Brevet FR2609320A1 — publié le 19880708

La présente invention concerne une valve à trois voies/deux positions à commande électromagnétique pour re- lier alternativement un raccord de sortie avec un premier ou un second raccord d'entrée, munie d'un électro-aimant comprenant un logement qui est fermé au moyen d'un couver- cle, à l'intérieur duquel sont agencés un enroulement d'électro-aimant ainsi qu'une armature montée mobile, ar- mature qui, dès l'excitation de l'électro-aimant, comman- de un corps de fermeture de valve qui est sollicité glas- tiquement dans une position de repos au moyen d'un res- sort de rappel prenant appui dans le logement, une commu- nication étant prévue entre le premier raccord d'entrée et le raccord de sortie dans cette position de repos. Une telle valve est, par exemple, présentée dans un article imprimé publié par la Société Mac Valves Europe, Inc. Cette valve à trois voies est munie d'un premier piston de commande à actionnement électromécani- que, par l'intermédiaire duquel l'alimentation en agent de pression mis en pression, éventuellement de l'air comprimé, d'un second piston est commandée, ce piston étant guidé de manière étanche dans un alésage et ayant deux bords d'étanchéité qui, en coopérant avec deux siè- ges d'étanchéité, établissent et/ou ferment une liaison entre un premier et/ou un deuxième et un troisième raccord. Les valves à trois voies mentionnées précédem- ment sont moins avantageuses, car il est nécessaire de prévoir une source d'énergie auxiliaire (source d'air comprimé) pour relier des sections transversales relati- vement grandes avec une dépression et/ou avec l'atmosphè- re. La présente invention a donc pour but de four- nir une valve à trois voies/deux positions à commande électromagnétique du type mentionné initialement, au moyen de laquelle des sections transversales, même rela- tivement grandes, peuvent être reliées en utilisant un électro-aimant classique et sans qu'une source d'énergie auxiliaire soit nécessaire. Elle doit avoir une conception simple, être fabriquée facilement en série et doit consis- ter en composants pouvant être fabriqués à faible coût. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce que les deux raccords d'entrée ont un axe de symétrie commun, en ce qu'il est prévu entre les deux rac- cords d'entrée une zone de liaison dans laquelle le rac- cord de sortie est relié aux raccords d'entrée et le corps de fermeture de valve est monté pivotant autour d'un axe de pivotement, deux paires de sièges d'étanchéité qui peu- vent être verrouillés et/ou débloqués au moyen du corps de fermeture de valve étant prévues, les sièges d'étanchéité de ces paires de sièges d'étanchéité étant répartis symé- triquement à l'intérieur de la zone de liaison, à une égale distance de l'axe de pivotement du corps de fermetu- re de valve. L'objet de la présente invention permet de réaliser les opérations de commutation en utilisant un électro-aimant de faible puissance, relativement petit, et permet le dosage précis de la force de fermeture de la valve ainsi que l'utilisation de la course disponible de l'aimant. Selon un perfectionnement avantageux de l'ob- jet de l'invention, le corps de fermeture de valve est articulé excentriquement sur un élément de commande re- lié à l'armature. Cette disposition permet un réglage précis de la force de fermeture de la valve et de la course disponible de l'électro-aimant. Selon un autre mode de réalisation avantageux de la présente invention, le corps de fermeture de valve est relié à l'élément de commande au moyen d'un poussoir de commande de valve qui est monté pivotant sur l'élément de commande et sur le corps de fermeture de valve. Grace à ce moyen, une liaison fonctionnelle particulièrement simple, très fiable, est établie entre l'électro-aimant et le corps de fermeture de valve puisqu'un guidage pré- cis de l'élément de commande à l'intérieur du logement peut être assuré, quelle que soit la position du corps de fermeture de valve. Afin de supprimer dans toute la mesure du possi- ble les bruits causés par la commande de la valve à trois voies/deux positions conforme à l'invention, le corps de fermeture de valve est muni d'une couche élastique de re- vêtement sur son bord coopérant avec les paires de sièges d'étanchéité. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, l'axe du raccord de sortie forme, avec l'axe de symétrie des deux raccords d'entrée, un an- gle droit, Ce moyen donne des avantages considérables pour l'écoulement car les deux écoulements produits entre les raccords d'entrée et le raccord de sortie subissent la même déviation. Afin d'obtenir des conditions d'écoulement par- ticulièrement avantageuses, un autre perfectionnement de l'objet de la présente invention prévoit que les deux rac- cords d'entrée ainsi que le raccord de sortie possèdent des surfaces de section transversale identiques et que les paires de sièges d'étanchéité sont disposéesde maniè- re à être décalées de 90 et les sièges d'étanchéité de manière à être en vis-à-vis. Pour dégager le corps de fermeture de valve de la valve à trois voies/deux positions conforme à l'inven- tion, dont le premier raccord d'entrée est relié à une source de dépression et dont le second raccord d'entrée communique avec l'atmosphère, de l'action due à une dif- férence de pressions, le corps de fermeture de valve est, conformément à la présente invention, monté pivotant de façon centrée. Cependant, afin de pouvoir utiliser l'effet da à la différence de pressions mentionnée précédemment en vue d'améliorer l'étanchéité de la valve à trois voies/ deux positions conforme à l'invention en position de re- pos, si besoin est, le corps de fermeture de valve est monté pivotant de façon excentrée de manière à ce qu'une composante de force créée dans le cas o une différence de pressions agit sur celui-ci amplifie l'effet du ressort de rappel qui précontraint le corps de fermeture de valve dans sa position de repos. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la descrip- tion qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la seule figure annexée qui représente: - une coupe longitudinale de la valve à trois voies/ deux positions conforme à l'invention. La valve à trois voies/deux positions à commande électro-magnétique illustrée par la figure comprend un premier raccord d'entrée 11, un second raccord d'entrée 12 ainsi qu'une liaison de sortie 10 dont l'agencement, dans la figure représentée, a été choisi de préférence de manière à ce que les deux raccords d'entrée 11, 12 aient un axe de symétrie commun 18 qui forme, avec l'axe 19 de la liaison de sortie 10, un angle droit, ces trois rac- cords 10, 11, 12 ayant des surfaces de section transver- sale de même dimension. La zone de transition o les trois liaisons 10, 11, 12 se rejoignent en une seule, forme une zone de liaison 20 dans laquelle une première paire de sièges d'étanchéité 16 constituée par les sièges d'étan- chéité 16a, 16b et une seconde paire de sièges d'étanchéité 17 constituée par les sièges d'étanchéité 17a, 17b ainsi qu'un corps de fermeture de valve 9 coopérant avec les deux paires de sièges d'étanchéité 16, 17 sont agencés. Le corps de fermeture de valve qui, dans l'exemple de réa- lisation, est monté pivotant au point d'intersection des deux axes de symétrie 18 et 19, est de préférence muni d'une couche de revêtement en matériau élastique 21 sur son bord qui prend appui de manière étanche sur les pai- res de sièges d'étanchéité 16, 17, cette couche assurant une meilleure étanchéité des sièges d'étanchéité 16a, 16b, 17a, 17b et procurant une réduction considérable du bruit durant les opérations de commutation. Pour la commande du corps de fermeture de valve 9, il est prévu un poussoir de commande de valve 8 qui, d'une part, est articulé pivotant sur le corps de ferme- ture de valve 9 et, d'autre part, sur un élément de com- mande 5 qui est, pour sa part, commandé au moyen d'un électro-aimant 30. Dans ce cas, l'électro-aimant 30 est constitué d'un logement 1, qui est fermé par un couver- cle 15, et dont l'intérieur reçoit un support d'enroule- ment d'électro-aimant 2 autour duquel est enroulé un en- roulement d'électro-aimant 3, cet enroulement d'électro- aimant étant relié A une source de courant appropriée au moyen de bornes de contact 7. L'enroulement 3 sert à dé- placer une armature 4 qui est guidée dans un manchon de guidage 14 et qui est reliée positivement et non positi- vement avec l'élément de commande 5. Entre la face d'ex- trémité de l'armature 4 éloignée du couvercle 15 et le fond d'un alésage borgne 22 réalisé dans le logement 1, il est prévu un ressort de rappel 6, la course de l'arma- ture étant limitée au moyen d'une surface de butée radia- le 23 agencée dans le logement 1. Le mode de fonctionnement de la valve à trois voies/trois.positions à commande électromagnétique confor- me à l'invention est le suivant. Lorsque l'électro-aimant 30 n'est pas excité, le corps de fermeture de valve 9 occupe la position de repos illustrée sur le dessin sous l'action du ressort de rappel 6, de sorte qu'il existe une liaison entre le pre- mier raccord d'entrée 11 et le raccord de sortie 