FR2543651A1 - Dispositif pour appareils de reglage a fonctionnement electromagnetique - Google Patents

Abstract

DANS UN DISPOSITIF POUR APPAREILS DE REGLAGE A FONCTIONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE POUR MACHINES DE REFOULEMENT COMPORTANT UN SYSTEME OSCILLANT RESSORT-MASSE, QUI PEUT ETRE MAINTENU DANS CHACUNE DES POSITIONS EXTREMES DE DEVIATION MAXIMALE D'OSCILLATION PAR DES ELECTRO-AIMANTS, DE SORTE QU'IL EN RESULTE AU MOINS DEUX POSITIONS DE COMMUTATION DISTINCTES, L'ARMATURE 17 ET LES ELECTRO-AIMANTS 1, 2 FONT PARTIE D'UN DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT ET EN MEME TEMPS, L'UN DES ELECTRO-AIMANTS OU TOUS LES DEUX SONT RELIES AU BOITIER 7 AU MOYEN D'ELEMENTS COMPENSATEURS DE LONGUEUR 21 A FONCTIONNEMENT HYDRAULIQUE DE TELLE SORTE QUE LA DISTANCE ENTRE SIEGE DE VALVE ET SURFACE POLAIRE DU OU DES ELECTRO-AIMANTS 1, 2 EST ADAPTEE A LA DISTANCE ENTRE L'OBTURATEUR 12 ET LA OU LES SURFACES POLAIRES DE L'ARMATURE 17, DE SORTE QUE L'ARMATURE 17 SE RAPPROCHE DE L'ELECTRO-AIMANT 1, 2 ET L'OBTURATEUR 12 DU SIEGE EN ETANT AMORTIS DE LA MEME FACON.

Description

L'invention concerne des appareils de réglage à fonctionnement

électromagnétique, dans lesquels un système ressort-masse peut être maintenu par des électro-aimants

dans les différentes positions extrêmes de déviation d'oscil-

lation, de sorte que l'on obtient au moins deux positions distinctes de commutation, la durée de séjour aux positions

de commutation pouvant être commandée par une durée arbi-

traire d'excitation des électro-aimants.

Les appareils de réglage de cette espèce doivent être ajustés de façon très précise si l'on ne veut pas que des tolérances de fabrication, la dilatation thermique, l'usure, etc, conduisent à une défaillance qui peut être causée par le fait que l'élément de commande actionné, par

exemple un obturateur sur son siège, et le mécanisme d'ac-

tionnement, par exemple l'armature d'un électro-aimant, ne prennent pas conjointement leurs positions de commutation

assurant la fonction.

Dans cet ordre d'idée, le brevet DE 23 35 150

prévoit qu'au sein des organes de transmission entre méca-

nisme d'actionnement et valve, il s'établisse un jeu de

sorte que pour le dispositif de fermeture, l'armature s'ap-

plique à l'électro-aimant et simultanément l'obturateur au siège Le choc de l'armature sur l'électro-aimant est absorbé par des ressorts Belleville qui sont comprimés vers la fin de chaque course Dans le DE A 30 24 109, on propose qu'une liaison élastique entre tige de valve et armature assure la compensation de longueur nécessaire, un certain amortissement du choc de l'armature sur l'aimant

étant simultanément effectué.

Pour éviter de grands efforts mécaniques aux surfa-

ces de contact, des bruits et un rebondissement quand des éléments en mouvement relatif se rencontrent, on utilise, en combinaison avec des électro-aimants, des éléments qui assurent un amortissement pneumatique pendant la totalité ou seulement une partie du processus de mouvement, par un

travail de variation de volume d'une poche de gaz enfermée.

On utilise en général des éléments supplémentaires spéciaux

qui n'appartiennent pas directement à l'électro-aimant.

Pour accomplir leur tâche, on les relie directement A

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ou indirectement aux éléments correspondants de l'électro-

aimant de sorte qu'ils peuvent amortir le mouvement relatif entre les éléments de l'électro-aimant dans les domaines désirés du processus de mouvement Dans le brevet DE 1 055 091, on décrit une exécution d'électroaimant muni d'un amortisseur supplémentaire Le rôle d'amortissement est assumé par un soufflet relié solidairement à l'armature et qui se comprime vers la fin du processus de mouvement en

touchant des butées, de sorte que l'air enfermé est compri-

mé et s'échappe par une ouverture, ce qui assure l'amortis-

sement prévu vers la fin du processus de mouvement.

