Brevet FR2517760A1 — publié le 19830610

La présente invention a trait à une électrovalve destinée à des ins- tallations ou équipements pneumatiques de véhicules pour la commande d'ap- pareils et dispositifs utilisateurs de différents genres, tels qu'avertis- seurs, essuie-glaces, dispositifs pour l'ouverture et la fermeture des por- tes, servo-commande pour changement de vitesse ou pour le blocage de diffé- rentiels, etc De telles électrovalves comprennent normalement un solénol- de ou électroaimant lequel, lorsqu'il est alimenté, commande l'ouverture d'une valve pour l'admission de l'air comprimé dans les organes utilisa- teurs. Plus particulièrement, lorsque l'usager ferme le circuit électrique d'alimentation de l'enroulement du solénoïde, il se crée un flux magnéti- que qui attire le noyau mobile, à l'encontre de la force d'un ressort, ce qui détermine l'ouverture de la valve d'admission. Le solénolde est monté sur un corps pourvu des raccords respective- ment d'alimentation et pour l'organe utilisateur de l'air comprimé, lesquels sont reliés entre eux par l'intermédiaire de la valve d'admission qui est fermée hermétiquement par glissement et appliquée contre son siège par la force du ressort précité. Les électrovalves connues présentent l'inconvénient qu'il est impos- sible de commander plusieurs appareils et dispositifs ayant des exigences différentes quant à leur alimentation Par exemple, certains dispositifs exigent pour leur fonctionnement correct de forts débits d'air pendant des temps très brefs, conditions que les électrovalves de petites dimensions ne peuvent assurer en raison des dimensions étroites des passages d'alimenta- tion Il s'ensuit que, sur des véhicules équipés d'installations pneumati- ques, il est indispensable d'installer des électrovalves de différentes di- mensions pour commander les organes utilisateurs ayant des exigences diffé- rentes Ainsi, lorsqu'on utilise un électroaimant comportant une petite bo- bine, l'enroulement en fil de cuivre est de dimensions restreintes mais la force magnétique disponible pour l'actionnement du noyau est également ré- duite; par conséquent, l'action qu'exerce le ressort de rappel sur le noyau doit être faible par rapport à la force magnétique, afin d'assurer l'ouver- ture de la valve pendant le fonctionnement Dans ces conditions, avec des enroulements de dimensions réduites, la section des passages pour l'alimen- tation en air comprimé doit être réduite pour empocher que la-pression d'air parvienne à surmonter l'opposition du ressort et, de ce fait, à ouvrir la valve lorsque celle-ci est au repos ou inactive. Avec des passages d'alimentation de section réduite il est toutefois impossible d'alimenter des utilisateurs qui exigent de gros débits d'air; -2 - dans ces conditions, pour ce type d'utilisateurs il faut prévoir des passa- ges pour l'air qui présentent une plus grande section De tels passages e- xigent en revanche l'adoption de ressorts plus puissants et par conséquent des enroulements de plus grandes dimensions. Le but de la présente invention est de réaliser une électrovalve qui comporte des passages d'alimentation correspondant à la quantité d'air re- quise pour l'alimentation des utilisateurs relatifs, et qui utilise en ou- tre un enroulement électrique de dimensions réduites, avec l'avantage de n'utiliser qu'une seule électrovalve pour commander les utilisateurs qui font partie de l'installation pneumatique Il est donc évident qu'en utili- sant une bobine de petites dimensions on réalise une économie appréciable en cuivre et l'on réduit en conséquence le prix de revient de l'électro- valve. En définitive, l'électrovalve suivant la présente invention, à égali- té d'enroulement du solénoïde, permet de commander des utilisateurs qui e- xigent à l'intérieur de limites déterminées différentes quantités d'air d'alimentation. L'électrovalve suivant la présente invention, dont l'armature actionne la valve d'admission de l'air sous pression destiné à l'utilisateur, est caractérisée par le fait qu'elle comprend un clapet commutable actionné par l'électroaimant et qui contr 8 le la communication des moyens pneumatiques d'interception soit avec la source d'air comprimé, soit avec l'échappement, pour assurer l'alimentation de l'utilisateur. Suivant un mode préféré de réalisation de l'électrovalve suivant la présente invention, les moyens pneumatiques d'interception comprennent un piston en forme de manchon soumis à la sollicitation d'un ressort, lequel maintient un clapet double commutable que l'on peut actionner contre l'ac- tion antagoniste de moyens élastiques et dont les sièges à étanchéité sont formés en partie sur ledit manchon et pour le reste sur le corps de l'élec- trovalve, de manière à délimiter entre ces parties des chambres opposées reliées l'une à l'utilisateur et avec l'atmosphère, et l'autre à la source de pression et à l'atmosphère par l'intermédiaire des clapets commutables correspondants. