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"Ilécani'ame d'actionnement pour soupapes et dloposities l1nalOII.,It"
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La présente invention est relative à un mécanisme
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d'actionnement magnétique pour des eoupanua et dispositifs analogues, comportant un carter, un organe situé do façon mol>il<; à l'intérieur dudit carter, par exemple un organno de aoupapo, et un organe d'actionnement situé de façon mobile sur If côté oxi,sriam dudit carter, ledit mécanisme comprenant au freina un corp magma- tique ou aimantable relié mécaniquement audit organe iritet-n43 c-t au moins un second corps magnétique ou aimantablo connect.t;
audit organe d'actionnement ut situé à l'opposé dudit premier corprr, do
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telle aorte qu'un ctéplncc:n:nt de l'organe d'actionnemefit est transfcré par dos moyens m.rrm:ticlues à travers une paroi dudit carter à l'organe interne.
L'on connaît des soupapes de commande pour des fluides
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possédant un mécanisme d'a<tionnemcnt du genre décrit, dans lesquelles des moyens dl aiman1.n )lermanenbl sont fixés rigidement à l'organe interne et .% l 'or.gànc d'actionnement externe, iespectivement. Il a été découvert que des difficultés surv3eiinetiL pour obtenir une synchronisation parfaite entre les déplacements de
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1 %xgnne interne et ceux de l'organe d'actionnement, ce qmt est en 1);Irtictilif-r une sérieuse objection pour drs soupapes dites de modulation,'dans lesquelles l'organe de soupape doit être capable d'ôtre a jurrté avec précision à n 1 iUlportl qitelle posit ion entre les positions d'ouverture totale et de fermeture rotule.
Li& liréso--nte invention, qui a entre autrui pour huit de surmonter ledit. désavantage, est basée sur le fait que los dif- ficultés Précitées peuvent principalement être attribuées à ce que pondant le déplacement effectue manuellement de l'organe d'actionné- , ment, les aimants doivent glisser sur la paroi du carter de soupape, ;
ce qui a pour résultat un Mouvement sa/cadéd de l'organe de soupape interne, parce que le déplacement de cet organe as peut pas comnien- cor avant que la friction statique entre les aimants et la paroi du carter nit été surmontée, c'est-à-dire pas avant que l'organe extérieur ne se soit déplacé sur une certaine distance. Ceci signifier qu'il sera en particulier difficile d'effectuer des réglages mineurs ! de la position de l'organe de soupape avec une précision satisfaisante.
Dans une certaine mesure, ledit désavantage pourrait être élimine en établissantun entrefer entre la proi du carter de soupa-' pe ot les aimants intérieurs, mais la résistance magnétique supplé-
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mentaire introduite ainîi nécessit7rait l'utilisation d'aimants très puissants et, par conséquent, augmenterait le volume et les frais de' ' production de la soupape.
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Suivant la pt-csente invention, l'on offre un f'1i'<;anJ <m,; d'actionnement magnétique du genre j>i,1<c.ii.i< dans lequel ;1,1 mnim. le ou les premiers corps magnétiques ou ainantables situ<*'s j5 l'Jntérieur de ladite paroi sont 3üppp'rUc façon à pouvoir efft'ctu''r un mouvement roulant lc long do ladite parot.
A cause de la réduction ainsi obtenue do la rc:irttnnc de friction à l'encontre du déplacuent des corps mI\gtifJUCR, il devient possible d'éviter un entrefer entre cen corps et la paroi et, p,ir conséquent de réduire la résistance magiiétiqiic, c<. clnt conduit à son tour à une utilisation optimum de la forcc ma!.':I1'Llf.JlJo
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disponible, tandis qu'en mme temps il est possible d'obtenir un,!
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conformité précise entre un déplacement produit exLcriclrcmcnL de l'organe d'actionnement et la déplacement correspondant de
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l'organe interne.
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Si la paroi est une surFaff d'' rotation, l,.'. corps ni;1>tn6tiques ou aimantables peuvent Ctre en forne de barre ut dJnpvot4: de façon à pouvoir tourner autour d'un axe longitudinal. A ce Ku ir,,
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1',on ao rendra comptn qu'il peut souvent l:rt' ,iviant,ig;cii; ,(u non 1 seulement les corps c aryrtiqurs ou <\im:\lJtl\bll.'11 in:,crii<,.0+ Milis 1.[.';...- ,, lcm'.)nt ICA corps x1lI'II''" "',)Í('nt 31111!> ;'.,r li rotation, ç"','," r.w,1., teristiquo facilitant ég:\leml!nt. 11 ex(.,.....';.!()'l manuelle d'un nJu "',01 ', désire au moyen de l'organe d'actionncr^cnt, Unc furrle de réalisation pr,3t',Fr,<J;. d<a l'inveotion fin ce; ¯¯ ' applicable on particulier aux soupapes, se caracWri.r.: <:n " rtue la paroi est réalisée av"c un pas d'.' vis offrant un profil de for^In
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relativement doucement arrondie et !n ç,;
>j,i,> J parti<"< <!'cJttr''':'11'¯( des corps magnétiques ou aimantabics ont une forme en s''cHon rarJK-! verbale adaptée au p.iM de vis. Cr, r<anij#1:tccm,;fit du p,15 de >ix int.1rro : i classique, qui, lorsque l'organe de Koupape ent mit en rot4lt1(.n, Ir
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amène ledit organe a être déplace axinlef-ifnt, tir un p,in de piiin grand diamétro correspondant pratiqua (Llnl" la paroi du carifr de 1 1
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SOUp;'f"-' 0fr!), en comb.! r',1 I.SO:') avec le rait que} et' 00;'.- "1<\gn6tj qllf" on :! ? 1.itnt::l1)1!S peuvent. <.<;iJ ;n, 1Inc "eductiop S\!PJJ' t:'j!1I'nt ;.1,.-(' Je 1 i'rict.i()T1 et une plu:. à,t..,ii<1,; j)r¯'ClSj.O: <t 'a justag<, <."., l. ',Jf.g.,,,c de
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soupape.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la sec-
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tion transv'-r'salc des corps magnétiques ou .t¯im.ln!..11)1 pont GLf'e eylinclninuc circulaire et 1>;s eurny peuvent êtrv c!cté5 in lCUI's cxtrmitéç de pièces polaires d'un plus gii;1 diamètre, de telle
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sorte que l'on obtienne un flux magnétique accru entre les pôles
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m.t;n'!:iqucq o;'pc).sf''s sur les c.Lrs opposés de la p.'roi.
