Brevet FR2834378A1 — publié le 20030704

La présente invention concerne une électrovanne à course de déplacement des noyaux non limitée par le dimensionnement des bobines. Dans les électrovannes de type connu, la course des noyaux de l'électrovanne est limitée par le dimensionnement des bobines. Ainsi, pour un dimensionnement donné des bobines, on obtient un effort de déplacement et une course donnés. La présente invention permet, pour un dimensionnement des bobines et un effort donnés, d'obtenir une course pouvant être pratiquement illimitée. Conformément à l'invention, l'électrovanne, qui est du type comprenant une bobine et un dispositif de noyau comprenant au moins un noyau monté déplaçable dans la bobine d'une course inférieure ou égale à l'entrefer entre ce noyau et un corps de logement d'un système de commande, tel qu'un système d'ouverture et de fermeture d'un conduit d'écoulement d'un fluide, et un organe de commande de ce système qui est entraîné par le dispositif de noyau, est caractérisée en ce que le dispositif de noyau comporte au moins deux noyaux agissant successivement sur l'organe de commande, chacun déplaçant ce dernier d'une distance prédéterminée. Conformément à d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention : - la course de chaque noyau est égale à l'entrefer défini entre ce noyau et le corps précité de logement dudit système d'ouverture et de fermeture du conduit d'écoulement d'un fluide ; - le premier noyau est monté mobile coaxialement dans le deuxième noyau, chaque noyau comprenant des moyens d'entraînement de l'organe de commande, un moyen élastique tel qu'un ressort étant associé au deuxième noyau et exerçant sur ce noyau une force agissant dans le sens de déplacement de commande de l'organe de commande ; - l'entrefer du deuxième noyau est égal sensiblement à deux fois l'entrefer du premier noyau ; - le premier noyau est déplaçable dans une cavité cylindrique à fond fermé du deuxième noyau ; - l'organe de commande est formé par une aiguille dont une extrémité constitue l'extrémité de commande du système d'ouverture et de fermeture d'un conduit d'écoulement de fluide et dont l'autre extrémité prend appui sur le fond de la cavité cylindrique de logement du premier noyau, l'aiguille étant munie d'un élément en saillie en application contre une butée d'entraînement du deuxième noyau ; - on prévoit une pièce tubulaire ou un revêtement magnétique de faible épaisseur entre la circonférence externe du premier noyau et la circonférence interne du deuxième noyau ; - le système d'ouverture et de fermeture est du type à bille et siège ; - le système d'ouverture et de fermeture est du type à tiroir de commutation ; - le nombre des premier et deuxième noyaux utilisé dépend de la course que l'on veut donner à l'électrovanne. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : la figure unique des dessins annexés est une coupe transversale schématique de l'électrovanne selon l'invention L'électrovanne ainsi représentée en son ensemble en 1 comprend un noyau 2 qui est monté coulissant à l'intérieur d'une cavité cylindrique à fond fermé C d'un noyau 3. Le noyau 3 coulisse lui-même dans une enveloppe 4 et est soumis à l'action d'un ressort 5 placé entre la partie supérieure de l'enveloppe 4 et le sommet du noyau 3. Le ressort 5 tend ainsi à repousser le noyau 3 vers le bas. Une aiguille 6 est montée à coulissement à l'intérieur du noyau 2 et présente un élément en saillie ou collerette 7 dont la face inférieure se trouve au repos à une distance El de la base du noyau 2. L'aiguille 6 fait saillie vers le bas du noyau 2 et coulisse à l'intérieur du corps 8 de l'électrovanne qui est monté dans l'enveloppe 4. L'aiguille 6 agit sur un système de commande 9, tel qu'un système d'ouverture et de fermeture d'un conduit d'écoulement d'un fluide commandé par l'lectrovanne et, dans le mode de réalisation représenté, le système 9 comprend une bille 10 reposant sur un siège. Le système 9 pourrait cependant être constitué par exemple par un tiroir de commutation. Au dessin, la bille 10 repose sur la partie supérieure d'une cloche 11 dont la face inférieure porte sur une extrémité d'un ressort 12 dont l'autre extrémité repose sur une plaque 13 maintenue par le corps 8 de l'électrovanne. Dans l'exemple décrit ici, lorsque la bille est écartée de son siège, le fluide circule le long de l'aiguille 6 (on peut prévoir un jeu entre celle-ci et la paroi de l'alésage dans lequel elle coulisse ou lui donner une section appropriée) et dans des canaux Cl et C2 ménagés dans le corps 8. L'organe de commande du système d'ouverture et de fermeture 9 de l'électrovanne est ainsi formé par une aiguille 6 dont une extrémité constitue l'extrémité de commande du système d'ouverture et de fermeture 9 d'un conduit d'écoulement de fluide. L'autre extrémité de l'aiguille 6 prend appui sur le fond de la cavité cylindrique C Afin d'exciter l'ensemble des noyaux, une bobine 14 est montée à l'extérieur de l'enveloppe 4 et est alimentée par une source d'énergie électrique appropriée, non représentée. En outre, la distance au repos entre la partie basse du noyau 2 et la partie supérieure du corps 8 délimite un entrefer égal à la distance El indiquée cidessus, tandis que la distance entre la partie basse