Brevet FR2617563A1 — publié le 19890106

-- La présente invention concerne une valve directionnelle à trois voies/deux positions à commande électromagnétique pour relier alternativement un orifice de sortie à un premier ou à un second ori- fice d'entrée, la liaison étant réalisée par l'intermédiaire d'une chambre de valve à laquelle l'orifice de sortie est relié directement et à laquelle les orifices d'entrée sont reliés par l'intermédiaire d'un siège d'étanchéité respectif pouvant être fermé ou ouvert au mo- yen d'un élément mobile de fermeture de valve, et comprenant un élec- tro-aimant dans le bottier duquel est logé un enroulement magnétique ainsi qu'un induit monté de manière coulissante qui, lorsque l'élec- tro-aimant est excité, actionne l'élément de fermeture de valve par l'intermédiaire d'un poussoir d'actionnement de valve, une liaison étant établie entre le second orifice d'entrée et l'orifice de sortie lorsque l'élément de fermeture de valve est en position de repos. Conformément au DE-A-3719785.1, dans une valve à commande directionnelle à trois voies/deux positions de ce type, pour pouvoir également commuter de manière sûre des orifices présentant une sec- tion transversale comparativement grande lorsqu'on utilise un aimant d'un encombrement total admissible, l'élément de fermeture de valve est actionné au moyen d'un levier d'actionnement monté de manière pi- votante, sur le premier ou second point d'application duquel sont ar- ticulés l'induit ou, respectivement, le poussoir d'actionnement de valve. La valve à commande directionnelle à trois voies/deux posi- tions connue présente un inconvénient, en particulier lorsqu'elle est utilisée comme valve de commutation d'un système de freinage antiblo- cage assisté par dépression, à savoir son important défaut d'étanché- ité lors de la commutation, car les deux orifices d'entrée et l1ori- fice de sortie sont reliés ensemble pendant une courte durée lors du déplacement de l'élément de fermeture de valve. Ceci a pour effet d'augmenter les besoins en volume de dépression et de compromettre sensiblement la fonction de commutation de pression. La présente invention a donc pour but de perfectionner une valve directionnelle à trois voies/deux positions à commande électro- magnétique du type indiqué précédemment, de manière que la liaison de - 2 - 2 6 1 7 5 6 3 courte durée des orifices indiquée ci-dessus ne se produise pas. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce que l'élément de fermeture de valve est formé par un élément de valve élastique dont la surface d'étanchéité, en position de repos, est sollicitée au moyen d'un ressort de compression en direction du premier siège d'étanchéité, tandis que, lors de l'actionnement, il est prévu une position intermédiaire de l'élément de valve dans la- quelle les deux sièges d'étanchéité sont fermés simultanément. En raison de cette caractéristique, on évite en grande partie que les positions ouvertes des deux sièges d'étanchéité ne se chevauchent, ce qui permet d'améliorer dans une importante mesure la fiabilité de fonctionnement de la valve à commande directionnelle à trois voies/deux positions. En outre, on obtient ainsi une valve à commande directionnelle à trois voies/deux positions conforme à l'invention dont le fonctionnement est extrêmement silencieux. Selon un perfectionnement avantageux de l'objet de la pré- sente invention, le premier siège d'étanchéité est réalisé sur un disque de valve fixé au poussoir d'actionnement, ce disque de valve étant sollicité par un ressort de rappel en direction de l'élément de valve, et le poussoir d'actionnement comprend un prolongement axial qui est guidé de manière coulissante dans un bottier de valve. Ceci a pour effet d'améliorer considérablement la sûreté de fonctionnement, car le risque de coincer le poussoir d'actionnement de valve lors du pivotement du levier d'actionnement est en grande partie supprimé. Un autre mode de-réalisation avantageux de l'invention pré- voit que l'élément de valve est à symétrie de révolution et est fixé à l'intérieur du premier orifice d'entrée à son extrémité éloignée du premier siège d'étanchéité. En l'occurrence, la fixation s'effectue au moyen d'un manchon de butte cylindrique qui sert simultanément à guider l'élément de valve. Cette caractéristique permet d'obtenir une conception particulièrement compacte de l'objet de la présente inven- tion. Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée -3- qui représente la valve à commande directionnelle à trois voies/deux positions conforme à l'invention, vue en coupe longitudinale. La valve directionnelle à trois voies/deux positions à com- mande électromagnétique représentée sur la figure comprend, dans un bottier de valve 31, un premier orifice d'entrée 11, un second orifi- ce d'entrée 12 et un orifice de sortie 10 dont l'implantation a été choisie, dans le mode de réalisation représenté, de façon que les axes de symétrie 32, 34 des deux orifices d'entrée 11, 12 soient dis- posés perpendiculairement l'un à l'autre, l'axe 33 de l'orifice de sortie 10 formant un angle droit avec l'axe de symétrie 32 du premier orifice d'entrée 11. De préférence, les trois orifices 10, 11, 12 présentent des surfaces transversales de mêmes dimensions. Le passage des trois orifices 10, 11, 12 de l'un à l'autre forme une chambre de valve 20 dans laquelle est logé un premier siège d'étanchéité annu- laire 16 et un second siège d'étanchéité annulaire 17 ainsi qu'un élément de fermeture de valve coopérant avec les deux sièges d'étan- chéité 16, 17. Alors que le second siège d'étanchéité 17 est réalisé dans le bottier de valve 31, le premier siège d'étanchéité 16 est ré- alisé sur un disque de valve 6 qui est monté de manière non coulis- sante sur un poussoir d'actionnement 8 dont le prolongement 28 est guidé dans un guide 13 pratiqué dans le bottier de valve 31. L'élé- ment de fermeture de valve est constitué par un élément de valve élastique à symétrie de révolution 9 qui, à l'une de ses extrémités, est fixé à l'intérieur du premier orifice d'entrée 11, son autre ex- trémité formant une surface d'étanchéité 27 qui est poussée contre le premier siège d'étanchéité 16 au moyen d'un ressort de compression 21. Le disque de valve 6 est poussé vers le bas contre la surface d'étanchéité 27 au moyen d'un ressort de rappel 19. Dans cet agence- ment, l'élément de valve 9 est fixé au moyen d'un manchon de butée 22 qui sert simultanément de guide et de butée en position de repos. L'autre extrémité du ressort de rappel 19 prend appui sur une surface d'étanchéité 29 prévue dans le bottier de valve 31, tandis que l'ex- trémité du ressort de compression 21 éloignée de la surface d'étan- chéité 27 vient en butée contre une surface annulaire radiale 35 du manchon de butée 22. Le poussoir d'actionnement de valve 8 prévu pour -4actionner le dispositif de valve est articulé en un second point d'application 26 d'un levier d'actionnement 18 qui, pour sa part, est actionné par un électro-aimant 30. En l'occurrence, l'électro-aimant 30 est formé par un bot- tier 1 qui est fermé au moyen d'un couvercle 17 et dont l'intérieur comporte un support d'enroulement magnétique 2 sur lequel est enroulé un enroulement magnétique 3 et qui est connecté à une source de ten- sion appropriée au moyen de pattes de contact 7. L'enroulement magné- tique 3 sert à déplacer un induit 4 qui est guidé dans un manchon de guidage 14 et qui est relié de manière solidaire à un élément d'ac- tionnement 5. L'élément d'actionnement 5 est articulé en un premier point d'application 25 du levier d'actionnement 18 qui est monté de manière pivotante en un point de rotation 24 du bottier, les deux points d'application 25, 26 étant conçus, de préférence, sous la for- me de trous oblongs. La course h de l'induit 4 est limitée par une surface de butée radiale 23 prévue dans le bottier 1. Le mode de fonctionnement de la valve directionnelle à trois voies/deux positions à commande électromagnétique conforme à l'inven- tion est le suivant: Lorsque l'électro-aimant 30 n'est pas excité, l'élément de valve 9 adopte la position de repos illustrée sur la figure sous l'action du ressort de rappel 19, de sorte qu'il existe une liaison entre le second orifice d'entrée 12 et l'orifice de sortie 10. Si une tension est alors appliquée à l'enroulement magnétique 3, une force magnétique agit sur l'induit 4 et doit être supérieure à la force de rappel produite par le ressort de rappel 19 en tenant compte du rap- port de levier. L'action de la force magnétique a pour effet de dé- placer