de commande de distributeur qui vient d'être décrit présente vis-à-vis des electro-aimants étanches de type classique l'avantage que la chambre étanche est réalisée sans aucune soudure, les liaisons mécaniques nécessaires entre la chemise 9-et-les- pièces d'extrémité 10 et 11 étant assurées par des sertissages tandis que les étanchéités sont assurées soit par des joints de colle, soit par des joints de caoutchouc. Un tel agencement simplifie considérablement la fabrication de la chambre étanche de l'electro-aimant par rapport à celle des électro-aimants de la technique anterieure. Du fait que la chemise 9 délimitant la chambre étanche de l'électro-aimant suivant l'invention ne nécessite aucune opération de soudage, toute nécessité d'usinage de la pièce est également supprimée car celle-ci conserve son état de-surface initial. L'agencement suivant l'invention a chemise bimétallique entraîne la création d'un entrefer amagnétique supplémentaire qui s'oppose au passage du flux entre le circuit magnétique 2 et le noyau mobile7. Toutefois, l'influence de cet entrefer sur les performances de l'electro-aimant est proportionnelle à l'épaisseur e et inversement proportionnelle à.la longueur -1 de cet entrefer, de sorte que cette disposition permet de rendre pratiquement négli- geables les pertes de rendement tout en présentant une incontestable facilité de réalisation par rapport à la solution soudée de la technique antérieure. Par ailleurs, l'incorporation de moyens redresseurs et de suppression de transitoires dans l'inducteur à courant alternatif, tel que celui représenté, permet de-ne pas modifier la chambre étanche contenant le noyau mobile lorsqu'on remplace l'inducteur à courant alternatif par un inducteur à courant continu. - REVENDICATIONS ^ 1.- Electro-aimant, notamment pour la commande de distributeurs hydrauliques, comportant un inducteur et un noyau monté à coulissement dans une chambre étanche remplie d'un liquide, ménagée dans ledit inducteur, caractérisé en ce que la chambre étanche comporte une chemise (9) constituée par un premier tube en métal amagnétique comprenant, suivant sa longueur, une partie (9 ) de plus faible épaisseur sur laquelle est emmanché un second tube -(13) en matière magnétique, les extrémités de ladite chemise (9) étant fixées à des pièces d'extrémité (10,11) par des sertissages (14,16), l'étanchéité entre ladite chemise (9) et les pièces d'extremite (10,11) étant assurée par des joints /15,11). 2,- Electro-aimant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits joints d'étanchéité entre la chemise {9) et les pièces d'extrémité (10,11) sont des Joints collés (15) ou des joints en caoutchouc (17) 3.- Electro-aimant suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'épaisseur (e) dudit premier tube de la chambre (9) est égale dans sa partie la plus épaisse au double de son épaisseur dans sa partie (9 ) de plus faible épaisseur. 4.- Electro-aimant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ltépaisseur du second tube (13) ajoutée à celle de la partie (9 ) de plus faible épaisseur du premier tube, est égale à l'épaisseur de celui-ci dans sa partie la plus épaisse, 5.- Electro-aimant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant un circuit m.agnetique en forme de cadre,monobloc, et une bobine d'actionnement dudit noyau, l'ensemble étant enrobé dans une matière isolante, caractérisé en ce que la face (6) du circuit magnétique destinée à être appliquée contre le corps du distributeur (D) à commander est laissée à nu pour assurer unebonne évacuation de la chaleur engendrée par l'électro-aimant.