Ce mode de réalisation de l'amortissement par des

éléments supplémentaires nécessite des moyens supplémentai-

res, qui sont les amortisseurs, les organes de transmission

du mouvement et d'arrêt entre les éléments intéressés.

L'invention a pour but d'obtenir une rencontre amortie entre l'armature et l'aimant et en même temps un positionnement amorti de l'élément de commande actionné dans une ou plusieurs positions de commutation, la position considérée devant être atteinte exactement En outre, il s'agit de réduire les moyens de construction, l'encombrement et le nombre des pièces en mouvement et d'augmenter la s reté de fonctionnement en effectuant automatiquement un ajustement exact de l'appareil de réglage relativement à

la position finale des éléments en mouvement.

Ce problème est résolu, selon l'invention, par le fait que l'on enferme entre armature et électro-aimant un volume de gaz, une cavité fermée se formant, seulement un

peu avant que les positions de commutation ne soient at-

teintes, par des éléments élastiques ou par des parois fixes, avec de très petits interstices entre les parties mobiles et les parties fixes Lorsqu'on utilise des parois fixes pour limiter le volume de gaz enfermé dans la région

de paroi latérale, celui-ci peut s'échapper par des inter-

stices appropriés entre parties mobiles et immobiles.

Lorsqu'on utilise des éléments élastiques pour limiter le volume de gaz dans la région de paroi latérale, il faut des ouvertures d'éjection dans l'armature, dans l'aimant ou dans les éléments d'étanchéité élastiques L'échappement du volume de gaz comprimé par les ouvertures d'éjection assure, par conversion d'énergie, que les positions de commutation de l'armature sur l'électro-aimant soient

atteintes avec amortissement Ce mouvement amorti de l'ar-

mature est transmis à l'obturateur par une liaison rigide

ou assistée entre armature et obturateur Grâce à l'utili-

sation d'éléments appropriés, il est assuré que l'obtura-

teur se rapproche du siège à peu près de la même façon que l'armature se rapproche de l'électro-aimant Les éléments

effectuent alors le positionnement nécessaire selon l'inven-

tion, soit entre un électro-aimant ou tous les deux et le

siège, soit entre l'armature et l'obturateur, les électro-

aimants étant fixes, grâce à des dispositions appropriées et ainsi, compensent les tolérances de fabrication, la

dilatation thermique et l'usure.

Les avantages que l'on peut obtenir par l'invention résident en particulier dans le fait que toutes les parties mobiles de l'appareil de réglage arrivent à leurs positions de commutation avec amortissement, de sorte que l'on évite le bruit dans une large mesure et que l'on diminue nettement les efforts mécaniques Un autre avantage réside dans le fait que la fonction d'amortissement peut être réalisée au sein de l'espace de construction existant dans l'électro-aimant et qu'en même temps, les moyens de construction nécessaires

à la fonction d'amortissement peuvent être réduits En.

outre, ni lors du montage ni lors de l'entretien, il n'est nécessaire d'ajuster l'appareil de réglage Pendant le fonctionnement, les variations de longueur des organes de réglage actionnés ou de l'appareil de réglage, dues à la

dilatation thermique, sont compensées automatiquement.

Des exemples d'exécution de l'invention sont décrits ci-après à propos des dessins, dans lesquels:

la figure 1 montre en coupe longitudinale un premier exem-

ple d'exécution du dispositif selon l'invention; les figures 2 à 4 sont des vues analogues d'autres exemples

d'exécution; -

les figures 5 et 6 montrent des modes d'exécution préféren-

tiels d'éléments compensateurs de longueur selon l'invention;

