Soupape à tiroir commandée par au moins un électro-aimant La présente invention a pour objet une soupape à tiroir commandée par au moins un électro-aimant, pour la commande d'un fluide sous pression, hydraulique ou pneumatique, caractérisée en ce que l'armature de l'élec- tro-aimant est accouplée au tiroir de manière à permet tre un mouvement universel limité entre ces deux organes.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution .de la soupape objet de l'invention et une variante La fig. 1 est une coupe longitudinale de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe longitudinale de la seconde forme d'exécution.
La fig. 3 est une coupe, à plus grande échelle, d'organes représentés aux fig. 1 et 2; et la fig. 4 est une coupe selon IV-IV de la fig. 3 et montre la variante.
La soupape représentée à la fig. 1 comprend un bloc 1 et deux électro-aimants 2 et 3 montés respectivement à chaque extrémité du bloc. Le bloc 1 est de forme géné rale parallélipipédique et comprend des faces extrêmes 4 et 5, une face supérieure 6 et une face inférieure 7. Le bloc présente un alésage 8 taillé avec précision et s'étendant d'une face extrême à l'autre et se terminant par des évidements fraisés 9 et 10 adjacents aux faces extrêmes 4 et 5 respectives. Les extrémités extérieures des évidements fraisés sont filetés.
L'alésage 8 présente aussi un évidement central annu laire 11 communiquant avec une lumière non représen tée s'ouvrant dans l'une des faces du bloc 1 pour l'entrée d'un fluide sous pression. Deux évidements annulaires 12 sont formés dans l'alésage symétrique ment de chaque côté de l'évidement 11 et communi quent respectivement par des passages 13 et 13a avec des lumières 14 et 14a dans la face inférieure 7 du bloc. Les lumières 14 et 14a permettent la connexion de la soupape à un ou plusieurs dispositifs non représentés utilisant le fluide sous pression commandé par la sou pape.
La soupape comprend un tiroir 15 comportant deux colliers 16 meulés avec précision pour s'ajuster étroite ment dans l'alésage 8 et espacés l'un de l'autre de façon que lorsque le tiroir est dans sa position centrale repré sentée à la fig. 1, les colliers masquent complètement et scellent les évidements 12. Le tiroir s'étend à chaque extrémité dans les évidements 9 et 10 et comporte à ses extrémités des parties 17 et 17a de diamètre réduit for mant deux épaulements annulaires 18 et 18a approxima tivement à mi-distance de la longueur axiale des évide ments 9 et 10.
Les électro-aimants 2 et 3 sont identiques et montés de manière semblable en opposition. Seul l'électro aimant 2 va être décrit.
L'électro-aimant 2 comprend un tube 19 d'une matière non magnétique fixé à l'une de ses extrémités dans un manchon 20 qui comporte un filet externe 21 et un épaulement annulaire tronconique 22, de sorte que le manchon peut être vissé dans l'évidement 9, l'épau lement 22 s'engageant de façon étanche avec une surface annulaire correspondante 23 sur le bloc 1.
A son autre extrémité,<B>l</B>e tube 19 est fermé par un bouchon 24, en matière ferromagnétique, dont l'extré mité interne se termine approximativement à mi-distance de la. longueur du tube par une face 25 dans laquelle est monté un anneau conducteur 26. L'extrémité externe 27 du bouchon 24 présente un diamètre réduit, elle s'étend au-delà de l'extrémité adjacente du tube 19 et est filetée extérieurement.
Un enroulement 28 bobiné sur une bobine 29 est monté sur le tube 19, l'enroulement étant connecté à un bloc de bornes 30 dans un coffret comprenant une base 31 et un couvercle 32, ce dernier présentant une ouver ture s'engageant sur l'extrémité externe 27 du bouchon 24 et étant maintenu en place par un écrou 33. La base 31 et le couvercle 32 présentent des ouvertures 34 pour l'entrée de conducteurs.
L'électro-aimant comprend aussi une armature 35 qui peut glisser dans l'extrémité avant du tube 19. L'extrémité avant 36 de l'armature présente un évide ment 37 qui reçoit l'extrémité 17 du tiroir 15 avec jeu et cette extrémité 36 de l'armature est couplée à l'extré mité 17 du tiroir par une goupille 38 s'étendant à tra vers l'armature et le tiroir.
L'extrémité 17 du tiroir (fig. 3) présente un alésage transversal 39 comportant un évidement 40 à chaque extrémité, la goupille 38 s'ajustant étroitement, par exemple avec un jeu de 0,05 mm, dans l'alésage 39, mais ce dernier s'étend axialement dans la direction de la gou pille sur une faible distance seulement. Cet arrangement permet un mouvement universel limité entre le tiroir et l'armature, c'est-à-dire un mouvement de rotation limité dans toute direction, tout en permettant seulement un très faible mouvement à vide axial entre l'armature et le tiroir.
La fi.. 4 montre une variante dans laquelle l'alésage 39 s'étendant transversalement à l'axe n'est pas de sec tion cylindrique mais allongée transversalement, de sorte que, sans augmentation du mouvement à vide axial entre l'armature et le tiroir par rapport à la construc tion précédente, une moindre précision dans l'aligne ment de l'armature et du tiroir est nécessaire.