10. Si une tension est appliquée à l'enroulement d'aimant 3, l'armature 4 subit l'action d'une force magné- tique qui doit être supérieure à la force de rappel exer- cée par le ressort de rappel 6. Sous l'effet de la force magnétique, l'armature se déplace vers la droite, comme indiqué sur le dessin, et entraine l'élément de commande 5. De ce fait, le poussoir de commande de valve 8 se dé- place également à droite, son déplacement amenant le corps de fermeture de valve 9 à basculer vers l'autre position fermée, et une liaison entre le second raccord d'entrée 12 et le raccord de sortie 10 étant ainsi établie. Dès que la tension agissant sur l'enroulement d'aimant 3 est cou- pée, l'opération décrite précédemment s'effectue en sens inverse sous l'action du ressort de rappel. REVENDICATIONS 1. Valve à trois voies/deux positions à commande électromagnétique pour relier alternativement un raccord de sortie avec un premier ou un second raccord d&'entrée, munie d'un électro-aimant comprenant un logement qui est fermé au moyen d'un couvercle, a l'intérieur duquel sont agencés un enroulement d'électro-aimant ainsi qu'une arma- ture montée mobile, armature qui, dès l'excitation de l'électro-aimant, commande un corps de fermeture de valve qui est sollicité élastiquement dans une position de re- pos au moyen d'un ressort de rappel prenant appui dans le logement, une communication étant prévue entre le premier raccord d'entrée et le raccord de sortie dans cette posi- tion de repos, caractérisée en ce que les deux raccords d'entrée (11, 12) ont un axe de symétrie commun (18), en ce qu'il est prévu entre les deux raccords d'entrée (11, 12) une zone de liaison (20) dans laquelle le raccord de sortie (10) est relié aux raccords d'entrée (11, 12) et le corps de fermeture de valve (9) est monté pivotant au- tour d'un axe de pivotement, deux paires de sièges d'étan- chéité (16, 17) qui peuvent être verrouillés et/ou déblo- qués au moyen du corps de fermeture de valve (9) étant prévues, les sièges d'étanchéité (16a, 16b, 17a, 17b) de ces paires de sièges d'étanchéité étant repartis symétri- quement à l'intérieur de la zone de liaison (20), à une égale distance de l'axe de pivotement du corps de fermetu- re de valve (9). 2. Valve à trois voies/deux positions à comman- de électromagnétique selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le corps de fermeture de valve (9) est arti- culé excentriquement sur un élément de commande (5) relié avec l'armature (4). 3. Valve à trois voies/deux positions à comman- de électromagnétique selon la revendication 2, caractéri- sée en ce que le corps de fermeture de valve (9) est re- lié à l'élément de commande (5) au moyen d'un poussoir de commande de valve (8) qui est monté pivotant dans l'élé- ment de commande (5) et sur le corps de fermeture de valve (9). 4. Valve à trois voies/deux positions à commande électromagnétique selon la revendication 1, caractérisée S05 en ce que le corps de fermeture de valve (9) est muni d'une couche élastique de revêtement (21) sur son bord coopérant avec les paires de sièges d'étanchéité (16, 17). 5. Valve à trois voies/deux positions à commande électromagnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe (19) du raccord de sortie (10) forme, avec l'axe de symétrie (18) des deux raccords d'entrée (11, 12), un angle droit. 6. Valve à trois voies/deux positions à commande électromagnétique selon la revendication 5, caractérisée en ce que les deux raccords d'entrée (11, 12) ainsi que le raccord de sortie (10) ont des surfaces de section trans- versale identiques et en ce que les paires de sièges d'é- tanchéité (16, 17) sont agencées de manière à être déca- lées de 90 et les sièges d'étanchéité (16a, 16b et/ou 17a, 17b) de manière à être en vis-à-vis. 7. Valve à trois voies/deux positions à commande électromagnétique conforme à l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisée en ce que le corps de fermetu- re de valve (9) est monté pivotant de façon centrée. 8. Valve à trois voies/deux positions à commande électromagnétique conforme à l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, dont le premier raccord d'entrée est relié une source de dépression et dont le second raccord d'entrée communique avec l'atmosphère, caractérisé en ce que le corps de fermeture de valve (9) est monté pivotant de façon excentrée de manière à ce qu'une composante de force créée dans le cas o une différence de pression agit sur celui- ci amplifie l'action du ressort de rappel (6) qui précontraint le corps de fermeture de valve (9) dans sa position de repos.