les figures 7 et 8 sont des vues partielles de modes d'exé-

cution préférentiels du dispositif de réglage électro-

magnétique selon l'invention, et

les figures 9 et 10 montrent des détails d'autres aménage-

ments préférentiels d'éléments compensateurs de longueur selon l'invention. La figure 1 montre, à titre d'exemple, un dispositif de réglage à fonctionnement électromagnétique, comportant les électroaimants 1 et 2 et leurs bobines 3 et 4 ainsi que les recouvrements de bobine 5 et 6 L'électro-aimant 2 est solidaire du boîtier 7, tandis que l'électro-aimant 1

est guidé dans le bottier 7, en même temps que le disposi-

tif de précharge pneumatique formé du cylindre 8 et du piston 9 et peut exécuter des mouvements axiaux entre les butées 10 et 11 L'obturateur 12 est guidé dans le guide 13

solidaire du bottier 7 Le ressort 14 est relié à l'obtura-

teur 12 de façon classique, par l'intermédiaire du plateau

de ressort 15 et des éléments coniques de valve 16 L'arma-

ture 17 est reliée de façon assistée, par le guide d'armatu-

re 18, à l'extrémité de tige de l'obturateur 12, par le ressort 19, qui s'appuie sur le piston 9 du dispositif de

précharge-et par l'intermédiaire du disque de centrage 20.

Le positionnement de l'électro-aimant 1, en même temps que

du dispositif de précharge, est assuré par l'élément compen-

sateur de longueur 21 à effet bilatéral L'élément compen-

sateur de longueur 21 est relié solidairement au boîtier par une vis 22, tandis que le collet 23 du piston mobile

verticalement 24 est fixé à l'électro-aimant 1 par l'inter-

médiaire d'une douille filetée 25 et du cylindre 8, de sorte que les variations de longueur de l'organe de réglage

se transmettent à l'élément compensateur de longueur.

L'installation rigide de l'élément compensateur de longueur permet la transmission de forces de compression aussi bien

que de traction.

La figure 2 montre un dispositif de réglage à fonc-

tionnement électromagnétique muni d'un élément compensateur de longueur 26 à effet unilatéral pour le positionnement de l'électro-aimant 1 L'élément compensateur 26 s'insère dans

le creux cylindrique du cylindre 8 du dispositif de préchar-

ge et est maintenu par le couvercle 27 L'installation rigi-

t 543451

de permet seulement la transmission de forces de compression.

La figure 3 montre un dispositif de réglage à fonc-

tionnement électromagnétique muni d'un élément compensateur de longueur 28 à effet bilatéral L'élément compensateur 28 est vissé fermement à l'obturateur 12 Le collet 23 de l'élément compensateur 28 est fixé, par un écrou à chapeau 29 Mde manière à pouvoir coulisser avec l'armature 17 par l'intermédiaire de la douille de guidage 30 relativement

à l'obturateur.

La figure 4 montre un dispositif de réglage à fonc-

tionnement électromagnétique comportant un élément compensa-

teur de longueur 28 ' à effet bilatéral qui est relié de façon assistée, par l'intermédiaire d'un couvercle 31, à la douille de guidage 30 et à l'obturateur, de sorte que seules

des forces de compression peuvent être transmises.

La figure 5 montre un élément compensateur de lon-

gueur à effet unilatéral L'élément compensateur hydrauli-

que, formée d'un cylindre 32 et d'un piston 33, est muni d'un soufflet 34, qui relie le cylindre 32 et le piston 33 de façon étanche aux gaz et aux liquides, de sorte qu'il ne peut pas sortir de liquide et qu'il ne peut pas pénétrer de substances nocives Les surfaces latérales du piston 33 et du cylindre 32, sont en même temps conçues sous forme de surfaces de guidage et d'étanchéité L'étanchéité de la cavité de pression 36 vis-àvis de la cavité à liquide de fuite 37 et du réservoir à liquide 38 est assurée par un

prolongement à paroi mince 39 du bord inférieur du piston.

