Brevet FR2550602A1 — publié le 19850215

ELECTRO-VANNE L'invention concerne une électro-vanne de faibles dimen- sions comprenant un électro-aimant dont une pièce mobile magnétisable et guidée se déplace vers une pie ce de commutation placée dans une chambre interne d'un corps de vanne reliée à une ouverture d'utilisation de façon à lui communiquer des déplacements qui provoquent la fermeture et l'ouverture respective par un clapet lié à cette pie ce de l'un de deux orifices qui débouchent dans cette chambre et qui sont reliés respectivement à une ouverture de pression et à une ouverture d'échappement. De telles électro-vannes sont en particulier utilisées pour commander des dispositifs de distribution de fluide qui alimentent à le tour des appareils pneumatiques développant des énergies plus importantes. Lorsque, par exemple pour pouvoir être alimentées directement par des sorties d'appareils électroniques, les dimensions Je ces électro-vannes deviennent petites, limpor- tance relative des tolérances de fabrication augmente et le cumul de celles-ci pourrait entraîner des défauts de fonctionnement si les tolérances des organes qui les constituent n'étaient pas suffisamment serrées ou si des mesures n'étaient pas prises pour permettre d'opérer des réglages susceptibles de compenser leur dispersion. L'invention se propose par suite de fournir une électrovanne de très petites dimensions présentant la constitution générale mentionnée ci-dessus mais dans laquelle des mesures seront prises pour que des réglages puissent être opérés de façon systématique au cours des opérations de montage de l'appareil, et sans nécessiter une augmentation notable des dimensions du corps de la vanne au-delà des 15 mm par 15 mm que présente la face de fixation portant les ouvertures. Selon l'invention, le résultat visé est atteint grâce au fait que deux faces de clapets sont solidaires d'un même support orientable qui bascule dans la chambre autour d'un axe perpendiculaire au mouvement de la pièce mobile qui le commande et que chacun des orifices traverse axialement une pièce filetée, réglable en position dans le corps, dont l'axe de rotation est dirigé vers une face de clapet correspondante et dont l'extrémité opposée à l'orifice est accessible sur une face externe du corps. L'invention, ainsi que des mesures propres à faciliter la fabrication ou à permettre d'effectuer les réglages à diverses étapes de la fabrication de l'électro-vanne, apparaîtront mieux à la lecture de la description cidessous. Au dessin annexé : La figure 1 représente un premier mode de réalisation dans une vue en élévation coupée par un plan qui passe par l'axe de la bobine et par les orifices La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation dans une vue partielle analogue à celle de la figure 1; La figure 3 représente un troisième mode de réalisa tion dans une vue partielle analogue à celle de la figure 1 La figure 4 montre un détail de pièces opérant les commutations pneumatiques. Une électro-vanne 1 conforme à l'invention et visible à la figure 1 comprend un corps d'électro-aimant 2, par exemple surmoulé de matière plastique, qui est associé à un corps de vanne, métallique, ou en matière plastique 3 pour former un ensemble démontable. Dans l'exemple de réalisation non limitatif de l'électro-aimant 4, celui-ci est du type où un noyau plongeur 5 est guidé axialement le long de l'axe XX' à l'intérieur 6 d'une bobine 7 et coopère par une première extrémité 8 avec une pièce magnétisable fixe interne 9 prolongeant une culasse externe 10, qui est percée d'une ouverture 11, comme le corps 2, pour livrer passage à une seconde extrémité opposée 12 du noyau plongeur.Un ressort de rappel 13 exerce sur ce noyau plongeur une force dirigée vers le bas de la figure afin de donner à ce dernier une position de repos, qui est représentée sur la figure 1, lorsque la bobine n'est pas alimentée par des bornes externes de raccordement, telles que 15. Le corps de vanne 3 est fixé par sa face 16 de façon étanche grâce à un joint 17 contre une face 18 du corps d'électroaimant par des moyens non représentés, de façon que l'extrémité 12 pénètre dans une chambre 19 ; cette chambre, qui résulte de l'intersection de deux alésages 20, 21 d'axes perpendiculaires comporte à une extrémité fermée 22, un logement 23 apte à recevoir une pièce d'ancrage cylindrique 24 qui est maintenue axialement et angulairement par une vis 26 accessible depuis l'extérieur du corps 3 et dans laquelle est encastrée une lame souple. 