L" montage rotatif dus corps magnetiqes aimantables puut Lrtro realme en dotant les cnipx à chaqu':: e:ctrémi trs d'une goupille on saillie axiale qui est guidée dans une (";,Ite radiale d'un support fixe ;1 l'organe d'nctionnonent et/ou à l'organe Jnlet,iie, Cette caractcriatique peut avantageusement Qtre appliquée a la foia aux corps irtternes et externes, flon,; dans le cas où .-,.s <!<;;,iii<ars ne sl pas disposas de f:;çun rouler sur la pi/roi: le!:! L'entus radiales dans lo support il SfU !"<lnt qUl3 les corps -.;.; 1'0" \., , \"ouJ OU\'8 C:1J)nhlraq d,' prendre une position dans laquelle le\'!'s '"acen aC;,ivtv son'. ,:;i contact dir'."':t :lvr 1[' ()1¯^Oj. quelles que ,,oie,11 les imH'6cix¯1<Jx; P'11II1J !.o" 1 fi' . " est, résultant de la j;;,dmc'.3,,,;> <1<,x : ? f()..à.
D'autres d'''t.''..'.3s et 11i.lf'ticularité:.:i de 1.' illV",!I,lon rcMSTtiron; do la description ci-a(tsx doiinée à titi-: c:'cxt:rn(lc nun luimitiltif ut en se rcr''-rant aux dessins annexes, di\'8 lesquels La r luro est une vue en coupe longiLlI(.l1n;llr: 'J 'une preSnJ.iTre 1'()J'me de Ctrl,ti:4.1¯U,1 d'une soupape CW t:()rltt.tClf no 1II.:c.'ni::im.. d'actjoJ1l1cmonL trUiY1t11L l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe suivant la 1111:110 11-11 do lu figulf3 1.
La figure 3 3 c;t uno vu(jon 61J,v tlon 111Lél'ulo, partiellement on coup, d'une variante ,le réalisation dlurHlsolipillW compor- \ tant un mf:1&1I L8mCt d'aetiunoentent Muivant 1 t invantion,
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L11 Noutrnpel r.<Yi'r6xCnt.ôo In figure 1 comprend un cartor
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de soupape tubulairo cylindrique qui peut être fait d'une matière non magnétique appropriée, par exemple en acier inoxydable non
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magnétique.
Une douille d,. sortie 2 dri'itti,.;int un p.in;,tj,, de s rt.ir axial3, est vissé dans une extrémité du carter de soupape et une douille d'admission 4 est vissée sur l'extrémité opposée du
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carter, Le bord du passage de sortie 3 dirigé vers l'intért'ur du carter 1 agit en tant que siège de soupape qui ent:i\';e. un O".III( de soupape conique 5 qui, en combinaison avec une douille 2 1,iiL<, d'acier ou d'un autre métal, peut utilenent lro fait de natiër" plastique.
L extrémité mt'v:.curc d'une fine de soupape 6 '1 Id, ;o,',tend axialement à travers le carter de .soupape 1, est relU." ctu façon mobile à un organe de soupjpe pilote qui t.'ntlt:c un :-;.1"'1:" pilote s'étendant le long du bord périphérique d'un passage d'écoulement axial 8 dans l'organe de soupape 5 L'organe de
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soupape 7 enserre un élargissement ? 9 l'extrémité tia la tire de soupape 6, élargissement 'lui possède deux face axiale-< de )* t'n)e sphérique qui sont situées avec un lr'6er jeu axial entl'o l'ornant' de soupape 7 et un écii>11 10 vissé dans ledit organe. Do cette façon, l'organe de soupape 7 et la tige 6 peuvent tourner lJ1yi,1,m,,iiL par rapport l'un à l'autre et, de plus, effcctuor un 1,t,t'r <léj>1,;ci,ment axial l'un par rapport à l'autre.
Sur 10 côté inCt'-t'ieur dc l'organe de soupape 7 est ±1,xé un poussoir do soupapo t 1 <jiii s'étend vers le bas à travers le passage 8, en dessous Jquel le poussoir est muni de trois bras s'étendant radialement, qui sont ; situés, dans la position de fermeture de la soupape telle qun
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représentée à la figure 1, légèrement en d9seoccr de l'UI,:IlfU ili, soupape 5.
LI extl,tnit6 supérieure do la tige de soupape 6 prCsent,u un pas de vis externe 12 qui engage un écrou 13 qui est maintenu
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contre une rotation et un déplacement axial à l'nitlu de deux ou, si on le désire, plus de deux goupilles d'appui conique 14 qui.Mont
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vissées dans la paroi du ciurl,er de soupape 1, de tel.t,: sorte que lit position radiale de 1 '<'<c..fiii 12 prisse être a,jus ,,'<;.