Le liquide de fuite peut refluer, par une ouverture 40 de la paroi du piston, au réservoir à liquide 38 dans lequel

est contenu, comme accumulateur de pression et élément com-

pensateur de volume, un soufflet 41 rempli de gaz et relié solidairement à la tête supérieure du piston La tête de piston 42 est formée d'une pièce usinée au tour destinée à recevoir une perforation d'échappement 43 et un clapet

anti-retour à ressort 44 La cage de ressort 45, sur laquel-

le s'appuie le ressort 46, qui ferme la perforation 47 par une bille 48, est centrée dans la tête de piston et est maintenue contre la tête de piston de façon assistée par le ressort 49 La surface frontale supérieure 50 du cylindre sert de butée de fin de course pour une compression maximale possible de l'élément compensateur de longueur Le piston 33 est muni, au-dessus de la lèvre d'étanchéité 39, d'une gorge annulaire 51 reliée par une liaison 52 à la cavité à liquide de fuite 37. La figure 6 représente un élément compensateur de

longueur à effet bilatéral.

L'élément compensateur de longueur est formé d'un

piston à double effet 24 et de deux cylindres 53 et 54 re-

liés rigidement entre eux par l'intermédiaire d'éléments d'espacement 55 Le piston 24 est relié de façon étanche

aux gaz et aux liquides aux cylindres 53 et 54 par l'inter-

médiaire des deux soufflets 56 et 57, de sorte qu'il ne peut pas sortir de liquide et qu'il ne peut pas pénétrer de substances nocives Les surfaces latérales 58 et 59 qui glissent l'une contre l'autre sont en même temps conçues sous forme de surfaces de guidage et d'étanchéité Les têtes de piston 60 et 61 délimitent, avec les cylindres 53 et 54, des volumes de liquide 62 et 63 qui peuvent s'écouler

vers le réservoir à liquide 66 en passant par les perfora-

tions de débordement 64 et 65 Les lèvres d'étanchéité 67 et 68, conçues sous forme de prolongements à paroi mince des bords du piston, empêchent le liquide de s'écouler, par les interstices 58 et 59, vers les cavités à liquide de fuite 69 et 70, l'action d'étanchéité étant favorisée par des gorges annulaires 71 et 72 qui sont reliées, par des rainures d'écoulement 73 et 74, aux cavités à liquide de

fuite 69 et 70.

Un petit courant de liquide de fuite, qui est inévi-

table, peut refluer au réservoir à liquide par les ouver-

tures de reflux 75 et 76 La tête de piston 61 loge un clapet anti-retour 77, dont la cage de ressort 78 est reliée à la tête de piston de façon assistée par un ressort 79 Le ressort 80 placé dans le volume de liquide 62 s'appuie sur

le cylindre 53 et la tête de piston 60.

La figure 7 montre un détail du dispositif de régla-

ge à fonctionnement électromagnétique, comportant les électro-aimants 1, l'armature 17, le ressort à boudin 19 et le recouvrement de bobine 5 Les éléments annulaires 82

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et 83 sont en matière élastique amagnétique et sont reliés

à l'électro-aimant 1 de façon étanche aux gaz Par l'ou-

verture d'éjection 84, le gaz comprimé peut s'échapper de

sorte que l'armature 17 peut venir s'appliquer avec amortis-

sement. La figure 8 montre également un détail du dispositif de réglage à fonctionnement électromagnétique La cavité destinée au volume de gaz enfermé n'est pas fermée de façon complètement étanche, mais, par une structure spéciale de l'armature 17, de la douille 85, de l'électroaimant 1 et du disque de centrage 20 sont formés des interstices

définis, par lesquels le gaz comprimé peut s'échapper.

Les figures 9 et 10 représentent en agrandissement

d'autres aménagements de la tête de piston.

On décrit ci-après tout d'abord le mode de fonc-

tionnement des éléments compensateurs de longueur à effet unilatéral et à effet bilatéral et ensuite leur utilisation

dans des dispositifs de réglage à fonctionnement électro-

magnétique.

Si une force extérieure agit sur l'élément compen-

sateur de longueur de la figure 5, même en cas de petites différences de course entre piston 33 et cylindre 32, il apparaît dans la cavité à liquide 36 une haute pression, par laquelle la lèvre d'étanchéité 39 du bord inférieur-du piston est poussée contre la paroi du cylindre, de sorte que la cavité à liquide 36 est fermée de façon à peu près

étanche aux surfaces d'étanchéité 35.

