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Il existe déjà des vannes électromagnétiques avec servo-pistons à membranes, dans lesquelles la membrane sert en même temps d'élément d'ob- turation et est munie d'orifices de dérivation. Quand une membrane de ce type est pincée fortement sur son bord externe, elle ne présente qu'une faible durée utile, car elle subit de trop fortes contraintes sous l'effet des coups de bélier produits par l'eau. Ceci est également le cas quand la membrane n'est pas fortement serrée;, mais est encastrée dans une rainure marginale ajustée du boisseau de la vanne. Le danger de la production de coups de bélier produits par la fermeture brusque de vannes de ce type de- meure toutefois présent.
L'invention concerne une vanne électromagnétique de ce type, dans laquelle on remédie aux inconvénients précités et qui est étudiée de façon telle que des coups de bélier ne puissent se produire. A cet effet, le bord externe de la membrane est monté librement dans une rainure annulaire du boisseau de la vanne et la buse auxiliaire rapportée au centre de la membrane présente au-dessus de cette membrane une forme de plateau ou de champignon, ainsi que sur son bord externe un bourrelet annulaire dirigé vers la membrane, Pendant la fermeture, le bord externe de la membrane s'applique tout d'abord contre l'épaulement inférieur de la rainure annu- laire, après quoi elle s'incurve encore vers le bas, afin que ses orifices de dérivation soient obturés par application contre le bourrelet annulai- re et elle s'applique ensuite lentement contre l'orifice de la vanne,
en assurant ainsi son obturation lente, de sorte que des coups de bélier ne peuvent absolument pas se produire.
La description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, donné à titre non limitatif et montrant un mode de réalisation possible de l'invention, permettra de mieux comprendre cette dernière.
La fig. 1 montre la vanne électromagnétique suivant l'invention en position de fermeture,
La fige 2 montre, à plus grande échelle, une partie de la vanne pendant une phase du processus de fermeture.
La fige 3 montre la même partie que sur la fig. 2 pendant une autre phase du processus de fermeture.
La fige 4 montre la même partie que sur la fige 2 après la ferme- ture de la vanne.
Le boisseau 1 de la vanne comporte un conduit d'adduction 2 et un conduit d'écoulement ou de sortie 3. Le boisseau 1 porte à sa partie supérieure un tube de guidage 4. dans lequel se déplace l'armature ou le noyau 5 qui est actionné par l'enroulement d'électro-aimant 11. A son ex- trémité inférieure, l'armature .2. forme un pointeau 7 et obture l'orifice de la buse auxiliaire 8, qui est encastrée dans la membrane élastique 60 En outre, l'orifice ß de la vanne, qui est disposé concentriquement sous les éléments précédents, est obturé par la membrane 6. Des orifices de dé- rivation 10 sont prévus dans cette membrane.
Le mode de fonctionnement de la vanne est le suivant: - Dès que l'enroulement d'électro-aimant 11 attire l'armature 5, le pointeau 7 s'é- carte de la buse auxiliaire 8 et le fluide se trouvant au-dessus de la mem- brane 6 s'écoule vers le conduit 3. Seule une quantité plus faible de flui- de peut provenir du conduit d'adduction 2 par les petits orifices de dé- rivation 10, de sorte qu'il en résulte une dépression au-dessus de la mem- brane 6. Par suite de cette dépression, la membrane 6 est repoussée vers le haut par le fluide sous une pression plus élevée provenant du conduit d'adduction 2, de sorte que le passage du fluide par l'orifice 9 est ren- du possible. La vanne est alors ouverte.
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Lors de la mise hors-circuit de l'enroulement 11, l'armature 2 retombe vers le bas et referme la buse auxiliaire 8 par son pointeau 1, Le fluide continue toutefois d'arriver à travers les orifices de dériva- tion 10, à partir du conduit d'adduction 2, de sorte que la pression ré- gnantau-dessus de la membrane 6 atteint une valeur égale à celle régnant dans le conduit d'adduction ¯2, En conséquencela membrane se déplace vers le bas et s'applique en vue de la fermeture contre l'orifice 9. Si, au cours de ce mouvement de fermeture, la membrane 6 s'appliquait rapidement sur cet orifice 9, il en résulterait un coup de bélier indésirable.