Deux supports 15 .p<iccs longitudinnlcmcll..:'- son', réalises en une pii;<r<.; avec la tjgc de (àpaj>> 6, Dans la forme de réalisation rupr';senLéc chaque :uplrur. 15 est constitué par' une étoile h trois branches avec troj:j '':nt5 radiales 16 llisp±,SàCS à un é5Jl<lcvm;ant a!:gulf\ir8c unifo:'r.1'¯' ) Ti<:1;. aidants en t'..l'e1'..tX !:.J1S:'iCl'1CS 17 C/lits d'une matière manéLl(1\1e 2Grms:lente appropriée sont; dotés a chacune 1!u leurs CXLrt'SISit:
d' \..1 ni) pièce poltirc 18. faite nar mwmplc Gc fer. doux, qi<1. !,r^srvt:< ;àt>= face lat'''j'alo cylindrique circulaire ut ufic face d '>;;t:rôit4 plane offrant un évidement central (tans loqucl tfno extrémité d'j 3..' él(.ment 17 M'adapte "t!":>it'':I'1C:1t., Lu fac" d'extrémité opposée de chaque pièce pclairc 18 ei;t munie d'une goupille pivot cylindrique 19 qui est guidée avec un Jeu approprie dane une fente 16 (le l'un des deux supports 15.
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Sur 1<. cote xtéri(-ttr du carter' de soupape 1 l'on a prévu un organe d'actionnement désigné globalement par la référence 20 et comprenant un carter en Forme de coupelle 21 en mat14,1,é non ma- gnétique et un couvercle 22. A la figure 2, l'organe 20 est. repré- senté avec Je couvercle 22 retiré.
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Le carter *.Il a une foie générale cylindrique circulaire, avec un diamètre interne COl'J"pondal1t au diamètre externe du carter do soupape 1 et, en outre, il est muni de trois poches ou élargis-
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semcnts 2Z situes en correspondance avec les trois éléments 17 dis- posés à l'intérieur du carter de soupape 1 et avec le même espace- ment anguJaire mutuel que lesdits aimants. Dans chaque poche 23 de l'organe d'actionnement 20 est disposé un , aimant en barreau cylin.. drique circulaire 24, aux extrémités duquel l'on a fixé deux pièces polaires cylindriques circulaires 25 de diamètre supérieur à celui de l'aimant 24.
Ce diamètre des pièces polaires est choisi de façon a permettre à celle%-ci de tourner librement dans les puches asso- ciées 23 et d'y effectuer de petits ajustages dana le sens radial.
Lorsqu'un aimant interne et un aimant externe 17 et 24, respec-
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tivement, sont disposés do telle sorte qu'un polo nord d'un aimant
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soit à l'opposé du pdle sufi de l'autre, comme représenté il ln f'i'1IPI' 1, les pièces polaires 18 et 25, respectivement, s':rttir"ronL mutuellement et, par conséquent, à cause de la mobilité clos
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aimants dans leurs supports respectifs, ils viendront en conta
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avec les faces interne et externe, respectivement, de 1,1 paroi cylindrique du carter de soupape 1. Sous l'effet d'une rotatjnn manuelle de l'organe d'actionnement 20, les aimants 24 tendront à e\b,r,,1ner les ,:lim,\nLs 17 et, à cause de la liberté qu'entier aimants de se déplacer et.
Pli n particulier la possibilité de rotilt.i')11
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des aimants internes 17 dans les supports 15, la tige de soupape
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6 suivra lairotatjon de l'organe d'actionncntont 20 avec une cr.'nd'.'
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précision.
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En Paisant tourner l'organe 20 dan? le sens opposé il celui des aiguilles d'une montre tel qu'observé 11 la figure 2, la t,1,1<a de soupape 6 sera simultanément soulevée, a cause de 1 '<;ntznj;<:m<.fiL entre la pas # vis 12 et l'écrou 13g depuis la position rf!pr';ent.l:o à la figure 1, de telle sorte fJU '<tprè/'l ...voir aurmontls le li'!gtr 7rm c axial entre l'élarsihsemcnt 9 et l'écrou 10, elle 6oul'a d'abord l'organe de soupape pilote 7 at7in d.,tilbljr un'* éalisatl.oo <J<: prêt# sion entre les faces supérieure et inférit'ure de l'or'yrrc de ri.m;.y>. principal 5. Après un court déplacement supplémentaire df Ja tigi- 6, le poussoir de soupape Il soulivrra l'organe de soupape 5 d,! tf'l-
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le sorte que le passage de sortie proprement dit s'étendant entre l'organu de soupape 5 et la douille 2 est ouvert.
L'on se rendra
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compte que le dispositif de soupape pilote représenté tout. f'1t.r'c omis si la soupape est uniquement destinée h être ouverte i l'encontro d'une relativement faible différence dj pi-cssion.
A la place des pièces polaires cylindriques Wculaires 2$ sur les aimants externes 24 représenté!* aux figure,", 1 et 2, qui permettent aux aümants de rouler sur la face extérieure du carter de 80UI)APU 1, l'on peut utiliser dans ct!rtain8 cas des piôcen po-
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laires qui sont moulées sur uno partie de leurs surfaces cylindri-
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ques suivant un profil afin de se conformer au rliamètre extérieur
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du carter de soupape 1, de telle sorte que les pièces polaires
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engageront le carter Sur une partie d'une face lit lieu de le faire suivant une ligne uniquement.
Avec telli- augmentatiû de la superficit! de contact des aimants extérieurs, 14z; pertes magnétiques entre les aimants internes et externes pe'j'.-'jnt êLrc r',dl1.ites, I.O['3qU' les supports 15 sont uniq'i'j'en'- 11\Ln1 <1(>
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deux bras diamétralement opposés et. d'une façon correspondante,.
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de deux aimants 11 1 place des trois représentée aux Figures 1 et 2, il peut être possible de réduire les pai,(,es manétitjt's ducs au champ parasite ?t l'intérieur du carter de soupape 1, en disposant les deux aimants 17 diamétralement opposés de telle sort.e 'lu IUI polo nord d'un aimant sc situe dans le même )laii P:1>nclicul.airv du corps de soupape clu'un pôle sud de l'autre aimant.