En passant par une gorge annulaire 51 et une rainu-

re de liaison 52, même en cas de variations rapides de charge, le liquide hydraulique, qui se trouve entre les surfaces de guidage peut être évacué rapidement de sorte que la différence de pression nécessaire pour pousser la lèvre d'étanchéité 39 s'établit spontanément Etant donné que le clapet anti-retour 44 bloque aussi, et que par la

perforation d'échappement 43, seules de très petites quanti-

tés de liquide hydraulique peuvent s'écouler de la cavité de pression 36 au réservoir à liquide 38, des variations de course sous l'action d'une force ne sont possibles que

dans une mesure très réduite.

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Le petit courant de liquide de fuite, qui ne peut pas être évité complètement, arrive par la perforation 40 au réservoir à liquide 38, qui est assez grand pour que tout le liquide refoulé de la cavité de pression 36 puisse être absorbé, le volume de gaz contenu dans le soufflet 41 étant comprimé de façon correspondante Quand l'élément

compensateur de longueur est déchargé, le ressort 49 com-

pense les différences de longueur en faisant sortir le piston 33 du cylindre 32 jusqu'à ce qu'il s'établisse un équilibre avec les forces agissant de l'extérieur Le clapet anti-retour 44 qui s'ouvre maintenant, et une légère surpression dans le réservoir à liquide 38 assurent un échange rapide de liquide et donc une arrivée rapide à la nouvelle position définie par l'équilibre des forces La déviation maximale de l'élément compensateur de longueur est fixée par l'allongement maximal possible du soufflet 34 Un couple appliqué de l'extérieur est absorbé par le soufflet 34 Afin que cet effort reste réduit, on donne à au moins une surface frontale 53 une structure telle que les

forces qui agissent ne puissent pas exercer un grand couple.

Le mode de fonctionnement de l'élément compensateur de longueur représenté par la figure 6 dépend du sens de la force agissant de l'extérieur Si une force extérieure est transmise au piston 24 par l'intermédiaire du collet 23 en direction du cylindre 54, il apparaît dans la cavité de pression 63, déjà pour de petites différences de course

entre le piston 24 et le cylindre 54, une haute pression-

par laquelle la lèvre d'étanchéité 39 est poussée contre la paroi du cylindre, de sorte que la cavité de pression 63 est fermée de façon à peu près étanche à l'endroit des

surfaces d'étanchéité 59 Etant donné que le clapet anti-

retour 77 empêche aussi, par suite de la pression qui règne dans la cavité de pression 63, un écoulement du liquide vers le réservoir à liquide 66, le liquide ne peut s'échapper de la cavité de pression 63 qu'en passant par la perforation de débordement 64/de sorte qu'un abaissement contrôlé du piston 24 dans le cylindre 54 est possible, par une concep tion appropriée de la perforation de débordement L'action d'étanchéité de la lèvre d'étanchéité 68 est accrue par une gorge annulaire 72, le liquide situé dans l'interstice d'étanchéité 59 étant évacué rapidement par une rainure d'écoulement 74,de sorte que la différence de pression nécessaire à l'action d'étanchéité de la lèvre d'étanchéité s'établit spontanément même en cas de variations rapides de charge Le courant de liquide de fuite, inévitable,

peut refluer au réservoir 66 par l'ouverture de reflux 76.

Pendant le mouvement du piston 24 en direction du cylindre

54, du liquide venant du réservoir à liquide 66 peut s'é-

couler, par la perforation de débordement 65, vers la cavi-

té de pression 62 Pour la compensation des variations de pression et de volume, le réservoir à liquide contient un soufflet 81 rempli de gaz Si une force agit de la façon décrite sur l'élément compensateur, il ne se produit, en fonction de la force agissant de l'extérieur et du temps,

que de légères variations de course.

Si l'action de force s'inverse, si donc le piston est déplacé vers l'intérieur du cylindre 53, la perforation

de débordement 65 de la tête de piston 60 assure un écoule-

ment rapide du liquide de la cavité de pression 62 au ré-

servoir à liquide 66, de sorte que la pression n'augmente que légèrement dans la cavité de pression 62 Toutefois,

la pression est suffisante pour assurer la fermeture étan-

che des interstices d'étanchéité, de sorte que l'abaisse-

ment du piston peut être contrôlé par l'ouverture d'échap-

pement Le clapet anti-retour 77 de la tête de piston 61 s'ouvre et assure ainsi un échange de liquide entre le réservoir à liquide 66 et la cavité de pression 63 Quand l'élément compensateur subit cette charge, il se produit, en fonction de la force agissant de l'extérieur et du

temps, des variations de course relativement grandes.

