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"Electro-valve"
La présente invention est relative aux électrovalves destinées à la distribution d'air ou autre fluide gazeux ou. liquide sous pression et elle a pins particulièr.ement pour objet une électro-value à deux positions stables, sans ressort de rappel, ces positions étant obtenues, successivement, par deux impulsions électriques successives exercées par l'un puis l'autre de deux circuits électriques ayant, de préférence, un point commua
Cette électro-valve, qui peut servir à assurer une distribution directe ou à piloter un distributeur plus important, présente l'avantage de ne pas changer l'état de la distribution dans le cas de manque de courant électrique.
Bile présente les avantages qui seraient donnés par un distributeur à tiroir mu alternativement par deux électro-valves ou. par deux électro-aimants, mais elle est beaucoup moins complexe.
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Elle est remarquable notamment en ce que l'équi- page mobile partent le distributeur ou lié à celui-ci est, par ailleus.lié rigidement à l'élément mobile d'un éleotro- aimant polarisa, c'est-à-dire au noyau mobile d'un électro- aimant comportant des moyens pour inverser le sens du champ magnétique.
Suivant un -.iode ('exécution préféré, il est prévu un seul enroulement relié, d'une part, à une phase d'une source de courant électrique monophasé et, d'autre part, à travers l'un ou l'Autre de Ceux redresseurs monophasés de sens inverses à l'Entre phase de cette source.
D'autre caractériques résulteront de la desorip- tion qui va suivre,
Au dessin annexé, donné uniquement attitré d'exemples la Fig.l est une coupe longitudinale, d'une électro- valve suivant l'invention, représentée dans l'une des deux positions possibles de distribution; , la Fig.2 est une vue analogue de l'électro-valve représentée dans son autre position.
Suivent l'exemple d'exécution représenté, l'appa- reil est formé de trois parties! une première A, constituée pax le distributeur proprement dit du fluide à distribuer une deuxième B, constituée par l'éectro-aimant polarisé de commande; et une troisième C, constituée par les moyens électriques d'alimentation de cet électro-aimant B.
La partie A comporte un corps 1 non magnétique, en laiton ou alliage d' aluminium par exemple . Dans ce corps est rapportée une pièce 2 comportent, en 3, un raccord .'le branchement d'un tuyau T1 d'arrivée du fluide comprimé à distribuer, cependant que dans le corps 1, sont aménagés
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directement un autre raccord 4, destiné à recevoir le tuyau.
T 2 du circuit alimenté en fluide sous pression et, en 5, un conduit de mise de ce circuit à la décharge .
Le raccord 4 débouche dans un conduit axial 6 en communication, d'une part, par l'orifice d'un siège 7 avec le raccord d'arrivée 3 et, d'autre part, par l'orifice d'un autre siège 8 et une chambre 9 aven le conduit de décharge 5.
Ces deux communications sont contrôlées par un équipage mobile à deux clapets 10 et 11, reliés par une tige 12, de longueur telle que: d'une part, lorsque la clapet 10 est écarté de. son siège 7, le clapet 11 est sur le sien 8, ce qui établit la com- munication T1- T2 (Fig.1); tandis que, d'autre part, lorsque le clapet 10 est sur son siège 7, le clapet 11 est écarté de son siège 8, mettent le circuit T2 d'utilisation à la décharge en 5.
On notera que l'équipage mobile (10-11-12) est soumis à l'action d'un ressort 13 qui tend à appliquer le clapet 10 sur son siège 7.
Cet équipage mobile est prolongé vers l'électro- aimant B par une tige axiale 14 formant poussoir. les déplacements axiaux de ce poussoir 14 donnant les deux positions de distribution des Fige.1 et 2 sont assurés per l'électro-aimant polarisé B.
Cet électro-aimant B comporte un circuit magnétique de révolution, formé par la combinaison de trois pièces en fer doux 15, 16 et 17.
