Brevet FR2431084A1 — publié le 19800208

La présente invention concerne les robinets de commande de fluide, à commande électromagnétique, du type qui comprend un obturateur qui est sollicité en contact avec une surface de siège formée autour d'un orifice d'entrée par l'action de moyens élastiques pour empê- cher L'écoulement'du fluide par orifice et un électroaimant qui, lorsqu'il est excité, soulève l'obturateur au-dessus de la surface du siège pour permettre l'écoulement du fluide. Dans un tel robinet, toutes les forces de fluide qui agissent sur l'obturateur et tendent à soulever ce dernier au-dessus de la surface du siège doivent autre contrecarrées par la force exercée par les moyens élastiques. Etant donné que la pression du fluide peut varier, l'électroaimant doit titre conçu de façon à pouvoir soulever l'obturateur au-dessus de la surface du siège meme si la pression du fluide est faible. La force requise qui doit être exercée par les moyens élastiques peut être réduite Si la surface de l'obturateur exposée à la pression de fluide régnant dans l'orifice est réduite. En mdme temps, la puissance requise que llélectroaimsnt doit produire peut être réduite et l'on peut s'attendre à ce que le robinet soit capable de fonctionner bien plus rapidement. L'invention a pour but de réaliser un robinet de commande de fluide à commande électromagnétique sous une forme simple et commode. Le robinet de commande de fluide, à commande électromagnétique suivant l'invention, comporte un corps en matièreamagnetique et en forme de cuvette, le fond de ce corps formant une surface de siège autour d'un orifice qui y est formé, un obturateur tubulaire ayant une collerette périphérique, des moyens élastiques agissant sur ladite collerette pour solliciter une première extrémité de l'obturateur en contact avec la surface de siège, un organe de positionnement disposé coulissant dans l'alésage de 11 obturateur et un ensemble d'lec- troaimant monté dans l'extrémité ouverte du corps, l'ensemble d'électroaimant comportant une pièce polaire centrale qui s'tend jusqu'au voisinage de l'autre extrémité de l'obturateur et une pièce polaire annulaire qui s'étend jusqu'au voisinage de la collerette, un enroulement porté par ledit ensemble et qui, lorsqu'il est excité, fait prendre aux pièces polaires centrale et annulaire des polarités magnétiques opposées, l'obturateur étant fabriqué en une matière ma magnétisable de façon que, lorsque l'enroulement est excité, l'obturateur s'est soulevé au-dessus de la surface du siège. Selon une autre caractéristique de l'invention, la surface des trémité de la pièce polaire centrale, adjacente à l'organe de positionnement, présente une cavité conique et l'organe de positionnement est constitué par une bille de sorte que la bille est centrée dans ladite cavité et sert à centrer l'obturateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé sur lequel - la Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale vèrticale d'un exemple d'un robinet de commande de fluide à commande électromagnétique. - la Fig. 2 est une vue en couple longitudinale verticale d'un autre exemple d'un robinet de commande de fluide, à commande électro- magnétique. Suivant l'exemple représenté à la Fig. 1, le robinet, ou électrovalve, comprend un corps 10 en forme de cuvette qui comporte une partie mâle 11 venue de matière. Dans l'exemple particulier représenté, la partie iaale comporte un filetage au moyen duquel le corps peut etre fixé dans un élément de support sur lequel il doit être monté. Dans le fond du corps 10 est formé un orifice d'entrée 12 qui est relié par un passage 13 à un espace annulaire formé dans le sup- port autour de la pFrtie måle du robinet. Dans le corps en forme de cuvette, qui est formée d'une matière amagnetique , est disposé un obturateur désigné dans son ensemble par la référence 14 et qui présente une forme générale tubulaire et qui comporte une collerette périphérique 15.L'obturateur est formé d'une matière magnétisable et sa surface d'extrémité peut venir en nappai contre une surface de siège formée par le fond du corps 10 en forme de cuvette pour réaliser avec lui un joint étanche aux fluides. La matière dont est formé le corps peut Btre une matière plastique. Un organe de centrage constitué par une bille 16, est disposé dans l'alésage de l'obturateur. Un ensemble d'électroaimant 17 est disposé à l'intérieur de 1'extrémité ouverte du corps 10 en forme de cuvette, cet électroaimant comportant une pièce polaire centrale 18 et une pièce polaire annu laire 19, les deux pièces polaires étant venues de matière ensemble. La surface d'extrémité de la pièce polaire centrale 18 présente une cavité conique 20 qui assure le positionnement de la bille 16 et, autour de la pièce polaire centrale, est monté un ressort de compression hélicoSdal 21 qui est en appui contre la collerette 15 et sollicite 11 obturateur en direction de la surface de siège. Un jeu existe entre l'autre extrémité de ltobturateur et la pièce polaire centrale 18 et un autre jeu approximativement égal au premier existe entre la collerette 15 et la pièce polaire annulaire 19. L'ensemble d'électroaimant comporte également un enroulement 22, ce dernier étant logé dans l'espace annulaire formé entre les deux pièces polaires. Les pièces polaires sont en une matière aimantable et lrélectroaimant est monté sur un organe 23 de fermeture d'extrémité ou en fait partie, cet organe 23 étant retenu dans l'extrémité ouverte du corps 10 au moyen d'un chapeau de retenue 24 qui, dans 11 exemple représenté, comporte un filetage vissez sur un filetage correspondant formé sur le corps. Les extrémités de