La figure 1 montre un dispositif de réglage à

fonctionnement électromagnétique muni d'un élément compen-

sateur de longueur 21 à effet bilatéral Pendant le fonc-

tionnement, l'élément compensateur de longueur 21 positionne l'électroaimant 1 de telle sorte que les variations de longueur, qui se produisent entre les surfaces polaires de

l'armature 17 et l'obturateur de la valve 12, correspon-

dent à la distance entre les surfaces polaires de l'électro-

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aimant 1 et le siège A cet effet, on installe l'élément compensateur 21, de façon telle que la cavité de pression

63 se trouve en haut sur la figure 1.

Pendant le temps o l'électro-aimant est débranché, la force du ressort 19, supérieure à celle du ressort 79, a pour effet que l'électro-aimant 1 coulisse vers le haut relativement au boîtier 7, en même temps que le dispositif

de précharge, le liquide s'écoulant de la cavité de pres-

sion 63, par la perforation de débordement 64, de façon dosée Lorsque l'électro-aimant 1 est remis en circuit et que l'armature 17 s'approche, les forces électromagnétiques prédominent sur les forces du ressort 19 de sorte que l'électro-aimant 1, en même temps que le dispositif de précharge, est attiré jusqu'à s'appliquer sur l'armature 17, l'obturateur 12 étant placé sur le siège par la force du ressort 14 Le mouvement de l'électro-aimant 1 et en

même temps du dispositif de précharge vers le bas est favo-

risé par le clapet anti-retour 77 qui s'ouvre maintenant et par la perforation de débordement 65 de forme favorable à l'écoulement et par la force du ressort 79, supérieure à celle du ressort 80 On peut régler de la façon désirée le déroulement du processus de positionnement dans le temps en donnant une structure appropriée au clapet anti-retour

77, aux perforations de débordement 64 et 65 et aux res-

sorts 79 et 80.

La figure 2 montre un dispositif de réglage corres-

pondant à fonctionnement électromagnétique comportant un élément compensateur 26 à action unilatérale installé,de telle sorte que la cavité de pression 36 se trouve en haut sur la figure 2 Quand l'électro- aimant 1 est débranché, le piston 33 s'enfonce dans le cylindre, conformément au liquide qui s'est écoulé de la cavité de pression 36-en passant par la perforation d'échappement 43, par suite de la force du ressort 19, supérieure à celle du ressort 49 de sorte que l'électro- aimant 1 coulisse vers le haut avec le dispositif de précharge Si l'électro-aimant est remis en circuit, aucune force ne peut être transmise de l'élément compensateur à l'électro-aimant Le ressort 49 compense rapidement la différence de longueur qui s'est produite, il 2543651 puisque le clapet anti-retour s'ouvre, de sorte qu'il se produit un débordement rapide du liquide, du réservoir 38

à la cavité de pression 36.

La figure 3 montre un dispositif de réglage à fonc-

tionnement électromagnétique avec élément compensateur de

longueur à effet bilatéral 28 L'élément 28, à la différen-

ce des dispositifs de réglage des figures 1 et 2, adapte.

la distance entre les surfaces polaires de l'armature et l'obturateur à la distance entre les surfaces polaires de l'électro-aimant et le siège L"élément compensateur de longueur est installé de telle sorte que la cavité de

pression 63 se trouve en bas sur la figure 3.