La pièce 15 comporte: une embase circulaire 15a engagée dans un logèrent cylindrique le du corps, 1 où elle serre le périphérie d'une membrane d'étanchéité 19, engagée d'une maniera étanche et par un trou .central dans une gorge 20 de l'équipage mobile porte- clapet,
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et un noyau 15 , percé d'un trou axial 21, dans lequel coulisse le poussoir 14, ce poussoir ayant une lon- gueur telle qu'il fait à peine saillie de la tranche supé- noyau b rieure 22 de ce - 15 lorsque le clapet 11 est sur son siège 8.
L'autre pièce 16 du circuit magnétique a la forme d'un tambour cylindrique à embase filetée 23, vissée dans un contre-alésage d'entrée du logement 18 du corps 1.
Enfin, la troisième 'pièce 17 du circuit magnétique
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constitue ne plaque formant couvercle ou rondelle, nimmo- bilisée sur la pièce 16 par une bague 24.
L'électro-aimant est complété @ d'une part, par une bobine 25 dont l'enroulement aboutit à deux bornes 26 et 27 et sur laquelle est, de préférence, disposée une ba&ue 28 en court-circuit; et, d'autre part, 'un noyau mobile 29 qui est constitué par un aimant permanent en alliage ferreux contenant par exemple du titane, de 1* aluminium, du nickel, du cobalt et du cuivre et, en particulier, en alliage connu sous le
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nom de "ICC? 11I", f or-1é, en plus du fer, de titane "0'0"",,'."0" ) en poids aluminium., ......... 8 i " " nickel 14 gvo cobalt t ......... w ...... 24 % Il " cuivre 3 glo " " On peut, pour éviter le oolla8e entre l'aimant permanent z et l'alésage correspondant de la pièce 3.6, efiaotuer un chromate dur sur le noyau ou sur l'alésage.
A.U'desous de cet élëctro-aitant, peut être dis- posé un poussoir de manoeuvre 31 dont la portion au moins
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u.i est au contact de 3'aimant permanent 29 est en fer doux,
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Ce poussoir 31 est firi6 . l'aimant 29 par collage de non embase sur cet aimant à l'aide d'une colle genre Il.I\.'q.4LDI-:re'' ou par soudo-brasure à basse température.
La longueur axiale de l' ai#nt 2 est telle que lorsque l'équipage mobile porte-clapets est dans la position de la Fig.l, l'aimant 29 -reposent @ sur la surface 22 du noyau 15 et contre l'extrémité du poussoir 14, il existe au-dessus de l'embase 31 une distance axiale libre 2 au moins égale à la course de l'équipage porte-clapets nécessaire pour appliquer le clapet 10 sur son siège 7.
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La partie C, destinée à l'alimentation de Ilenrou.- lament 25 de l'électro-aimant à partir d'une source de courant monophasé S, comporte trois 'bornes a, 11 et c.
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La borne est reliée à la borne 26 de l' électro- aimant B de préférence à travers une résistance 32, Ceci donne deux possibilités de tension d'alimentation,
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La borne b est reliée à l'autre borne 27 de 1 élec- tro-aimant B à travers un redresseur 34 et une résistance 33 disposés en série.
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Et, enfin, la borne q est reliée de façon analogue, à la même borne 27 de l'électro-aimant B, par un redresseur 36 et par une résistance 35 disposas n série.
Les redresseurs 34 et 36 sont de sens inverses.
La borne a est reliée directement à la phase d de la source monophasée S, cependant qu'un contacteur 37 permet
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de relier l'autre phase de cette source soit à la borne bu soit à la borne c.
Le fonctionnement est le suivant. L01'8q1.18:1 ' 6lément z de l'inverseur .relie la borne b à la phase & de la louroe 6, la bobine 25 se trouve alimentée en courant continu d'un certain sens, car une seule alternance du courant alternatif eat redressée par le redresseur 34 .
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Le flux magnétique créé a pour résultat d'amener
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l'aioantt Permanent 15 en position de collage contre le noyau 15b du. circuit magnétique et,, on conséquence, de maintenir le clapet 11 au contact du siège 8, tandis que le clapet 10 eat écarté de son siège 7, La distribution est assurée de T1 à T2.