l'enroulement sont reliées à des lames 25, formant bornes. La partie nulle 11 comporte un passage axial 26 qui communique, par l'intermédiaire d'lita passage 27 oblique et d'un autre passage axial 28, avec l'intérieur de la partie en forme de cuvette. Bn outre, la collerette 15 de l'obturateur comporte des trous 29 qui permettent l'écoulement du fluide entre les cotés opposés de la collerette. Lorsque le robinet est en service, un fluide sous pression est amené au passage 13cet, lorsque l'électroaimant n1 est pas excité, 1'obturateur est maintenu appliqué contre la surface du siège par l'action des moyens élastiques. Lorsque l'enroulement est alimenté, les pièces polaires prennent des polarités magnétiques opposées et l'obtu- rateur forme un induit entre les pièces polaires et il se rapproche des pièces polaires pour réduire la réluctance du circuit magnétique. L'extrémité de l'obturateur s'écarte, par conséquent, de la surface du siège pour permettre l'écoulement du fluide par l'orifice 12 dans la partie de corps en forme de cuvette et hors de cette partie par les passages 28, 27, et 26. Le déplacement de l'obturateur est guidé par la bille 16 qui est repoussée dans la cavité 20 par la pression du fluide à 11 orifice 12 lorsque l'obturateur est dans la position de fermeture. L'obturateur, dans la position d'ouverture du robinet est à peu près équilibré en pression et, dans la position de fermeture il présente une très petite surface sur laquelle agit la pression de fluide à l'orifice 12 pour engendrer une force à laquelle doit résister le ressort 21.Ainsi le ressort 21 peut titre un ressort relativement faible et l'électroaimant n'a pas besoin autre très puissant pour surmonter la force exercée par le ressort, même lorsque la pression de fluide à l'orifice 12 est très faible. Lorsque ltob- turateur est dans la position d'ouverture, la bille est équilibrée en pression étant donné que la cavité conique 20 ne forme pas un joint étanche avec la bille. Si le passage 26 est alimenté en fluide sous pression, la bille 16, dans a position de fermeture de l'obturateur est repoussée vers l'orifice d'entrée 12 et, afin d'empêcher que la bille puisse agir comme obturateur, l'orifice présente plusieurs gorges autour de sa périphérie. Dans la position d'ouverture de l'obturateur, la bille est également équilibrée en pression. Sur la Fig. 2, le ressort a été désigné par la référence 30 et on notera que, dans le mode de réalisation de la Fig. 2, la collerette, qui a été désignée par la référence 31, est inclinée vers l'exté- rieur vers la pièce polaire annulaire 19. Ceci permet à cette pièce polaire annulaire 19 d'avoir approximativement la meme longueur que la pièce polaire centrale 18. En outre, le ressort 30 a dans son ensemble une forme tronconique, la grande base de ressort étant en appui contre l'enroulement 22. On remarquera que, sur la Fig. 2, la pièce polaire annulaire 19 comporte une fente longitudinale par laquelle, lorsque le robinet est ouvert, le fluide peut s'écouler jusqu'd un canal circonférentiel formé autour de la base de l'ensemble d'électroaimant. A la sortie de ce canal, le fluide s'écoule dans le passage 28. - REVENDICATIONS 1 - Robinet de commande de fluide , à commande électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend un corps amagnétique en forme de cuvette, le fond de ce corps formant une surface de siège autour d'un orifice qui y est formé, un obturateur tubulaire comportant une collerette périphérique, des moyens élastiques agissant sur la collerette pour solliciter une première extrémité de l'obturateur en contact avec la surface du siège, un organe de positionnement disposé coulissant dans l'alésage de l'obturateur et un ensemble d'électroaimant monté dans l'extrémité ouverte du corps, l'ensemble d'électroaimant comportant une pièce polaire centrale qui s'étend jusqu'en un point adjacent à l'autre extrémité de l'obturateur et une pièce polaire annulaire qui s'étend jusqu'en un point adjacent à ladite collerette, un enroulement qui, lorsqu'il est excité, fait prendre aux pièces polaires centrale et annulaire des polarités magnétiques opposées, l'obturateur étant formé d'une matière magnétisable de façon que, lorsque l'enroulement est excité, l'obturateur soit soulevé au-dessus de la surface du siège. 2 - Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que la surface d'extrémité de la pièce polaire centrale comporte une cavité conique, l'organe de positionnement étant constitué par une bille gui est centrée dans ladite cavité et centre l'obturateur. 3 - Robinet selon la revendication 2 caractérisé en ce que le fond du corps entourant l'orifice présente des gorges pour empêcher la bille d'obturer ledit orifice. 4 - Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce que le corps est en matière plastique. 5 - Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte des passages d'écoulement formés dans ia collerette. 6 - Robinet selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un organe de fermeture pour fermer l'extrémité ouverte du corps et en ce qu'il comporte un passage formé dans le corps et en coz unication avec l'intérieur de celui-ci. 7 - Robinet selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'vil cor- porte un chapeau de retenue coopérant avec le corps pour retenir l'organe de fermeture dans le corps. 8 - Robinet selon la revendication 6 caractérisé en ce que 1'ensemble d'électroaimant est monté sur l'organe de fermeture. 9 - Robinet selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comporte des bornes électriques montées sur l'organe de fermeture, ces bornes étant reliées aux extrémités de l'enroulement.