COIIUIIO on
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vient de le décrire, les organes 17 et 24 dans la soupape repré- sentée aux figures 1 et 2, sont des corps magnétiques permanents,
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Il rentre toutefois également dans le cadre (le la présente inven-
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tion que les aimants permanents soient utilisés uniquement d'un
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côté de la paroi de séparation, par exemple sur la faco externe, tandis que des armatures aimantahieh faites par C:XCnll' i c do fer doux HO!.I:Ilt utilisées sur Ja olipo9ta ci(- la p:troi, p.tr' cX1W,lc la face Intf!r'lIn, Loruque de telles armatures son!, situées à l'u[1posé d'un aimant,elles seront aimantées et agirooc ainsi (le la ni8ric iraçon (lue les aimants per'IRancl\Ls mentionnés à propos de la forme cite réalisation des figures 1 et 2.
Cotta modification peut Ctre avantageuse ois offrant une na:lJdliLr: elo rCécluction clit risque d'une dtminution de la force des dite 11 dos erreurs cie montag': des aimants coopérants pendant 1 'IHIHornhlal(U du Irécilnismu, lorsque clos aimants permanents sont titilit3(!fi sur les doux faces do la paroi.
La soupapo rnprfNenL6c A la figura 3 comprend un carter (le soupape ,,6n{,r'nlomont. cylindrique 31 muni d'une cloulllo d'adititiale.n 32 l't, d'unn cIfIII1110 do sortie 33 a uno extrémité ot sur le Ôté, ros I)f--ctlvcmulit, v cL,rL"r,, I.Jorganc nouliape 1)i-oproment cote, rospuetivomunt, dx curt.nr.
J. torlllno do soupape proprement
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dit et le siège de soupape associa ne sont ps représentés, étant donné que ces pièces sont d'une conception très classique ou, d'une
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façon analogue à celle représentée i li figure 1, seront <'oL,",,; d'un organe de soupape pilote distinct, La t'igure 3 rctmWscntu l'extrémité supérieure d'une tige de soupape 34 qui test en liai.son mécanique avec un organe de soupape, non représenté, de toile sort'* a
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que ce dernier puisse ouvrir ou fermer le pesage d '<1;<>ul,<mi,nL 1 travers le carter de soupape grâce à un déplacement axial. de/la tige de soupape 34.
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Au-dessus de la 1).ij-tie cylindrique inférieure du cartf'r do soupape 3 à laquelle les douilles 32 et 33 sont rti.icm, lc carter de soupape tit, façonna avec un pas de vis 35 dont la Corme en profil est doucement arrondie, pratiquement comme deprofil de pas de vis d'une bouteille en verre ou d'un bocal en métal. le déplacement axial de la tige de soupape 34 est produit par une rotation manuelle d'une poignée de commande d'actionnement 36 qui comporte une partie cylindrique et une partie conique, tontes deux coaxiales avec le carter de soupape 31 ot une partie ci(,
face d'extrémité plane avec un bossage 37 qui présente un alésage axial
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enserrant une goupille (le guidage eu salllie 38 sur le carter d'- soupape 31. En conibinaison avec la goupille 38 et yorsy:yu 37, l'on peut prévoir une échelle graduée et un organe 1,1<licnL<;iii, 1,1<1 1- quant la position de l'organe de soupape interne.
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La face intérieure de la partie cylindrique do la lioigtit-e de commande 26 est munie de trois bras M'étendant radialement et vers l'intérieur 39, chacun d'eux présentant uno fente 40 .q '<'t.;n- dant ravalement. Dans l'aile marginale inférieure 41 rabattue vers l'intérieur de la poignée 36 l'on a pratiqua trois fentes
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correspondantes 40 qui sont en alignement uxial avec col tus dans les bras 39
En une pièce avec la tige de soupitpe 34 sont prévue clos nt supports 42 décalés axialement,
qui présenter dos fentes radiales 43 correspondant aux fentes 16 représentées aux figures 1 et 2 ot
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aux fllntus 40 dans la poignée 360 Au total, il existe trois paires des supports z2 réparties tiiii f'crrrncm<nt autour (le 1 (le la tige , c'est-à-dire avec un 1'IM(tent angulaire do 1 OO ut c1,',,'alées en même temps clins le sells axial Je long de la tj,2(, 34, c(1nformoment au P.cr, du pan de vis 35.
Dal1s les fentes 43 al-lignécs axialement (le C];H[IIC paire do support 42, une unité d'aimant interne constituée pa:' un aimant en barreau cylindrique .t.1 et deux pièces po] aires .1 5, est supportée à rotation au moyen de goupilles de pivot 46 s'étendant axialement et en une pièce avec les pièces polaires 45 La surface latérale do chaque pièce polaire 45 est une surface do révolution coaxiale avec l'aimant en barreau 44 et possédant lino génératrice qui corrcspond au profil du pas (le vis 35.
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Trots unités d'aimant exterieurna qorrexpondantes sont constituées chacune par un aimant en barreau cylindrique circulaire 47 fait d'une matière d'aimant permanent, et deux pièces polaires
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48. Au moyen de goupilles en saillie axiales,iQ, chacune (lesdites unités d'aimant est guidée avec un loger jeu approprie dans deux fentes 40 alignées axialement clans la poignée 36. Les pièces polai-
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res .j8 sont généralement cylinciriqucs circulaires mais, sur tinte partie de leur surface, elles sont Moulées suivant m PI-01iL co:l.1:ie déjà mentionné à propos des figures 1 et 2 et avec un profil tel qu'elles, puissent enserrer extérieurement le pas de vis 35 avec une superficie de contact relativement importante.
