Brevet FR2566089A1 — publié le 19851220

l La présente invention concerne un dispositif de commutation bistablepour ouvrir et fermer un circuit de gaz et elle s'applique notamment à un circuit d'oxygène à bord d'un aéronef. On connaît un dispositif comportant une électro- vanne bi-stable dont le noyau de l'électro-aimant est constitué par un piston creux qui se déplace en face d'un siège et qui est traversé par le courant d'oxygène, la commande de l'électro-vanne appliquant le piston contre le siège ou l'écartant du siège. Dans un tel dispositif, des raisons d'encombre- ment et de poids limitent les dimensions des bobines de l'électro-vanne et les forces de déplacement du piston sont, par conséquent, limitées de façon correspondante si bien que la course du noyau est très faible en sorte qu'en position d'ouverture le piston reste à une faible distance du siège et il en résulte une perte de charge importante dans l'écoulement du gaz qui doit passer par ce faible intervalle. Un but de l'invention est d'augmenter cet intervalle. On y parvient, selon la présente invention, au moyen d'un dispositif qui comprend deux ventouses à impulsion disposées face à face et traversées axialement par le piston creux, une contreplaque étant disposée dans l'intervalle entre les deux ventouses et fixée au piston. On décrira ci-après un dispositif conforme à l'invention, en référence à la figure unique du dessin joint qui est une coupe schématique du dispositif par un plan axial. Le dispositif comprend essentiellement deux ventouses à impulsion 1,2 disposées face à face dans un carter B. Chaque ventouse comprend, de façon en soi connue, un aimant central 1A,2A entouré par une bobine 1B,2B, dans un bottier de ventouse 1C,2C. Selon l'invention, l'aimant central 1A,2A est creux et le boîtier 1C,2C est percé d'un orifice 7 correspondant. Un - piston creux 4 est monté à coulisse dans les aimants creux et traverse les deux orifices 7. Les deux bottiers 1C,2C des ventouses disposées face à face déterminent entre eux un espace E dans lequel peut se déplacer à translation une contreplaque 3 qui est fixée au piston 4.La course de la contreplaque est par exemple de 1 mm. Le piston creux présente une extrémité ouverte 4A et une extrémité fermée 4B ainsi que des ouvertures latérales 8 à proximité de cette extrémité fermée. L'extré- mité fermée du piston se déplace en face d'un siège pourvu d'un organe d'étanchéité 9, de façon en soi connue. Le carter E détermine un passage longitudinal pour le déplace- ment du piston et pour l'arrivée et la sortie de gaz et des moyens en soi connus sont prévus pour assurer l'étan- chéité autour de ce passage. La position du piston représentéesur la figure est une position d'ouverture o la contreplaque 3 est appliquée contre l'aimant permanent 1A et le boîtier 1C de la ventouse 1. Pour déplacer le piston dans sa position de fermeture en direction du siège 9, on envoie dans la bobine lB de la ventouse 1 une impulsion en sorte que la bobine crée un champ de sens opposé à celui de l'aimant 1A. Si on le désire, on peut aussi envoyer une impulsion dans la bobine 2B de la ventouse 2 pour que cette bobine crée un champ de même sens que celui de l'aimant permanent 2A. Ces impulsions sont envoyées simultanément ou avec un court décalage. Apres coupure du courant,la contreplaque 3 reste appliquée contre la ventouse 2. Pour faire revenir le piston en position d'ouverture, on opère en sens inverse. On comprend que dans un tel dispositif ce sont essentiellement les aimants permanents qui créent les forces de déplacement du piston alors que dans le dispositif antérieur évoqué précédemment, on utilise uniquement les champs créés par des bobines. Dans le dispositif de la présente invention, lorsqu'on utilise des champs créés par les bobines, ce n'est pas pour déplacer le piston mais pour annuler le champ d'un aimant permanent ou pour ajouter au champ d'un aimant permanent. Selon une particularité de l'invention, la tête fermée 4B du piston est concave de façon à réaliser un appui franc sur le siège. Selon une autre particularité de l'invention, le dispositif comporte en aval du piston creux dans le sens de déplacement du gaz, un dispositif auxiliaire constituant un clapet taré à la sortie du siège 9. Lorsque ce clapet est en position de fermeture, du fait de la forme concave de la tête de piston, il existe entre le siège, le clapet en position de fermeture et la tête de piston en position de fermeture un espacement résiduel 5 qui se trouve à la pression tarée. L'avantage de cette caractéristique est que lors d'une purge du circuit aval, alors que le circuit amont est toujours sous pression, la tête du piston en position fermée reste soumise à une pression résiduelle et son décollement vers sa position d'ouverture nécessite seule- ment que l'on surmonte la pression différentielle entre la pression amont et la pression de tarage alors qu'en l'absence du clapet taré il faudrait surmonter la totalité de la pression amont. Sur la figure, on a représenté, à titre d'exemple non limitatif, un clapet taré constitué par une extrémité fermée 6 d'un piston creux 11 monté à translation à la sortie du siège 9 et poussé en position de fermeture par un ressort taré 12. La position de fermeture du piston creux 11 est déterminée par la butée d'une colerette 11A du piston contre une surface d'appui 13. Les bobines sont commandées par un dispositif électronique G qui envoie un courant à la bobine voulue et le coupe après un temps déterminé (impulsion de courant) réglé par un temporisateur et, par exemple, de l'ordre de 1 seconde. Le dispositif G inverse le courant pour commander le mouvement inverse. Dans la réalisation représentée, les aimants des deux ventouses ont des polarités inverses, ce qui favorise le déplacement de la contreplaque. En variante, on utilise des ventouses dont les aimants ont même pola- rité. La course de la contreplaque est par exemple de l'ordre de 1 mm. Cette valeur n'est pas limitative. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commutation bistable pour ouvrir et fermer un circuit de gaz, notamment un circuit d'oxygène à bord d'un aéronef, ce circuit comprenant un piston creux qui est traversé par le gaz et qui est monté à translation en face d'un siège contre lequel une extrémité du piston formant clapet s'appuie en position de fermeture du circuit, caractérisé en ce qu'il comprend deux ventouses à impulsion (1,2) disposées face à face avec un intervalle (E) entre les deux ventouses à impulsion et une contreplaque (3) disposée dans cet intervalle et fixée au piston (4), en sorte que le déplacement du piston est commandé par les ventouses. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite extrémité (4B) du piston est une extrémité fermée qui présente des orifices latéraux (8) pour le passage du gaz, cette extrémité étant apte à s'appuyer contre un siège (9) autour d'une sortie de gaz qui est fermée lorsque le piston est en appui et qui est ouverte et communique avec les orifices (8) lorsque le piston est écarté du siège. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les aimants (1A,2A) des deux ventouses (1,2) ont des polarités inverses. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en aval dudit piston, sur le trajet du gaz, un clapet taré (6,11,12,13). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité (4B) du piston (4) qui forme clapet et qui se déplace en face du siège (9) détermine entre elle et ledit clapet taré un espace résiduel lorsque le piston creux et le clapet taré sont en position de fermeture. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la course de la contreplaque (3) est d'environ 1 mm. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour envoyer des impulsions de courant à l'une ou à l'autre des bobines (1B,2B) des ventouses. 8. Procédé pour la mise en oeuvre d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend la commande des bobines des deux ventouses en sorte que l'une des bobines crée un champ de sens opposé à celui de l'aimant permanent de la bobine et que l'autre bobine crée un champ de même sens que celui de l'aimant permanent de l'autre bobine.