L'aimantation permanente de l'aimant 29 maintient le collage après coupure du courant.
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Si, per contre, l'inverseur 37 relie la borne q et la phase jt de tt source S, la bobine 25 se trouve alimentée par un courant continu de sens inverse et le noyau constitué par l'aimant psr:unent 29 se trouve refoulé vers la plaque 17 contre laquelle il vient prendre appui avec ou sans interpo-
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sition de 1* embase du poussoir 31 (?i&.2).
I/aiMnt 29 colle, par Ilintenné(i1ialre de cette embase du poussoir 31 ou â3rets.sr.t; à la pièce 17 du circuit magnétique et se maintient dans cette position après coupure du courent.
La distribution est alors inversée, car le clapet 11 est écarté de son siège 8, cependant que le clapet 10 est appuyé sur le sien 7 sous l'action du ressort 13 et de la lire$-
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sion ré&rant dans le raccord 3; T2 est à l'échappement par le conduit 5.
Le rale de la ba&ue en ooert-circuit 2tu est, en pro- longeant l'induction, de prolonger l'action magnétique de la bobine 25 d'une alternance de courant redressé à l'alternance
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-+4 de même sens, numérique, l'électro-valve décrite .9 se ir t s. 1,*14mntion de 0 à 10 kg''c et un rasage cte îluleo dans *n ooru wi". de lu ifeo* cette électro-valve conaoano environ 1 Volt-Ampère dans la phase d'appel de la 'ig.l et 0,5 Volt-,AmPère dans la phase de
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refoulement de la Fig,2, du fait de l'action de la pression amont et de celle du ressort de rappel 13. Ces deux consommations sont contrôlées par les résistances 33 et 35.
Le cirouit qui consomme le plus, c'est-à-dire celui qui est établi sur la Fig.l sur les bornes a et b, 'présente davantage de contribuer à renforcer l'aimantation de l'aimant permanent 29.
Le deuxième circuit, celui qui correspond à la Fig.2., @ la source étant branchée sur les bornes et ±, correspond à la phase de refoulement du noyau 2? vers la plaqua 17 et a besoin d'une puissance beaucoup plus faible, ce qui a pour avantage de ne pc.s faire baisser le niveau magnétique de l'aimant permanent 29.
Pour aimanter le noyau mobile 29, il y a lieu d'as- sembler 1.'électro-aimant sans toutefois mettre la plaque 17 en place. La bobine 25 étant également monter, ou place l'en- semble entre les pôles d'un électro-aimant de 30 à 40.000 Ampères/tour environ. lorsque le noyau 29 eat aimanté, il convient de ne plus démonter l'ensemble magnétique qui travaille en circuit fermé sous peine de désaimanter dans un lare proportion ledit noyau 2o.
Naturellement, l'invention n'est nullement limitée au mode d'exécution représenté et décrit, qui n'a été choisi qu'à titre d'exemple Eventuellement, on peut alimenter l'é- lectro-ainant en courant continu en inversant la polarité sur la bobine - l'aide d'un inverseur ou en prévoyant doux enrou- lamenta distincts qu'un inverseur permettre, de- mettre alter- nativement en circuit.
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"Electro-valve"
The present invention relates to solenoid valves intended for the distribution of air or other gaseous fluid or. liquid under pressure and its object in particular is an electro-value with two stable positions, without return spring, these positions being obtained, successively, by two successive electrical impulses exerted by one then the other of two circuits electrics having, preferably, a point commua
This solenoid valve, which can be used to provide direct distribution or to control a larger distributor, has the advantage of not changing the state of the distribution in the event of a lack of electric current.
Bile has the advantages that would be given by a slide valve driven alternately by two electro-valves or. by two electromagnets, but it is much less complex.
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It is particularly remarkable in that the mobile equipment leaving the distributor or linked to it is, by ailleus.lié rigidly to the mobile element of a polarized electromagnet, that is to say to the moving core of an electromagnet comprising means for reversing the direction of the magnetic field.