Par conséquent, à la différence des unités 44 45, les unités d'aimant 47,48 a ne peuvent pas tourner d/ns leurs fentes de guidage 40 mais peuvent uniquement s'ajuster radialement de telle sorte que, comme dans la forme de réalisation des figures 1 et 2, l'on puisse établir un circuit magnétique entre les unités d'aimant internes et externes avec une faible résistance magnétique et des pertes réduites.
Les trois hras 39 sur la face interne de la poignée 36 sont, tout comme les bras de suppôt correspondants 42 sur la tige
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de soupape 34, décalés axialement les uns par rapport aux autres conformément au pas du pas de vis 35. Par conséquent, on trois endroits de la circonférence du carter de soupape il existera une unité d'aimant interne et une unité d'aimant extorno en contact mutuel étroit, de telle sorte qu'une rotation de la poignée 36 sera r transmise avec une efficacité maximum par l'intermédiaire (le la pa/si du carter de pape à la tige de soupape 34 qui est par conséquent mise en rotation et déplacée axiale/ent à cause du pas de vis 35, de façon à ouvrir ou à fermer le passage d'écoulement au moyen de l'organe de soupape,
non représenté, en fonction du mens de rotation. la forme de réalisation de la figure 3 peut Pire modifiée d'une façon analogue a celle décrite précédemment à propos des figurus 1 et 2, de telle sorte qu'un jeu d'aimants permanents, en par- ; ticulier les aimants internes 24, puisse être remplacé par des armatures aimantable/s en fer doux ou matière analugue
Lns exemples décrits ci-avant illustrent uniquement les principes de l'invention qui pouvent être mis en oeuvre de nombreuses autres façons dans le cadre du présent brevet.
Par exemple, les ea pièces polaires des unités d'aimant extérieur/ représentées à la figure 3 peuvent être connues en tant que solides de rotatin d'une façon analogue à celle des pièces polaires représentées aux figurer 1 et 2, les aimants extérieurs étant alors également capatles do rouler sur , la paroi du carter de soupape lorsque la poignée do com mande est mise en rotation. L'invention peut également être appliquée' à des soupapes et à d'autres dispositifs dans lesquels les aimanta ; sont disposés sur la face interne et la face externe, respactivement d'une paroi plane, par exemple une paroi d'cstrémité mass d'un cartor pour une soupape ou un autro appareillage.
Les soupapes sui ' vant la présente invention peuvent être utili ées dans différent* domaines où il est important d'obtenir un réglage récis et d'assurer l'étachéité du crter do soupape, par exemple en tant que
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soupapes de radiateurs ou comme soupapes d'isolement pour des gaz ou dos liquides agressifs, par exemple du kérosène, de l'essence et d'autres produits pétroliers.
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"Actuating ilécani'ame for l1nalOII valves and dloposities., It"
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The present invention relates to a mechanism
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magnetic actuation for magnets and similar devices, comprising a housing, a member located so soft> il <; inside said casing, for example an organno de aoupapo, and an actuating member movably located on the oxi side, sriam of said casing, said mechanism comprising in braking a magmatic or magnetizable body mechanically connected to said iritet member -n43 ct at least one second magnetic body or magnetablo connect.t;
said actuator ut located opposite said first corprr, do
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such aorta that a ctéplncc: n: nt of the actuator member is transferred by dos means m.rrm: ticlues through a wall of said housing to the internal organ.
Control valves for fluids are known
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possessing an actuation mechanism of the kind described, in which means of the aiman1.n) lermanenbl are rigidly attached to the internal member and.% the external actuation or.gànc, respectively. It has been discovered that there are difficulties in obtaining perfect synchronization between the movements of
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1% internal xgnne and those of the actuating member, this qmt is in 1); Irtictilif-r a serious objection for drs so-called modulating valves, 'in which the valve member must be capable of our jurrt with precision at n 1 iUlportl qitelle posit ion between the fully open and closed ball joint positions.
Li & lireso invention, which has among others for eight to overcome said. disadvantage, is based on the fact that the aforementioned difficulties can mainly be attributed to the fact that when the displacement effected manually of the actuator, the magnets must slide on the wall of the valve housing;
which results in a sa / caded movement of the internal valve member, because the movement of this member as may not comnien- cor before the static friction between the magnets and the housing wall has been overcome, c ' that is, not before the outer organ has moved a certain distance. This means that it will be particularly difficult to make minor adjustments! position of the valve member with satisfactory accuracy.
To some extent, said disadvantage could be eliminated by providing an air gap between the valve housing prong and the inner magnets, but the magnetic resistance adds to the pressure.
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This method would require the use of very strong magnets and, therefore, increase the volume and production costs of the valve.
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According to the present invention, we offer a f'1i '<; anJ <m ,; magnetic actuation of the kind j> i, 1 <c.ii.i <in which; 1.1 mnim. the first magnetic or ainantable body (s) located on the inside of said wall are 3üppp'rUc so as to be able to effect a rolling movement along said wall.
Because of the reduction thus obtained in the friction against the displacement of the bodies mI \ gtifJUCR, it becomes possible to avoid an air gap between this body and the wall and, therefore, to reduce the resistance. magiiétiqiic, c <. clnt in turn leads to optimum use of the forcc ma!. ': I1'Llf.JlJo
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available, while at the same time it is possible to obtain a ,!
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precise conformity between an exLcriclrcmcnL product displacement of the actuator and the corresponding displacement of
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the internal organ.
