Brevet FR2516197A1 — publié le 19830513

La présente invention concerne un obturateur à soupape, de contrôle d'écoulement de fluide, actionnable électro- magnétiquement et qui comprend une soupape conformée pour coopérer avec un siège et un dispositif électromagnétique comprenant une armature et un stator, ou culasse, l'armature étant reliée en fonctionnement à la soupape. Dans le cas o le dispositif est mis sous tension pour refermer la soupape, l'effort maximal, pouvant être exercé par le dispositif électromagnétique, se produit lorsque le ou les intervalles d'air entre armature et stator est ou sont nul(s). Lorsque le dispositif est destiné au contrôle d'un fluide à haute pression,il est essentiel que la surface de siège soit aussi réduite que possible et que l'effort, rappelant la soupape sur le siège, soit maximal Il est pratiquement impossible d'obtenir que les contacts soupape-siège et armature-stator se produisent simultanément à la fermeture de la soupape, même avec un ajustage particulier. La soupape peut être rappelée élastiquement en posi- tion par un ressort agissant sur l'armature Dans le cas d'une soupape destinée à commander un écoulement de fluide à haute pres- sion, la charge du ressort doit être élevée et une butée d'armature est agencée pour arrêter son déplacement Il n'est pas encore réali- sable d'agencer l'armature pour entrer en contact avec sa butée au même instant o la soupape entre en contact avec son siège. L'invention a donc pour objet un obturateur à soupape de commande de fluide de forme simple et efficace Dans ce nouvel obturateur, la soupape est en forme de manchon, à travers lequel s'étend une tige, prolongeant ou reliée en fonctionnement à l'armature et une fourrure élastique interposée entre la tige et la surface intérieure du manchon et constituant un ressort dur entre l'armature et la soupape, celle-ci étant agencée pour entrer en contact sur son siège légèrement avant de l'entrée en contact de l'armature avec le stator, ou une butée. Les objets et avantages de l'invention seront mieux compris, à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple pré- féré de réalisation, et du dessin annexé dont la figure unique est une coupe longitudinale de l'obturateur associé à une partie du dispositif électromagnétique. 16197 L'obturateur représenté comprend un-corps cylin- drique 10 à alésage 11 A une extrémité du corps se trouve un rebord ou bride 12 ayant un évidement 13 o débouche l'alésage 11 Ce rebord 12 est maintenu en contact étanche à l'aide d'une rondelle 14 sur un corps 15 de support Un passage 16 s'étend entre l'évide- ment 13 et l'extrémité opposée du corps, et une soupape,désignée par 17 dans son ensemble, coulisse dans l'alésage 11. La soupape est constituée par un manchon 18 dépassant dans l'évidement 13 A cette extrémité le manchon a un diamètre légèrement supérieur pour constituer l'équivalent d'une tête de soupape, coopérant avec un siège 19 ménagé à la jonction de l'alé- sage Il avec la paroi de base de l'évidement 13. L'appareil comprend de plus un dispositif 20 électro- magnétique à stator 21 et armature 22,laquelle comporte des pièces polaires circulaires 23 alors que le stator comporte des pièces polaires24 complémentaires Entre ces pièces 24 sont ménagées des gorges 25 dont une seule est représentée sur la figure Ces gorges reçoivent des spires d'enroulement qui sont alimentées en courant électrique Dans le cas de plusieurs gorges, celles-ci ont des enroulementsvoisins supplémentaires qui sont de sens inverse, de sorte que, lorsque les enroulements reçoivent le courant, les pièces polaires voisines 24 prennent une polarité magnétique engendrant une force appliquée aux armatures qui tend à rapprocher les pièces 23 des pièces 24 Le dispositif tel que représenté est sous tension. L'armature comporte un prolongement 26,qui traverse une couronne 27 d'écartement interposée entre le stator et le re- bord 12 Ce prolongement 26 a une partie de diamètre réduit, for- mant une tige 28 qui s'étend dans le manchon 18 Entre la tige 28 et la surface intérieure du manchon est interposée une fourrure 29 élastique, adhérant convenablement à la fois aux surfaces de tige et de manchon Cette fourrure peut être en caoutchouc ou résine synthé- tique On doit noter que la section transversale ou diamètre du prolongement 26 n'est que peu inférieure à ceux du manchon 18 La fourrure 29 constitue un ressort dur entre l'armature et le manchon. Le manchon 18 a une gorge périphérique 30 sur sa surface extérieure voisine de la partie élargie et qui communique par un passage 31 traversant le corps de l'obturateur avec un -16 197 évidement circonférentiel 32 ménagé dans ce corps Cet évidement est raccordé à une alimentation de liquide sous haute pression, Pour ouvrir la soupape, le bobinage de la gorge 25 est déconnecté et l'armature peut être déplacée sous l'action d'un ressort non repré- senté ou encore sous l'action d'un autre bobinage, par exemple agencé dans un autre stator entourant l'armature La tête de soupape est écartée de son siège 19, pour permettre au liquide sous pression de s'écouler à travers le passage 31 dans l'évidement 13 et en sortir par le passage 16 Ldrsque l'enroulement est mis sous tension pour refermer la soupape, son déplacement s'effectue à l'encontre de la pression exercée sur la faible surface différen- tielle de siège Cette surface est aussi petite que possible, étant agencée pour qu'au déplacement de la soupape vers sa position d'obtu- ration la tête de soupape vienne au contact du siège 19 avant que le déplacement de l'armature soit arrêté pa r butée, par exemple des pièces polaires de l'armature et du stator L'épaisseur de la couronne 27 de séparation est déterminée cependant de manière que celle-ci se produise toujours, cette épaisseur ne doit pas être assez réduite pour que le déplacement nécessaire de l'armature, avant que les surfaces polaires interrompent le faible déplacement relatif des tige et manchon,se produise après l'entrée en contact mutuel des surfaces polaires d'armature et du stator, ce qu'autorise la fourrure élastique 29 On doit remarquer qu'une seule des pièces 23 est représentée au contact de la pièce associée 24,ce qui diminue la possibilité de collage, du fait de forces magnétiques rémanentes, après coupure du courant dans l'enroulement. Le dispositif électromagnétique peut être agencé de manière à fonctionner en sens inverse de celui du cas exposé ci- dessus, c'est-à-dire mis sous tension pour ouvrir la soupape, l'arma- ture étant rappelée par un ressort puissant dans le sens de fermeture. Une butée doit alors limiter le déplacement de l'armature sous ce rappel du ressort La soupape serait agencée de manière à reposer sur son siège avant que l'armature ne rencontre la butée, le faible déplacement relatif armature-soupape étant autorisé par la fourrure. REVENDICATIONS *1 Obturateur de contrôle d'écoulement de fluide comprenant une soupape conformée de manière à coopérer avec un siège et un dispositif électromagnétique d'actionnement ayant une armature et un stator ou culasse, cet appareil étant caractérisé en ce que la soupape est en forme de manchon et qu'une tige en fait partie et est reliée en fonctionnement à l'armature en s'éten- dant à travers le manchon-et une fourrure élastique insérée entre la tige et la surface intérieure du manchon pour constituer un ressort dur entre l'armature et la soupape, celle-ci étant agencée pour entrer en contact avec son siège légèrement avant le contact armature-stator ou de cette armature avec une butée. 2 Appareil selon la revendication 1 dans lequel ladite tige s'étend à partir d'un prolongement de l'armature, lequel est de dimension légèrement inférieure en section transversale à l'ouver- ture du manchon. 3 Appareil selon la revendication 2 dans lequel ladite fourrure adhère à la surface de la tige et à la surface interne du manchon.