l'induit 4 vers le haut, lorsqu'on regarde la figure, et d'en- tratner l'élément d'actionnement 5. Le levier d'actionnement 18 pivote donc vers le haut, de sorte que le poussoir d'actionnement 8 et le disque de valve 6 se déplacent eux aussi vers le haut. Ce dé- placement est également suivi immédiatement par la surface d'étanché- ité précontrainte 27 de l'élément de fermeture de valve 9, de sorte que le premier siège d'étanchéité 16 reste fermé durant la phase ini- tiale du processus de commutation. Dans une position intermédiaire - 5 ultérieure, le second siège d'étanchéité 17 est également fermé, après quoi, au cours d'un nouveau déplacement, le premier siège d'étanchéité 16 est décollé de la surface d'étanchéité 27. Ceci ter- mine la commutation de la valve à commande directionnelle à trois voies/deux positions et établit une liaison entre le premier orifice d'entrée 11 et l'orifice de sortie 10. Lorsque la tension appliquée à l'enroulement magnétique 3 est couple, le processus décrit s'effectue en sens inverse. - 6 - REVENDICATIONS 1. Valve directionnelle à trois voies/deux positions à com- mande électromagnétique pour relier alternativement un orifice de sortie à un premier ou à un second orifice d'entrée, la liaison étant réalisée par l'intermédiaire d'une chambre de valve à laquelle l'ori- fice de sortie est relié directement et à laquelle les orifices d'en- trée sont reliés par l'intermédiaire d'un siège d'étanchéité respec- tif pouvant être fermé ou ouvert au moyen d'un élément mobile de fermeture de valve, et comprenant un électro-aimant dans le bottier duquel est logé un enroulement magnétique ainsi qu'un induit monté de manière coulissante qui, lorsque l'électro-aimant est excité, action- ne l'élément de fermeture de valve par l'intermédiaire d'un poussoir d'actionnement de valve, une liaison étant établie entre le second orifice d'entrée et l'orifice de sortie lorsque l'élément de fermetu- re de valve est en position de repos, caractérisée en ce que l'élé- ment de fermeture de valve est formé par un élément de valve élasti- que (9) dont la surface d'étanchéité (27), en position de repos, est sollicitée au moyen d'un ressort de compression (21) en direction du premier siège d'étanchéité (16), tandis que, lors de l'actionnement, il est prévu une position intermédiaire de l'élément de valve (9) dans laquelle les deux sièges d'étanchéité (16, 17) sont fermés si- multanément. 2. Valve directionnelle à trois voies/deux positions à com- mande électromagnétique conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que le premier siège d'étanchéité (16) est réalisé sur un dis- que de valve (6) fixé au poussoir d'actionnement (8), ledit disque de valve étant sollicité par un ressort de rappel (19) en direction de l'élément de valve (9). 3. Valve directionnelle à trois voies/deux positions à com- mande électromagnétique conforme aux revendications 1 ou 2, caracté- risée en ce que le poussoir d'actionnement (8) comprend un prolonge- ment axial (28) qui est guidé de manière coulissante dans un bottier de valve (31). - 7 - 4. Valve directionnelle à trois voies/deux positions à com- mande électromagnétique conforme à l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisée en ce que le ressort de rappel (19) est disposé entre le disque de valve (6) et une surface d'appui (29) pré- vue dans le bottier de valve (31), et entoure le prolongement (28). 5. Valve directionnelle à trois voies/deux positions à com- mande électromagnétique conforme à l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que l'élément de valve (9) est à symétrie de révolution et est fixé à l'intérieur du premier orifice d'entrée (11) à son extrémité éloignée du premier siège d'étanchéité (16). 6. Valve directionnelle à trois voies/deux positions à com- mande électromagnétique conforme à la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément de valve (9) est fixé au moyen d'un manchon de butée cylindrique (22) qui sert simultanément à guider l'élément de valve. 7. Valve directionnelle à trois voies/deux positions à com- mande électromagnétique conforme à la revendication 6, caractérisée en ce que le ressort de compression (21) qui sollicite la surface d'étanchéité (27) de l'élément de valve (9) prend appui sur le man- chon de butée (22).