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If the wall is a surFaff of rotation, l ,. '. ni; 1> tnetic or magnetizable bodies can be in the form of a bar ut dJnpvot4: so as to be able to rotate around a longitudinal axis. To this Ku ir ,,
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1 ', we will realize that it can often l: rt', iviant, ig; cii; , (u not 1 only aryrtic bodies or <\ im: \ lJtl \ bll.'11 in:, crii <,. 0+ Milis 1. [. '; ...- ,, lcm'.) nt ICA body x1lI'II '' "" ',) Í (' nt 31111!>; '., r li rotation, ç "', '," rw, 1., teristiquo facilitating also: \ leml! nt. 11 ex ( ., ..... ';.! ()' the manual of a nJu "', 01', desired by means of the actuator unit, Unc furrle of realization pr, 3t ', Fr, <J ;. d <a fine invention; ¯¯ 'applicable in particular to valves, is characterized by: <: n "rtue the wall is carried out with a screw thread offering a profile by for ^ In
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relatively smoothly rounded and! n ç ,;
> j, i,> J left <"<<! 'cJttr' '': '11'¯ (magnetic or magnetabic bodies have a form in verb rarJK-! adapted to the p.iM of screws. Cr , r <anij # 1: tccm,; fit of p, 15 of> ix int.1rro: i classic, which, when Koupape's organ started rot4lt1 (.n, Ir
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causes said organ to be moved axinlef-ifnt, shooting a p, in of piiin large corresponding diameter practiced (Llnl "the wall of the carifr of 1 1
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SOUp; 'f "-' 0fr!), In combination! R ', 1 I.SO:') with the rait that} and '00;' .-" 1 <\ gn6tj qllf "on:!? 1. itnt :: l1) 1! S can. <. <; iJ; n, 1Inc "eductiop S \! PJJ 't:' j! 1I'nt; .1, .- ('I 1 i'rict.i ( ) T1 and one plus :. to, t .., ii <1 ,; j) r¯'ClSj.O: <t 'a justag <, <. "., L.', Jf.g. ,,, c of
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valve.
According to another characteristic of the invention, the sec-
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tion transv'-r'salc of magnetic bodies or .t¯im.ln! .. 11) 1 circular GLf'e eylinclninuc bridge and 1>; s eurny can be c! cté5 in lCUI's cxtrmitéç of pole pieces of more gii; 1 diameter, of such
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so that an increased magnetic flux between the poles is obtained
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m.t; n '!: iqucq o;' pc) .sf''s on the opposite c.Lrs of the p.'roi.
The rotary assembly of the magnetizable magnetic bodies could be realized by providing the cnipxes at each: end with a pin or axial projection which is guided in a (";, radial body of a fixed support; 1 l This feature can advantageously be applied to the liver to external and external bodies, flon, in the case where .- ,. s <! <;;, iii <ars do not have f:; çun roll on the pi / king: the!:! The radial entus in the support il SfU! "<lnt qUl3 the bodies -.;.; 1'0" \., , \ "ouJ OR \ '8 C: 1J) nhlraq d,' take a position in which the \ '!' s '" acen aC;, ivtv sound'. ,:; i contact dir '. "': t: lvr 1 ['() 1¯ ^ Oj. whatever ,, goose, 11 the imH'6cix¯1 <Jx; P'11II1J! .o" 1 fi' . "is, resulting from j ;;, dmc'.3 ,,,;> <1 <, x:? f () .. to.
Others of '' t. '' .. '. 3s and 11i.lf't particularity:.: I of 1.' illV ",! I, lon rcMSTtiron; do the following description (tsx given at titi-: c: 'cxt: rn (lc nun luimitiltif ut by referring to the appended drawings, di \' 8 of which La r luro is a sectional view longiLlI (.l1n; llr: 'J' a preSnJ.iTre 1 '() J'me from Ctrl, ti: 4.1¯U, 1 of a CW valve t :() rltt.tClf no 1II.:c.'ni::im .. of actjoJ1l1cmonL trUiY1t11L invention.
Figure 2 is a sectional view along the 1111: 110 11-11 do lu figulf3 1.
Figure 3 3 c; t uno vu (jon 61J, v tlon 111Lél'ulo, partially we cut, of a variant, the realization dlurHlsolipillW comprising a mf: 1 & 1I L8mCt of aetiunoent Muivant 1 t invantion,
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L11 Noutrnpel r. <Yi'r6xCnt.ôo In figure 1 includes a cartor
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cylindrical tubular valve which may be made of a suitable non-magnetic material, for example non-stainless steel
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magnetic.
A socket d ,. outlet 2 dri'itti,.; int a p.in;, tj ,, de s rt.ir axial3, is screwed into one end of the valve housing and an inlet socket 4 is screwed onto the opposite end of the
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housing, The edge of the outlet passage 3 directed towards the interior of the housing 1 acts as a valve seat which enters: i \ '; e. an O ".III (of conical valve 5 which, in combination with a bush 2 1, iiL <, of steel or other metal, can usefully be made of plastic.
The mt'v: .curc end of a valve fin 6 '1 Id,; o,', extends axially through the valve housing 1, is relU. "Ctu movably to a pilot valve member which t .'ntlt: c un: - ;. 1 "'1:" pilot extending along the peripheral edge of an axial flow passage 8 in the valve member 5 The valve member
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valve 7 encloses a widening? 9 the end of the valve pull 6, enlargement has two axial faces - <of) * tn) e spherical which are located with a lr'6er axial play between the valve trim 7 and an ecii> 11 10 screwed into said organ. In this way, the valve member 7 and the rod 6 can rotate lJ1yi, 1, m ,, iiL with respect to each other and, moreover, effcctuor un 1, t, t'r <Léj> 1,; ci, ment axially relative to each other.
On 10 inside side of the valve member 7 is ± 1, xed a valve lifter 1 <jiii extends downwards through the passage 8, below which the lifter is provided with three radially extending arms, which are; located in the closed position of the valve such that
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shown in figure 1, slightly in d9seoccr of the UI,: IlfU ili, valve 5.
LI extl, upper end of the valve stem 6 present, u an external thread 12 which engages a nut 13 which is held
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against a rotation and axial displacement at the nitlu of two or, if desired, more than two tapered bearing pins 14 which.