According to an iodine (preferred embodiment, there is provided a single winding connected, on the one hand, to a phase of a single-phase electric current source and, on the other hand, through one or the other of those single-phase rectifiers in opposite directions to the phase-to-phase of this source.
Other characteristics will result from the following desorption,
In the appended drawing, given only as examples, FIG. 1 is a longitudinal section of a solenoid valve according to the invention, shown in one of the two possible dispensing positions; , Fig.2 is a similar view of the solenoid valve shown in its other position.
Following the example shown, the device is made up of three parts! a first A, formed by the actual distributor of the fluid to be distributed; a second B, formed by the polarized control electromagnet; and a third C, formed by the electric power supply means of this electromagnet B.
Part A comprises a non-magnetic body 1, made of brass or aluminum alloy for example. In this body is attached a part 2 comprising, at 3, a connector. 'The connection of a pipe T1 for the inlet of the compressed fluid to be distributed, while in the body 1, are arranged
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directly another connector 4, intended to receive the pipe.
T 2 of the circuit supplied with pressurized fluid and, at 5, a conduit for placing this circuit in the discharge.
The connector 4 opens into an axial duct 6 in communication, on the one hand, through the orifice of a seat 7 with the inlet connector 3 and, on the other hand, through the orifice of another seat 8 and a chamber 9 with the discharge duct 5.
These two communications are controlled by a mobile unit with two valves 10 and 11, connected by a rod 12, of length such that: on the one hand, when the valve 10 is moved away from. its seat 7, the valve 11 is on its own 8, which establishes the T1-T2 communication (Fig.1); while, on the other hand, when the valve 10 is on its seat 7, the valve 11 is moved away from its seat 8, put the use circuit T2 to the discharge at 5.
It will be noted that the mobile assembly (10-11-12) is subjected to the action of a spring 13 which tends to apply the valve 10 on its seat 7.
This mobile assembly is extended towards the electromagnet B by an axial rod 14 forming a pusher. the axial displacements of this pusher 14 giving the two distribution positions of Fige.1 and 2 are provided by the polarized electromagnet B.
This electromagnet B comprises a magnetic circuit of revolution, formed by the combination of three pieces of soft iron 15, 16 and 17.
The part 15 comprises: a circular base 15a engaged in a cylindrical housing of the body, 1 where it clamps the periphery of a sealing membrane 19, engaged in a sealed manner and through a central hole in a groove 20 of the valve-holder mobile assembly,
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and a core 15, pierced with an axial hole 21, in which the pusher 14 slides, this pusher having a length such that it hardly protrudes from the upper portion of the upper core 22 of this - 15 when the valve 11 is on its seat 8.
The other part 16 of the magnetic circuit has the shape of a cylindrical drum with a threaded base 23, screwed into an inlet counter-bore of the housing 18 of the body 1.
Finally, the third 'part 17 of the magnetic circuit
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constitutes a plate forming a cover or a washer, not immobilized on the part 16 by a ring 24.
The electromagnet is completed on the one hand by a coil 25, the winding of which ends at two terminals 26 and 27 and on which is, preferably, a short-circuited base 28; and, on the other hand, 'a movable core 29 which is constituted by a permanent magnet of ferrous alloy containing for example titanium, 1 * aluminum, nickel, cobalt and copper and, in particular, of an alloy known as the
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name of "ICC? 11I", formed, in addition to iron, titanium "0'0" ",, '." 0 ") by weight aluminum., ......... 8 i "" nickel 14 gvo cobalt t ......... w ...... 24% Il "copper 3 glo" "One can, to avoid the oolla8e between the permanent magnet z and the corresponding bore from part 3.6, rub a hard chromate on the core or on the bore.
A.U'desous of this electro-aitant, can be disposed an operating pusher 31 whose portion at least
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u.i is in contact with the permanent magnet 29 is made of soft iron,
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This pusher 31 is firi6. the magnet 29 by bonding a non-base to this magnet using an adhesive like Il.I \. 'q.4LDI-: re' 'or by soldering at low temperature.