L'armature 35 (fig. 1) présente quatre fentes pro fondes 41 pour assurer la communication, dans le tube 19, entre une extrémité de l'armature et l'autre.
L'extrémité 17a du tiroir 15 est couplée de même à l'armature 35a de l'électro-aimant 3, de sorte que l'excitation de l'un des électro-aimants produit une trac tion du tiroir en direction de cet électro-aimant. En posi tion de repos, le tiroir est maintenu dans la position médiane représentée à la fig. 1 par deux cuvettes 42 et 42a présentant chacune une ouverture axiale engagée à glissement respectivement sur les extrémités 17 et 17a du tiroir, ces cuvettes glissant librement dans les extrémités internes 43, 43a des manchons 20, 20a et étant sollicitées vers l'intérieur par des ressorts 44 et 44a, de sorte que les bords extérieurs des cuvettes s'appuient contre le fond des évidements 9 et 10 quand le tiroir est dans sa position médiane.
Les parois latéra les des cuvettes présentent chacune des ouvertures 45 pour permettre l'échappement du fluide sous pression provenant des évidements 12, après déplacement du tiroir. On voit, à la fig. 2, que les évidements 9 et 10 sont connectés respectivement par des trous 46 et 47 à une lumière de sortie 48 du bloc 1.
Comme les soupapes à tiroir connues, la soupape à tiroir représentée à la fig. 1 comprend un tiroir pré sentant deux colliers, une lumière d'entrée pour le fluide sous pression, une lumière d'échappement et deux lumières haute pression. Cette soupape n'est toutefois pas commandée mécaniquement mais par excitation de l'un ou l'autre des électro-aimants.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 2, le tiroir est agencé en tiroir central, en tandem, compor tant des colliers 16, deux colliers supplémentaires exté rieurs 49 et 49a et un collier central 50 d'une longueur axiale beaucoup plus faible que la longueur axiale de l'évidement central 11. En outre, le tiroir présente un premier conduit 51 mettant en communication les deux côtés d'un collier 16, et un second conduit 51a mettant en communication les deux côtés de l'autre collier 16.
Quand le tiroir est dans sa position centrale repré sentée à la fig. 2, une lumière d'entrée 52 pour le fluide sous pression communique par les conduits 51 et 51a avec les évidements 9 et 10, les lumières 46 et 47 et la lumière d'échappement 48. Lors de l'excitation de l'électro-aimant 2, le tiroir 15 est déplacé vers la gau che, de sorte que le collier 49a s'engage dans l'alésage 8 du bloc de la soupape pour empêcher toute commu nication par le conduit 51a avec l'évidement 10. Le col lier 50 s'engage aussi dans l'alésage 8 pour empêcher la communication entre la lumière 52 et l'évidement 9, le collier 16 de droite est déplacé par rapport à l'évide ment 12 de droite, de sorte que la lumière d'entrée 52 est mise en communication avec cet évidement 12 par le conduit 51a.
En même temps, l'évidement 12 de gau che est mis en communication, par le conduit 51 avec l'évidement 9 et de là avec la lumière d'échappement 48. L'excitation de l'autre électro-aimant 3 mettrait de même la lumière 52 en communication avec l'évidement 12 de gauche par le conduit 51, et mettrait l'évidement 12 de droite en communication avec l'évidement 10 et de là avec la lumière d'échappement 48 par le con duit 51a.
On pourrait utiliser d'autres arrangements du tiroir et du bloc de la soupape pour assurer différentes carac téristiques de commande du fluide sous pression. En particulier, l'ensemble pourrait comprendre un bloc de soupape et un tiroir associé agencé de manière à occu per seulement deux positions. Un seul ressort serait uti lisé pour pousser le tiroir dans l'une de ces deux posi tions et un seul électro-aimant assurerait le mouvement du tiroir contre l'action du ressort dans son autre posi tion.
Une telle soupape peut comprendre un bloc et un tiroir de construction semblable à celle représentée aux fig. 1 et 2, avec les modifications nécessaires pour que le tiroir ne puisse prendre que deux positions dans le bloc. Dans ce cas, l'un des électro-aimants est supprimé, par exemple l'électro-aimant 3, ainsi que le ressort 44a et la cuvette 42a, et le manchon 20a est fermé à son extrémité pour obturer l'évidement 10 de l'alésage 8 du bloc.
Le mouvement du tiroir vers la droite (fig. 1 et 2) est alors effectué par le ressort 44 et le mouvement du tiroir vers la gauche est effectué contre l'action du ressort 44 par excitation de l'électro-aimant 2.
La soupape décrite est de faibles dimensions et pré sente néanmoins une capacité comparativement grande. Par exemple, une soupape présentant une longueur totale de moins de 15 cm et un bloc d'approximativement 4,5 x 4,5 x 5 cm présente une surface efficace pour l'écoulement du fluide équivalente à celle d'un tuyau de 4,8 mm de diamètre.