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screwed into the wall of the valve 1 ciurl, of tel.t: so that bed radial position of 1 '<' <c..fiii 12 taken to be a, jus ,, '<;.
Two supports 15 .p <iccs longitudinnlcmcll ..: '- son', realized in a pii; <r <.; with the tjgc of (àpaj >> 6, In the embodiment rupr '; senLéc each: uplrur. 15 is constituted by' a star h three branches with troj: j '': nt5 radial 16 llisp ±, SàCS at a é5Jl <lcvm; ant a!: gulf \ ir8c unifo: 'r.1'¯') Ti <: 1 ;. caregivers in t '.. e1' .. tX!:. J1S: 'iCl'1CS 17 C / beds of a suitable material (1 \ 1e 2Grms: slow are; each with 1! u their CXLrt' SISit:
d \ .. 1 ni) piece poltirc 18. made nar mwmplc Gc iron. soft, qi <1. !, r ^ srvt: <; àt> = face lat '' 'i alo circular cylindrical ut ufic face d'> ;; t: rôit4 plane offering a central recess (tans loqucl tfno end of j 3 .. 'él (.ment 17 Fits me "t!":> it '': I'1C: 1t., Lu fac "opposite end of each piece pclairc 18 ei; t provided with a cylindrical pivot pin 19 which is guided with a suitable Clearance in a slot 16 (one of the two supports 15.
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On 1 <. dimension xteri (-ttr of the valve housing 1 there is provided an actuating member generally designated by the reference 20 and comprising a cup-shaped housing 21 in mat 14,1, non-magnetic and a cover 22 In Figure 2, member 20 is shown with cover 22 removed.
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The crankcase *. It has a generally circular cylindrical liver, with an internal diameter CO1 'equals the external diameter of the valve housing 1 and, in addition, it is provided with three pockets or enlargements.
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semcnts 2Z located in correspondence with the three elements 17 arranged inside the valve housing 1 and with the same mutual angular spacing as said magnets. In each pocket 23 of the actuating member 20 is disposed a circular cylindrical bar magnet 24, at the ends of which were fixed two circular cylindrical pole pieces 25 of diameter greater than that of the magnet 24. .
This diameter of the pole pieces is chosen so as to allow the pole piece to rotate freely in the associated puches 23 and to make small adjustments therein in the radial direction.
When an internal magnet and an external magnet 17 and 24, respectively
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tively, are arranged so that a north polo of a magnet
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either opposite to the sufi pdle of the other, as represented there ln f'i'1IPI '1, the pole pieces 18 and 25, respectively, s': rttir "ronL mutually and, therefore, because of the closed mobility
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magnets in their respective holders, they will come in conta
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with the inner and outer faces, respectively, of 1.1 cylindrical wall of the valve housing 1. Under the effect of a manual rotation of the actuator 20, the magnets 24 will tend to e \ b, r, , 1ner them,: lim, \ nLs 17 and, because of the freedom that entire magnets move and.
Fold n particular the possibility of rotilt.i ') 11
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internal magnets 17 in the supports 15, the valve stem
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6 will follow the rotation of the actuator unit 20 with a cr.'nd '.'
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precision.
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By Paisant turn the organ 20 dan? the opposite direction to that of clockwise as seen in figure 2, the t, 1,1 <a of valve 6 will be simultaneously raised, because of 1 '<; ntznj; <: m <.fiL between the thread # screw 12 and the nut 13g from the position rf! pr '; ent.l: o in figure 1, so fJU' <tprè / 'l ... see aurmontls the li'! gtr 7rm c axial between elarsihsemcnt 9 and nut 10, it 6oul'a first the pilot valve member 7 at7in d., tilbljr a '* éalisatl.oo <J <: ready # sion between the upper faces and inferit'ure of the or'yrrc of ri.m; .y>. main 5. After a short further displacement df Ja tigi- 6, the valve lifter II will release the valve member 5 d ,! tf'l-
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the so that the actual outlet passage extending between the valve member 5 and the socket 2 is open.
We will surrender
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account that the pilot valve device represented everything. f'1t.r'c omitted if the valve is only intended to be opened if there is a relatively small difference already.
Instead of the cylindrical pole pieces $ 2 on the external magnets 24 shown! * In the figures, ", 1 and 2, which allow the magnets to roll on the outside face of the 80UI) APU 1 housing, one can use in ct! rtain8 case of piôcen po-
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layers which are molded on a part of their cylindrical surfaces.
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ques following a profile in order to conform to the external diameter
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of the valve housing 1, so that the pole pieces
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will engage the crankcase on part of a bed face instead of doing so along a line only.
With such an increase in superficiality! contact contact of the outer magnets, 14z; magnetic losses between the internal and external magnets pe'j '.-' jnt êLrc r ', dl1.ites, I.O [' 3qU 'the supports 15 are uniq'i'j'en'- 11 \ Ln1 <1 (>
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two diametrically opposed arms and. correspondingly ,.
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of two magnets 11 1 instead of the three shown in Figures 1 and 2, it may be possible to reduce the manétitjt's due to the parasitic field inside the valve housing 1, by arranging the two magnets 17 diametrically opposites of such sort.e 'lu IUI polo north of a magnet sc located in the same) laii P: 1> nclicul.airv of the valve body clu'a south pole of the other magnet.
COIIUIIO on
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has just described, the members 17 and 24 in the valve shown in Figures 1 and 2 are permanent magnetic bodies,
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However, it also comes within the scope (the present invention
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tion that permanent magnets should only be used with a
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side of the partition wall, for example on the external faco, while magnetahieh reinforcements made by C: XCnll 'ic do soft iron HO! .I: Ilt used on Ja olipo9ta ci (- la p: troi, p.tr 'cX1W, lc the Intf! r'lIn face, When such armatures are! located at the u [1posed to a magnet, they will be magnetized and act as well (the ni8ric will go (read the magnets per'IRancl \ The mentioned in connection with the form cites embodiment of Figures 1 and 2.