25 constituant un support orientable 25'. Cette lame souple qui s'étend transversalement par rapport à l'axe XX', porte dans une région médiane 27 un bossage 28 et à son extrémité 29 un clapet 30 en matière élastique qui est surmoulé de façon à présenter deux faces d'obturation 31, 32 opposées et parallèles (voir aussi figure 4). L'extrémité ouverte 33 de l'alésage 20 est fermée par un bouchon 34 qui présente une ouverture 35 devant ultérieurement être raccordée à un appareil utilisateur placé contre la face 51. Dans une région 36 de l'alésage 20, qui est comprise entre le bouchon 34 et l'alésage 21, débouchent deux ouvertures taraudées 37,38, de préférence coaxiales, dans chacune desquelles est engagée une pièce filetée 39, respectivement 40. Chacune de ces pièces filetées présente, (voir la figure 4), un petit canal axial 41, respectivement 42, qui est relié à un petit canal radial 43, respectivement 44 ; les canaux axiaux aboutissent aux extrémités internes des pièces filetées par des orifices 45, respectivement 46 placés en regard de faces d'obturation respectives 31, 32, tandis que les canaux radiaux aboutissent à des gorges 47, respectivement 48 communiquant respectivement avec des ouvertures 49, respectivement 50 placées sur la même face 51 du corps 3 que celle recevant le bouchon 34. Dans l'état de repos de l'électro-vanne, l'extrémité 12 du noyau plongeur s'appuie sur le bossage 28 sous l'effet du ressort 13 et communique à la lame élastique une flexion qui lui fait jouer le rôle d'un levier dont l'axe de pivotement est perpendiculaire au plan de la figure ; dans cet état, la face d'obturation 32 bouche l'orifice 46 qui est relié à l'ouverture de pression 50. Lorsque l'électro-aimant est alimenté, le noyau plongeur 5 se déplace verticalement et la face d'obturation 31 s'applique légèrement sur l'orifice opposé 45 sous l'effet de la faible élasticité de la lame 25, cette application étant ensuite assistée par la pression qui s'exerce sur le clapet. En raison de la présence de fentes pour tournevis 52, 53 sur les extrémités externes des pièces filetées 39,40, qui sont ainsi accessibles sur les faces 16 et 52 opposées, un réglage de la position axiale respective des faces d'obturation et des orifices peut être opéré lorsque la lame 25 a été montée auparavant ; une position angulaire convenable qui est fixée par le serrage de la vis 26, est donnée au préalable à cette lame (en l'absence du bouchon). Au cours du fonctionnement de l'électro-vanne, l'ouverture d'utilisation 35 est reliée alternativement à l'une des ouvertures de pression ou d'échappement 50, 49 pour recevoir ou laisser échapper un fluide sous pression. Grâce à ces vs et pièces filetees, on peut ajuster les valeurs de l'entrefer de depart "e" sans que des défauts d'alignement impor- tants apparaîssent entre les sièges des orifices et les sur faces d'obturation. Dans le diode d réalisation visible à la figure 2, où les organes de même fonction portent les mêmes références, une électro-vanne 60 fait appel au même corps d'électro-aimant que dans l'ensemble précédent, mais l'extrémité 12' du noyau plongeur @' porte une portion conique 61 (d'angle &alpha; par rapport a la direction F de déplacement) qui pénètre dans la chambre 19a et rencontre latéralement l'extrémité 62 de l'un des deux bras 63 et 64 appartenant à un levier 65 pour l'orienter élastiquement en sens inverse des aiguilles.Ce dernier qui constitue un support orientable 25' et qui pivote autour d'un axe 66 penpendiculaire au plan de la figure, présente à l'extrémité 67 du bras 64 un clapet 30 identique au prépédent ; un faible ressort 68 qui communique au @evier 65 un couple de sens horaire, assure la continuité du co@tact matériel entre la portion conique 61 et l'extrémité 62 et dirige la face d'obturation 31 vers l'orifice 45. Dans 7 mode de réalisation visible à la figure 3, où les organes de même fonction portent les mêmes références, une @lectro-vanne 70 fait appel au même corps d'électro-aimant que cel@i utilise à la figure 1, @ mais le corps 71, 3b présente deux ouvertures taraudées parallèles 72 et 73 qui débouchent directement dans l'alésage 21a d'axe XX' et sur la face externe 51a.Des pièces filetées 39 39 et 40 en tout point comparables à celles de la figure 4, sont engagées de façon etanche et réglable dans ces ouvertures de façon à présenter leurs extrémités internes pourvues d'orifices 45, 46 en regard des surfaces