Si l'on débranche l'électro-aimant 1 et si l'on

branche l'électro-aimant 2, le ressort 19 accélère l'obtu-

rateur 12 et l'élément compensateur de longueur 28, les

amène à la position de commutation correspondant à l'ouver-

ture-de la valve et les y maintient, l'armature 17 étant maintenue en position ouverte par l'électro-aimant 2 de

sorte que la position du piston 24 relativement à l'électro-

aimant 2 est fixée A la force d'accélération du ressort 19, qui agit par l'intermédiaire de l'élément compensateur de longueur 28 sur l'obturateur, s'opposent l'inertie de l'obturateur et la force du ressort 14 Etant donné que le clapet anti-retour 77 bloque, il n'afflue que des petites quantités de liquide de la cavité de pression 63 au réservoir 66 par la perforation d'échappement, de sorte que de petits mouvements relatifs sont seuls possibles entre l'armature 17 et l'obturateur 12 et que la valve s'ouvre de la façon désirée L'armature, amortie-par les dispositions de la figure 7 ou de la figure 8, vient buter contre l'électro-aimant 2 et à l'inertie de l'obturateur

ne s'oppose qu'une faible résistance du liquide en écoule-

ment, par l'intermédiaire du clapet anti-retour 77 qui ne

bloque pas dans ce sens de sorte que le mouvement de l'ob-

turateur 12 dépasse la course maximale possible dans le

cas d'une liaison rigide entre l'armature 17 et l'obtura-

teur 12 Pendant le temps o l'armature est retenue par l'électro-aimant 2, le ressort tendu 14 agit ensuite, par l'intermédiaire du plateau de ressort 15, des éléments coniques de valve 16 et de l'obturateur 12, sur l'élément compensateur de longueur 28 de sorte que, le clapet 77 bloquant cette fois, il ne peut s'écouler que de petites

quantités de liquide de la cavité de pression 63 au réser-

voir 66 par la perforation de reflux 64 et que, par suite, le ressort 14 ramène l'obturateur à une position proche de celle qui existe en cas de liaison rigide entre armature et obturateur Si maintenant on débranche l'électro-aimant 2 et que l'on-branche l'électro-aimant 1, l'obturateur, avec l'élément compensateur de longueur 28, est amené par le ressort 14 à la position de commutation représentée par la figure 3 et y est maintenu par l'électro-aimant 1 Grâce

à une conception appropriée de la perforation de déborde-

ment 64, l'obturateur 12 aussi bien que l'armature 17 vien-

nent s'appliquer à peu près simultanément, avec amortisse-

ment, respectivement contre le siège et contre l'électro-

aimant 1 Dans la position de commutation représentée, le flux de force entre l'électro-aimant 1 et le ressort 19 est fermé par l'intermédiaire de l'armature 17, de la douille de centrage 20 et du piston 9 et l'armature est attirée, à cause de la perforaton de débordement 65 dont la forme favorise l'écoulement et du clapet anti-retour 77, contre une moindre résistance d'écoulement La liaison assistée entre l'armature 17 et la douille de guidage 31 est assurée par la force du ressort 79, supérieure à celle du ressort , le ressort 79 s'appuyant sur l'obturateur 12, qui est

maintenu sur le siège par la force du ressort 14, supérieu-

re à celle du ressort 79 Ainsi, les variations de longueur

axiale de l'obturateur en service peuvent être compensées.

La figure 4 montre un appareil de réglage à fonc-

tionnement électromagnétique muni d'un élément compensateur de longueur 29 à effet unilatéral L'élément compensateur de longueur 29 joue le même rôle que l'élément compensateur 28 de la figure 3 On installe l'élément compensateur 29 de façon telle que la cavité de pression 36 se trouve en bas

sur la figure 4.

Le processus d'ouverture se déroule conformément à

celui que l'on a décrit plus haut pour l'élément compensa-

teur 28 Des variations de longueur pendant l'actionnement

13 2543651

de l'appareil de réglage, qui conduisent à un allongement de l'élément compensateur 29, ne peuvent pas être empêchées ni influencéescar aucuneforce de traction ne peut être transmise par l'élément 29 Ces différences de longueur sont compensées par le ressort 49 placé à l'intérieur de l'élément 29.

-Les figures 7 et 8 représentent des exemples d'exé-

cution d'un amortissement de butée pour appareils de réglage

à fonctionnement électromagnétique.