This modification can be advantageous if it offers a reduction in the risk of reducing the strength of the so-called 11 errors caused by the assembly of the cooperating magnets during the IHIHornhlal (U of the Irecilnism, when closed permanent magnets are unsuccessful. (! fi on the soft sides of the wall.
The valve rnprfNenL6c In figure 3 comprises a casing (the valve ,, 6n {, r'nlomont. Cylindrical 31 provided with a cloulllo aditiale.n 32 the summer, un cIfIII1110 do outlet 33 at one end ot sur le Ôté, ros I) f - ctlvcmulit, v cL, rL "r ,, I. Jorganc nouliape 1) i-oproment cote, rospuetivomunt, dx curt.nr.
J. torlllno do valve properly
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dit and the associated valve seat are not shown, as these parts are of a very conventional design or, of a
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analogous to that shown i li Figure 1, will be <'oL, ",,; of a separate pilot valve member, Figure 3 rctmWscntu the upper end of a valve stem 34 which test in liai. its mechanism with a valve member, not shown, of canvas comes out '* a
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that the latter can open or close the weighing of <1; <> ul, <mi, nL 1 through the valve housing thanks to an axial displacement. of / valve stem 34.
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Above the lower cylindrical 1) .ij-tie of the valve housing 3 to which the bushings 32 and 33 are rti.icm, the tit valve housing, shaped with a screw thread 35 of which the corm in profile is softly rounded, almost like the screw thread of a glass bottle or metal jar. the axial displacement of the valve stem 34 is produced by a manual rotation of an actuating control handle 36 which has a cylindrical part and a conical part, both coaxial with the valve housing 31 and a part ci (,
flat end face with a boss 37 which has an axial bore
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enclosing a pin (the guide had salllie 38 on the valve housing 31. Conibination with the pin 38 and yorsy: yu 37, one can provide a graduated scale and a member 1.1 <licnL <; iii, 1.1 <1 1- regarding the position of the internal valve member.
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The inner face of the cylindrical part of the control line 26 is provided with three arms extending radially and inwardly 39, each of them having a slot 40 .q '<' t.; N- dant. facelift. In the lower marginal wing 41 folded towards the inside of the handle 36, three slits were made
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corresponding 40 which are in uxial alignment with neck tus in the arms 39
In one piece with the valve rod 34 are provided closed nt supports 42 offset axially,
which present back radial slots 43 corresponding to the slots 16 shown in Figures 1 and 2 ot
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to fllntus 40 in the handle 360 In total, there are three pairs of supports z2 distributed tiiii f'crrrncm <nt around (the 1 (the rod, that is to say with a 1'IM (angular tent do 1 OO ut c1, ',,' alées at the same time clap the axial sells I along the tj, 2 (, 34, c (1nformoment at P.cr, of the screw pan 35.
Dal1s the slits 43 aligned axially (the C]; H [IIC pair of support 42, an internal magnet unit consisting of: 'a cylindrical bar magnet .t.1 and two pieces po] areas .1 5, is rotatably supported by axially extending pivot pins 46 and integral with the pole pieces 45 The side surface of each pole piece 45 is a surface of revolution coaxial with the rod magnet 44 and having a generator line which corresponds to the pitch profile (screw 35.
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Three outer magnet units each consist of a circular cylindrical rod magnet 47 made of permanent magnet material, and two pole pieces
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48. By means of projecting axial pins, iQ, each (said magnet units is guided with a suitable clearance into two slots 40 axially aligned in the handle 36. The pole pieces
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res .j8 are generally circular cylindrical but, over part of their surface, they are molded according to m PI-01iL co: l.1: ie already mentioned in connection with figures 1 and 2 and with a profile such that they can externally clamp the screw thread 35 with a relatively large contact surface.
Therefore, unlike units 4445, magnet units 47,48a cannot rotate in their guide slots 40 but can only fit radially so that, as in the embodiment From Figures 1 and 2, a magnetic circuit can be established between the internal and external magnet units with low magnetic resistance and low losses.
The three arms 39 on the internal face of the handle 36 are, just like the corresponding support arms 42 on the rod
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valve 34, offset axially with respect to each other in accordance with the pitch of the thread 35. Therefore, in three places of the circumference of the valve housing there will be an internal magnet unit and an extorno magnet unit in close mutual contact, so that a rotation of the handle 36 will be transmitted with maximum efficiency through (the pa / si of the valve housing to the valve stem 34 which is therefore rotated and axially displaced by the screw thread 35, so as to open or close the flow passage by means of the valve member,
not shown, depending on the rotation mens. the embodiment of figure 3 can worse modified in a manner analogous to that described previously with regard to figures 1 and 2, so that a set of permanent magnets, in part; t in particular the internal magnets 24, can be replaced by magnetizable armatures / s in soft iron or analugue material
The examples described above illustrate only the principles of the invention which can be implemented in many other ways within the scope of the present patent.
For example, the ae pole pieces of the outer magnet units / shown in Figure 3 may be known as rotatin solids in a similar fashion to the pole pieces shown in Figures 1 and 2, the outer magnets then being Also, the capatles should roll over the wall of the valve housing when the control handle is rotated. The invention can also be applied to valves and other devices in which they are magnetized; are arranged on the internal face and the external face, respectively of a flat wall, for example a solid end wall of a box for a valve or an auto-equipment.
The valves according to the present invention can be used in a number of areas where it is important to achieve accurate adjustment and to ensure the seal of the valve housing, for example as a valve housing.
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radiator valves or as isolation valves for aggressive gases or liquids, eg kerosene, gasoline and other petroleum products.