du noyau 3 et la même partie supérieure du corps 8 délimite un entrefer E2 et, de préférence, E2 est sensiblement égal à deux fois El. Ayant ainsi décrit l'électrovanne 1, le fonctionnement de cette électrovanne est indiqué cidessous. En position de repos, c'est-à-dire en position non alimentée électriquement des bobines 14, on a ainsi l'entrefer El entre le noyau 2 et le corps 8 de l'électrovanne tandis qu'entre le noyau 3 et le corps 8 il existe un entrefer E2, avec E2 qui est de préférence égal sensiblement au double de l'entrefer El. Lorsque la bobine 14 est excitée par une tension, l'effet du champ magnétique cherche à refermer l'entrefer plus petit c'est-à-dire l'entrefer El. De ce fait, le noyau 2 descend en entraînant l'aiguille 6, ce qui provoque l'ouverture du système 9. Le noyau 2 descend alors jusqu'au moment où il vient en contact avec le corps 8 de l'électrovanne. Pendant ce temps, le noyau 3 a été poussé par le ressort 5 et descend. Par contre, quand le noyau 2 a fini sa course, il se crée alors un second entrefer E2 qui devient égal à l'ancien entrefer El. Le noyau 3 continue alors sa course et entraîne l'aiguille, ce qui permet d'ouvrir davantage le système 9 jusqu'au moment où le noyau 3 vient en contact avec le corps 8, ce qui produit un effet télescopique. Le système télescopique ci-dessus a été obtenu avec deux noyaux. Il est possible cependant d'envisager un plus grand nombre de noyaux et le phénomène télescopique indiqué ci-dessus peut être reproduit autant de fois que l'on rajoute de noyaux. Il est ainsi possible, pour un dimensionnement des bobines et un effort donnés, d'obtenir une course pratiquement illimitée et qui ne dépend que du nombre des noyaux. Lorsqu'on désactive la bobine 14, l'effet magnétique disparaît et le ressort 12 pousse vers le haut le système de fermeture 9, puis l'aiguille 6 qui repousse le noyau 3 puis le noyau 2. Pour éviter le collage entre le noyau 2 et le noyau 3, il est possible de rajouter une pièce tubulaire 15 ou un revêtement amagnétique de faible épaisseur entre la circonférence externe du premier noyau 2 et la circonférence interne du deuxième noyau 3. Bien que l'on ait représenté et décrit en détail ci-dessus un exemple de réalisation, l'invention n'est pas limitée à cet exemple car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Electrovanne (1), du type comprenant une bobine (14) et un dispositif de noyau (2,3) comportant au moins un noyau monté déplaçable dans la bobine (14) d'une course inférieure ou égale à l'entrefer (El, E2) entre ce noyau et un corps (8) de logement d'un système de commande, tel qu'un système d'ouverture et de fermeture (9) d'un conduit d'écoulement d'un fluide, et un organe de commande (6) de ce système qui est entraîné par le dispositif de noyau, caractérisée en ce que le dispositif de noyau comporte au moins deux noyaux (2,3) agissant successivement sur l'organe de commande (6), chacun déplaçant ce dernier d'une distance prédéterminée. 2. Electrovanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la course de chaque noyau (2,3) est égale à l'entrefer (El, E2) défini entre ce noyau et le corps précité (8) de logement dudit système d'ouverture et de fermeture (9) du conduit d'écoulement d'un fluide. 3. Electrovanne selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le premier noyau (2) est monté mobile coaxialement dans le deuxième noyau (3), chaque noyau comprenant des moyens d'entraînement de l'organe de commande (6) et en ce qu'un système élastique tel qu'un ressort (5) est associé au deuxième noyau (3) et exerce sur ce noyau une force agissant dans le sens de déplacement de commande de l'organe de commande (6). 4. Electrovanne selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que l'entrefer (E2) du deuxième noyau (3) est égal sensiblement à deux fois l'entrefer (El) du premier noyau (2). 5. Electrovanne selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que le premier noyau (2) est déplaçable dans une cavité cylindrique (C) à fond fermé du deuxième noyau (3). 6. Electrovanne selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'organe de commande est formé par une aiguille (6) dont une extrémité constitue l'extrémité de commande du système d'ouverture et de fermeture (9) d'un conduit d'écoulement de fluide et dont l'autre extrémité prend appui sur le fond de la cavité cylindrique (C) de logement du premier noyau (2), l'aiguille (6) étant munie d'un élément en saillie (7) en application contre une butée d'entraînement du deuxième noyau. 7. Electrovanne selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'on prévoit une pièce tubulaire (15) ou un revêtement amagnétique de faible épaisseur entre la circonférence externe du premier noyau (2) et la circonférence interne du deuxième noyau (3). 8. Electrovanne selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le système d'ouverture et de fermeture (9) est du type à bille et siège. 9. Electrovanne selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le système d'ouverture et de fermeture (9) est du type à tiroir de commutation. 10. Electrovanne selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le nombre des premier et deuxième noyaux (2,3) utilisés dépend de la course que l'on veut donner à l'électrovanne.