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront au cours de la lecture de la description qui suit et se réfère au dessin annexé dont l'u- nique Figure représente à titre d'illustration, non de limitation, en cou- pe axiale, un mode préféré de réalisation de l'électrovalve suivant l'in- vention. Sur cette Figure, on a désigné en A le solénoïde qui peut être cons- -3 - titué de façon équivalente par un électroaimant relié en service (et de la façon qui sera décrite ci-après) au groupe d'interception B. Plus précisément, le solénoïde A comporte un enroulement 10 dont les extrémités aboutissent à des bornes à lamelles 12 reliées à l'installation électrique de manière à engendrer un flux magnétique suffisant pour dépla- cer en translation et de bas en haut le noyau mobile 14 en direction du noyau fixe 16 contre la résistance antagoniste d'un ressort 18 - Le groupe d'interception B est constitué par un corps métallique per- cé 20 qui maintient en coulissement un manchon 22 formant piston et muni d'une gorge périphérique 24, lequel délimite dans ce corps des chambres pneumatiques opposées C et D. Le manchon 22 entoure solidairement un disque percé 25 qui se termine par un appendice également percé 26 dont l'extrémité supérieure porte con- tre un clapet 28 soumis à la sollicitation d'un ressort et qui coulisse dans un logement formé coaxialement dans la partie inférieure du noyau 14. Le manchon 22 délimite conjointement au disque 25 une chambre réceptrice F reliée en permanence par la gorge 24 à un raccord taraudé 30 auquel aboutit une source d'air comprimé (non représentée) La chambre réceptrice F est reliée à la chambre supérieure D par l'intermédiaire du clapet hermétique 28 logé dans la partie inférieure du noyau mobile ou armature 14 du solé- no Ide A. Ce noyau 14 présente un ou plusieurs trous longitudinaux 32 qui re- lient entre elles la chambre D et une autre chambre G laquelle peut être reliée à son tour, par un trou longitudinal 34 percé dans le noyau fixe 16, à l'atmosphère environnante en passant par un raccord supérieur 35 Le trou 34 se termine à son extrémité inférieure par une saillie annulaire d'étan- chéité portant contre un autre clapet 36 également soumis à la sollicita- tion d'un ressort logé de m Lme dans une cavité du noyau mobile 14. Grâce à cette disposition, les clapets 28 et 36 constituent une sou- pape commutable qui contr 8 le la communication à partir de la chambre D, d'une part avec la chambre réceptrice F et d'autre part, à travers les trous de passage 32, avec la chambre G, laquelle est reliée à son tour par le trou 34 et le raccord 35 à l'atmosphère extérieure. Le manchon 22 coulisse hermétiquement dans l'alésage du corps 20 con- tre la résistance élastique d'un ressort 38 qui maintient le disque percé contre le clapet 28 et reçoit au-dessous du disque précité 25 un autre clapet commutable 40 sollicité par un ressort 42 contre un siège formé par le manchon afin d'intercepter la communication entre les chambres F et C. Lorsque le manchon 22 se déplace vers le bas, le clapet 40 porte hermétique- -4- ment contre le bord de la partie cylindrique interne d'un embout tubulaire 44 concentrique à ce manchon 22 et vissé dans le corps 20 de manière à re- lier l'atmosphère extérieure à la chambre C Cette chambre C est reliée en- permanence, par l'intermédiaire d'un raccord 46, à l'organe ou dispositif utilisateur (non représenté) que l'on doit actionner pneumatiquement. D'après ce qui précède, il apparaît clairement que si l'électrovalve est au repos, c'est-à-dire quand ses organes occupent la position que mon- tre le dessin, les chambres C, D et G sont reliées à l'atmosphère, la pre- mière C à travers l'embout tubulaire 44 et les deux autres D et G par l'en- tremise des passages 32, 34 et du raccord 35 Il s'ensuit que l'alimentation de l'utilisateur (par le raccord 46) est coupée par le clapet commutable 40. Le groupe formé par le manchon 22, le disque 25 et le clapet à res- sort 40 constitue un piston sur les deux faces opposées duquel agit l'air comprimé passant par le raccord 30 et dont la pression maintient ce piston pratiquement en équilibre, ce piston restant en pratique soumis à l'action des ressorts 18 et 38, ce dernier étant prépondérant par rapport au pre- mier. Lorsqu'on alimente l'enroulement 10 de l'électroaimant A avec le cou- rant d'excitation, le noyau mobile 14 de l'électroaimant est attiré vers le haut, c'est-à-dire vers le noyau fixe 16, contre la force antagoniste du ressort 18 Ce déplacement actionne les clapets 28 et 36 dont le premier établit la communication entre les chambres F et D,-tandis que le second intercepte la communication entre cette chambre D et l'atmosphère extérieu- re L'air comprimé présent dans la chambre F parvient ainsi dans la cham- bre D et exerce une poussée pneumatique sur le piston 22 Ce dernier, en surmontant la résistance du ressort 38, est déplacé vers le bas par la pres- sion et entraîne dans son mouvement le clapet commutable 40 lequel d'une part ferme la communication avec l'atmosphère et d'autre part relie la chambre F à la chambre C afin d'introduire de l'air comprimé dans le rac- cord 46, c'est-à-dire dans l'appareil ou organe utilisateur - Lorsque le solénoïde A est désexcité, la force du ressort 18 renvoie le noyau mobile 14 à sa position initiale, ce qui coupe l'alimentation en air comprimé et rétablit la communication entre la chambre D et l'atmos- phère à travers les passages 32 et 34 Simultanément, le piston 22 est - renvoyé à sa position initiale par la détente du ressort 38 qui n'est plus contrariée par la pression de l'air qui était antérieurement présent dans -la chambre D Par conséquent, le piston 22, en entraînant avec lui le cla- pet commutable 40, interrompt la communication entre les raccords 30 et 46 et relie la chambre C et les organes ou appareils utilisateurs à l'at- 251 7760 mosphère. Cela confirme ainsi les buts que s'est fixée la présente invention, à savoir de contr 8 ler une section relativement importante de passage pour l'air comprimé, lorsqu'on dispose d'un solénoïde A ayant des caractéristi- ques électriques limitées qui correspondent à celles d'une électrovalve classique dont la section de la lumière de passage est sensiblement réduite et correspond en substance à celle contrôlée par le clapet 28 du dessin. Une telle lumière de passage ne pourrait permettre l'alimentation rapide d'un certain nombre d'utilisateurs en raison de sa section réduite, impro- pre à l'écoulement rapide de forts débits d'air comme l'exigent certains organes ou appareils utilisateurs -D'autre part, l'accroissement de cette lumière de passage exige l'emploi d'électroaimants de puissance élevée pour éviter que la pression de l'air qui agit sur le clapet de retenue puisse soit ouvrir, soit fermer incomplètement ce clapet, même lorsque l'élec- trovalve est au repos En revanche, l'électrovalve suivant la présente in- vention atteint le but recherché étant donné qu'il est prévu une lumière réduite pour la commande, et des passages de section suffisante pour l'a- limentation de n'importe quel utilisateur. Il est cependant bien entendu que diverses modifications et variantes pourront être apportées à l'électrovalve décrite et représentée ici, en fonction de l'usage auquel elle est destinée, et cela sans s'écarter des principes de base de l'invention. 6 - R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1 Electrovalve pour installations ou équipements pneumatiques, no- tamment pour des équipements installés à bord de véhicules, dans lesquels un solénoïde ou un électroaimant de commande actionne une valve ou un cla- pet d'admission de l'air comprimé dans le dispositif ou organe utilisateur, cette électrovalve étant caractérisée par le fait qu'elle comprend un jeu de clapets commutables ( 28,-36) actionnés par l'électroaimant (A) et qui contrôlent la communication entre des moyens d'interception pneumatique ( 22, 40) et soit avec la source d'air comprimé ( 30), soit avec l'échappe- ment ( 35), pour assurer l'alimentation de l'utilisateur ( 46). 2 Electrovalve selon la Revendication 1, caractérisée en ce que les clapets commutables ( 28, 36) sont soumis à la sollicitation de ressorts et incorporés à l'armature ( 14) du solénoïde ou organe similaire (A) de fa- çon à contrôler la communication entre d'une part une chambre (D) dans laquelle se déplace un piston ( 22) soumis à la sollicitation d'un ressort ( 38) et d'autre part soit l'atmosphère ( 35), soit la source d'air compri- mé ( 30), ce piston contenant à son tour un clapet commutable ( 40) sollici- té par un ressort et qui contr 8 le la communication entre d'une part l'uti- lisateur ( 46) et d'autre part soit l'atmosphère ( 44), soit la source d'air comprimé ( 30). 3 Electrovalve selon l'une quelconque des Revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un piston en forme de manchon ( 22), monté coulissant dans un alésage du corps perforé ( 20) de l'électrovalve et pourvu à ses extrémités de sièges étanches pour les clapets commutables ( 28, 40) portés par l'armature ( 14) du solénoïde et par ledit manchon ( 22), tandis que le ressort ( 38) sollicite ce manchon vers sa position o le siège précité porte hermétiquement contre le clapet commutable ( 28) porté par l'armature ( 14) du solénoïde. 4 Electrovalve selon l'une quelconque des Revendications 1 à 3, ca- ractérisée en ce qu'elle comporte un embout tubulaire ( 44) logé dans le corps perforé ( 20) de l'électrovalve et pourvu à une de ses extrémités d'un des sièges étanches prévus pour le clapet commutable ( 40) porté par le manchon ( 22) qui coulisse dans l'alésage dudit corps, ce dernier compor- tant en outre des raccords ( 30) pour l'air comprimé et pour l'utilisateur ( 46). Electrovalve selon l'une quelconque des Revendications 1 à 4, ca- ractérisée en ce que le noyau mobile ( 14) présente à ses extrémités des clapets respectifs d'interception ( 28, 36) soumis à la sollicitation de ressorts et qui contrôlent la communication entre la chambre (D) contenant le manchon coulissant ( 22) et la source d'air comprimé ( 30), d'un c 8 té, et l'utilisateur ( 46), de l'autre côté, tandis que les extrémités dudit noyau sont reliées entre elles par au moins un trou ( 32) qui relie ladite chambre (D) à l'atmosphère ( 35).