Pour empêcher la production de coups de bélier, ou pour obtenir positivement une course plus lente pendant la dernière partie du trajet de fermeture, le bord externe de la membrane 6 est, suivant l'invention, engagé librement dans une rainure annulaire 12 du boisseau 1 de la vanne.
En outre, la buse auxiliaire 8 rapportée au centre de la membrane 6 présen- te au-dessus de cette membrane une forme de plateau, et comporte sur son bord externe un bourrelet annulaire 13 dirigé vers la membrane 6.
Etant donné que la nervure annulaire 12 a une hauteur supérieure à l'épaisseur de la membrane 6, celle-ci vient tout d'abord, lors de son déplacement vers le bas, s'appliquer sur l'épaulement inférieur de la rai- nure annulaire 12, cette application se produisant avant que l'orifice 2 de la vanne ne soit obturé par la membrane ¯6. Cette phase du processus de fermeture est représentée sur la fig. 2.
En poursuivant son mouvement descendant, la membrane 6 s'incurve ensuite vers le bas, jusqu'à ce qu'elle vienne s'appliquer contre le bour- relet annulaire 13 de la buse auxiliaire 8. Cette phase momentanée du pro- cessus de fermeture est représentée sur la fige 3.
Le fluide ne peut plus alors traverser les orifices de dériva- tion 10 pour pénétrer dans l'espace se trouvant au-dessus de la membrane 6.
Seules de très petites quantités de fluide y parviennent encore par suite des fuites d'étanchéisation dans la portée de la membrane 6, ce qui permet alors à la membrane 6 de s'affaisser pour venir s'appliquer très lentement sur l'orifice 9 de la vanne. La vanne est alors fermée, comme visible sur la fige 4.
L'infléchissement de la membrane 6 par suite de son montage avec jeu dans la rainure annulaire 12 et l'agencement particulier de la buse auxiliaire 8 munie d'un bourrelet annulaire 13 permettent ainsi de freiner lentement le fluide traversant la vanne à chaque fermeture, de sorte que cette vanne est fermée lentement pendant la dernière phase du trajet de fermeture, et que toute production de coups de bélier est empêchée avec certitude. La pression du fluide peut alors être quelconque.
Les détails de réalisation peuvent être modifiés, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. - Vanne électromagnétique avec servo-piston à membrane, dont la membrane sert en même temps d'organe d'obturation pour la vanne et est munie d'orifices de dérivation, caractérisée en ce que le bord externe de la membrane est engagé librement dans une rainure annulaire du boisseau de la vanne, la buse auxiliaire rapportée au centre de la membrane présen- tant, au-dessus de cette membrane, une forme de plateau et portant sur son bord externe un bourrelet annulaire dirigé vers ladite membrane.
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There are already solenoid valves with diaphragm servo pistons, in which the diaphragm serves at the same time as a sealing element and is provided with bypass orifices. When a membrane of this type is clamped strongly on its outer edge, it has only a short useful life, because it is subjected to too great a stress under the effect of water hammer produced by the water. This is also the case when the diaphragm is not strongly tightened ;, but is recessed in a fitted marginal groove of the valve plug. However, the danger of producing water hammers produced by the abrupt closing of valves of this type remains present.
The invention relates to an electromagnetic valve of this type, in which the aforementioned drawbacks are remedied and which is designed in such a way that water hammers cannot occur. For this purpose, the outer edge of the diaphragm is freely mounted in an annular groove of the valve plug and the auxiliary nozzle attached to the center of the diaphragm has above this diaphragm a form of plate or mushroom, as well as on its outer edge an annular bead directed towards the membrane, During closing, the outer edge of the membrane first rests against the lower shoulder of the annular groove, after which it curves down further , so that its bypass orifices are closed by application against the annular bead and it then applies slowly against the orifice of the valve,
thus ensuring its slow shutter, so that water hammers can absolutely not occur.