The axial length of the ai # nt 2 is such that when the movable valve holder assembly is in the position of Fig.l, the magnet 29 -repose @ on the surface 22 of the core 15 and against the end of the pusher 14, there is above the base 31 a free axial distance 2 at least equal to the travel of the valve holder assembly necessary to apply the valve 10 to its seat 7.
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Part C, intended for the supply of Ilenrou.- lament 25 of the electromagnet from a single-phase current source S, has three terminals a, 11 and c.
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The terminal is connected to terminal 26 of the electromagnet B preferably through a resistor 32, This gives two possibilities of supply voltage,
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Terminal b is connected to the other terminal 27 of the electromagnet B through a rectifier 34 and a resistor 33 arranged in series.
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And, finally, the terminal q is connected in a similar way, to the same terminal 27 of the electromagnet B, by a rectifier 36 and by a resistor 35 arranged n series.
The rectifiers 34 and 36 are in opposite directions.
Terminal a is connected directly to phase d of single-phase source S, while a contactor 37 allows
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to connect the other phase of this source either to the bu terminal or to the c terminal.
The operation is as follows. L01'8q1.18: 1 '6 element z of the inverter. Connects terminal b to phase & of louroe 6, coil 25 is supplied with direct current in a certain direction, because only one alternation of alternating current is straightened by the rectifier 34.
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The magnetic flux created results in
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Permanent aioantt 15 in position of bonding against the core 15b of. magnetic circuit and ,, consequently, to keep the valve 11 in contact with the seat 8, while the valve 10 is moved away from its seat 7. The distribution is provided from T1 to T2.
The permanent magnetization of the magnet 29 maintains the bonding after switching off the current.
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If, on the other hand, the inverter 37 connects the terminal q and the phase jt of tt source S, the coil 25 is supplied with a direct current in the opposite direction and the core formed by the magnet psr: unent 29 is driven back towards the plate 17 against which it comes to rest with or without interpo-
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sition of 1 * base of pusher 31 (? i & .2).
I / aiMnt 29 sticks, by Ilintenné (i1ialre of this base of the pusher 31 or â3rets.sr.t; to the part 17 of the magnetic circuit and remains in this position after cutting the current.
The distribution is then reversed, because the valve 11 is moved away from its seat 8, while the valve 10 is pressed on its 7 under the action of the spring 13 and read it $ -
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sion re & rant in connection 3; T2 is exhausted through duct 5.
The purpose of the ooert-circuit base 2tu is, by prolonging the induction, to prolong the magnetic action of the coil 25 from an alternation of rectified current to the alternation.
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- + 4 in the same direction, digital, the solenoid valve described .9 se ir t s. 1, * 14mntion from 0 to 10 kg''c and a shave side îluleo in * n ooru wi ". De lu ifeo * this conaoano electro-valve approximately 1 Volt-Ampere in the call phase of the 'ig.l and 0.5 Volt-, AmPère in the phase of
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discharge of FIG. 2, due to the action of the upstream pressure and that of the return spring 13. These two consumptions are controlled by the resistors 33 and 35.
The circuit which consumes the most, that is to say that which is established in Fig. 1 on the terminals a and b, 'has more to contribute to reinforce the magnetization of the permanent magnet 29.
The second circuit, the one corresponding to Fig. 2., @ the source being connected to the terminals and ±, corresponds to the discharge phase of core 2? towards plate 17 and needs a much lower power, which has the advantage of not lowering the magnetic level of permanent magnet 29.
In order to magnetize the mobile core 29, it is necessary to assemble the electromagnet without, however, putting the plate 17 in place. The coil 25 is also mounted, or places the assembly between the poles of an electromagnet of about 30 to 40,000 Amperes / turn. when the core 29 is magnetized, it is necessary to no longer dismantle the magnetic assembly which works in a closed circuit, otherwise it will demagnetize in a small proportion said core 2o.
Naturally, the invention is in no way limited to the embodiment shown and described, which has been chosen only as an example. Optionally, the electric power supply can be supplied with direct current by inverting the polarity on the coil - using an inverter or by providing gentle separate winding that an inverter enable, switch on alternately.