d'obturation 31a et 32a de deux clapets élastiques 30a, 30b placés sur les extrémités de deux bras 74, 75 appartenant à un levier 76 pivotant dans la chambre 19b autour d'un axe 66a perpendiculaire au plan de la figure. Un troisième bras 77 de ce levier est placé contre l'extrémité 12b du noyau plangeur 5" par l'action d'un faible ressort de rappel 78 de compression éventuellement réglable ; ici encore ce levier constitue un support orientable 25'. Des canaux, non visibles sur cette figure, et aboutissant à la face 51a comme l'ouverture d'utilisation 35a, relient des ouvertures de pression 50' et d'échappement 49' aux gorges 48, 47 des pièces filetées 40, 39. Cette disposition permet d'effectuer un réglage lorsque l'électro-vanne est complètement assemblée et se prête bien à une opération de réglage automatique en raison de la présence sur une même face Sla des pièces réglables et des ouvertures de fluide. Revendications de brevet 1. Electro-vanne de faibles dimensions comprenant un électro-aimant dont une pièce mobile magnétisable et guidée se déplace vers un clapet de commutation pneumatique, mobile dans une chambre interne d'un corps de vanne reliée à une ouverture d'utilisation, de façon à lui communiquer des déplacements qui provoquent la fermeture et l'ouverture respectives de l'un de deux orifices reliant cette chambre à une ouverture d'échappement et respectivement à une ouverture de pression, ces trois ouvertures étant placées sur une même face externe du corps de vanne, caractérisée en ce que deux faces d'obturation de clapets (31, 32), respectivement (31a, 32a) sont solidaires d'un même support orientable (25') qui bascule dans la chambre (19, respectivement 19a, 19b) autour d'un axe perpendiculaire au mouvement de la pièce mobile (5) qui le commande, et que chacun des orifices (45, respectivement 46) traverse longitudinalement une pièce filetée (39, respectivement 40) réglable en position dans la chambre dont l'axe de vissage est dirigé vers la face de clapet correspondante et dont l'extrémité (39', respectivement 40') opposée à l'orifice est accessible sur l'une des faces externes (16) (52, respectivement 51a) du corps (3, respectivement 3a, 71). 2. Electro-vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux faces d'obturation (31, respectivement 32) sont opposées et appartiennent à un même clapet (30, respectivement 30a) porté par une extrémité d'un levier (25, respectivement 65) qui représente le support orientable (25'), les pièces filetées (39, respectivement 40) étant sensiblement coaxiales et accessibles sur deux faces opposées (16, respectivement 52) du corps de vanne (3). 3. Electro-vanne selon la revendication 2, caractérisée en ce que le support orientable (25') est constitué par une lame souple élastique (25) dont une extrémité est ancrée dans un logement (23) placé au fond de la chambre (36, 22) qui circule perpendiculairement à la direction de déplacement de la pièce mobile (3), cette dernière étant en cotact avec cette lame en un point (28) situé entre les extrémités. 4. Electro-vanne selon la revendication 2, caractérisée en ce que le support orientable (25') est constitué par un levier (65) élastique (68) à deux branches (63, 64) dont l'une porte le clapet (30), tandis que l'autre coopère avec une surface (61) de la pièce mobile (5) qui est inclinée (a) par rapport à la direction F du déplacement. 5. Electro-vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support orientable est constitué par un levier (76) à trois branches (?) élastique (78) dont deux branches opposées (74, respectivement 75) portent chacuné un clapet (31a, respectivement 32a) dont les faces d'obturation sont placées en regard de deux orifices (45, respectivement 46) portés respectivement par deux pièces filetées ayant des axes de vissage parallèles et débouchant sur une même face (51a) portant les trois ouvertures (35, 49', 50'), une troisième branche (77) de ce levier étant placée en regard d'une extrémité (12b) de la pièce mobile (5) 6. Electro-vanne selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la chambre (19) est formée par un premier alésage (20) qui s'ouvre sur la face (51, respectivement 51a) portant les trois ouvertures (35, 49, 50, respectivement 35, 49', 50') et qui est obturé par un bouchon (34) portant l'ouverture d'utilisation (35), un second alésage (21) pénétrant dans le premier pour donner le passage à la pièce mobile (5, respectivement 5', respectivement 5").