The description which follows, given with reference to the appended drawing, given without limitation and showing a possible embodiment of the invention, will make it possible to better understand the latter.
Fig. 1 shows the electromagnetic valve according to the invention in the closed position,
Fig. 2 shows, on a larger scale, part of the valve during a phase of the closing process.
Fig. 3 shows the same part as in fig. 2 during another phase of the closure process.
Fig 4 shows the same part as in Fig 2 after closing the valve.
The plug 1 of the valve comprises an adduction pipe 2 and a flow or outlet pipe 3. The plug 1 carries at its upper part a guide tube 4. in which moves the armature or the core 5 which is actuated by the electromagnet winding 11. At its lower end, the armature .2. forms a needle 7 and closes the orifice of the auxiliary nozzle 8, which is embedded in the elastic diaphragm 60.In addition, the orifice β of the valve, which is arranged concentrically under the previous elements, is closed by the diaphragm 6. Bypass orifices 10 are provided in this membrane.
The operating mode of the valve is as follows: - As soon as the electromagnet winding 11 attracts the armature 5, the needle 7 is removed from the auxiliary nozzle 8 and the fluid above it the membrane 6 flows towards the duct 3. Only a smaller quantity of fluid can come from the supply duct 2 through the small bypass orifices 10, so that a vacuum results therefrom above the diaphragm 6. As a result of this depression, the diaphragm 6 is pushed upwards by the fluid under a higher pressure coming from the intake duct 2, so that the passage of the fluid through the port 9 is made possible. The valve is then open.
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When the winding 11 is switched off, the armature 2 falls down and closes the auxiliary nozzle 8 with its needle 1. The fluid however continues to flow through the bypass orifices 10, at from the adduction duct 2, so that the pressure prevailing above the membrane 6 reaches a value equal to that prevailing in the adduction duct ¯2, Consequently the membrane moves downwards and applies with a view to closing against the orifice 9. If, during this closing movement, the membrane 6 quickly applied to this orifice 9, an undesirable water hammer would result.
To prevent the production of water hammers, or to positively obtain a slower stroke during the last part of the closing path, the outer edge of the membrane 6 is, according to the invention, freely engaged in an annular groove 12 of the plug 1. of the valve.
In addition, the auxiliary nozzle 8 attached to the center of the membrane 6 has the form of a plate above this membrane, and has on its outer edge an annular bead 13 directed towards the membrane 6.
Since the annular rib 12 has a height greater than the thickness of the membrane 6, the latter comes first, during its downward movement, to rest on the lower shoulder of the groove. annular 12, this application occurring before the orifice 2 of the valve is blocked by the membrane ¯6. This phase of the closing process is shown in fig. 2.
Continuing its downward movement, the membrane 6 then curves downwards, until it comes to rest against the annular bead 13 of the auxiliary nozzle 8. This momentary phase of the closing process is shown in fig 3.
The fluid can then no longer pass through the bypass orifices 10 to enter the space located above the membrane 6.
Only very small quantities of fluid still get there as a result of sealing leaks in the surface of the membrane 6, which then allows the membrane 6 to collapse to come and apply very slowly on the orifice 9 of valve. The valve is then closed, as shown in fig 4.
The deflection of the membrane 6 as a result of its mounting with play in the annular groove 12 and the particular arrangement of the auxiliary nozzle 8 provided with an annular bead 13 thus make it possible to slow down the fluid passing through the valve on each closure, so that this valve is closed slowly during the last phase of the closing path, and any production of water hammers is prevented with certainty. The pressure of the fluid can then be arbitrary.
The details of realization can be modified, in the field of technical equivalences, without departing from the invention.
CLAIMS.
1. - Solenoid valve with diaphragm servo-piston, whose diaphragm serves at the same time as a shut-off member for the valve and is provided with bypass orifices, characterized in that the outer edge of the diaphragm is freely engaged in an annular groove of the valve plug, the auxiliary nozzle attached to the center of the membrane having, above this membrane, the shape of a plate and bearing on its outer edge an annular bead directed towards said membrane.