L'armature 17 se déplace tout d'abord sans entrave en direction de l'électro-aimant 1 jusqu'à ce que les anneaux d'étanchéité élastiques 82 et 83 touchent l'armature

17 et par suite, forment avec la surface polaire de l'arma-

ture 17, la surface polaire de l'électro-aimant 1 et le recouvrement de bobine 5, une cavité dans laquelle un volume de gaz est enfermé de façon étanche A partir du moment du contact, le processus de mouvement est influencé par la compression du gaz enfermé, de sorte que l'armature 17 se place avec amortissement sur l'électro-aimant 1 Les anneaux de joint sont concus de telle sorte qu'ils assument

essentiellement une fonction d'étanchéité mais non d'amor-

tissement. Dans le mode d'exécution représenté par la figure 8, le volume de gaz d'amortissement n'est pas enfermé de façon complètement étanche, mais, par une structure spéciale de l'armature 17, de la douille 85 et du disque de centrage,

il est formé de telle sorte que lorsque l'armature 16 s'ap-

proche de l'électro-aimant 1, il apparait des interstices

qui rétrécissent et qui empêchent de plus en plus l'échap-

pement du gaz comprimé à mesure que le rapprochement augmen-

te. L'amortissement de butée ici décrit pour appareils de réglage à fonctionnement électromagnétique convient en principe pour réaliser un contact amorti entre les éléments

mobiles et les surfaces polaires dans tous les électro-

aimants, relais, ou dispositifs analogues, dans lesquels un ou plusieurs éléments se déplaçant perpendiculairement aux surfaces polaires peuvent être amenés ou maintenus dans une ou plusieurs positions par des forces électromagnétiques,

14 2543651

ou autres.

Si l'on incorpore les éléments compensateurs de longueur selon les figures 5 et 6 à des appareils de réglage à fonctionnement électromagnétique selon les figures 3 et 4, les éléments compensateurs de longueur sont exposés à des

accélérations notables Pour assurer la sûreté de fonction-

nement dans ces cas d'application, il faut éventuellement

des aménagements spéciaux du clapet anti-retour.

Les figures 9 et 10 représentent en agrandissement

des modes d'exécution de la tête de piston pour ce cas d'ap-

plication. Le clapet anti-retour de la figure 9, composé d'une bille 86, sur laquelle agit le ressort 87, qui est préchargé

* par un bouchon 88, est disposé de telle sorte que la direc-

tion de mouvement du clapet est perpendiculaire à la ligne d'action des accélérations de l'élément compensateur de jeu de sorte que l'on peut éviter une ouverture incontrôlée du clapet anti-retour grâce à de moindres effets de la force

d'accélération sur la bille.

La figure 10 montre un mode d'exécution du clapet anti-retour qui est neutre vis-à-vis de l'accélération Le

clapet formé d'une bille 89 reliée à un guide 90 par l'inter-

médiaire d'un élément cylindrique 91, et d'un mandrin cylin-

drique 92, sous l'action d'un ressort 93 s'appuyant sur un bouchon 94, isole le réservoir à liquide 95 de la cavité de

pression Les éléments du clapet anti-retour sont de dimen-

sion telle que lors des accélérations de l'élément compensa-

teur de jeu perpendiculairement à la direction de mouvement du clapet, qui se produisent principalement, le moment d'inertie du mandrin 92 est égal au moment d'inertie de la bille 89 et de l'élément 91 relativement au guide 90, de sorte que par l'accélération du clapet anti-retour, il ne se produit pas de forces de réaction sur le siège Dans la cavité de clapet 97, il règne toujours, grâce à la liaison 98, le même niveau de pression que dans la cavité de pression 96.

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Claims (23)

-R E V E N D I C A T I O N S-

1 Dispositif pour appareils de réglage à fonction-

nement électromagnétique pour machines de refoulement com-

portant un système oscillant ressort-masse, qui peut être maintenu dans chacune des positions extrêmes de déviation maximale d'oscillation par des électro-aimants, de sorte qu'il en résulte au moins deux positions de commutation distinctes, dispositif caractérisé en ce que l'armature

( 17) et les électro-aimants ( 1, 2) font partie d'un dispo-

sitif d'amortissement et qu'en même temps, l'un des électro-aimants ou tous les deux sont reliés au boîtier ( 7) au moyen d'éléments compensateurs de longueurs ( 21) à fonctionnement hydraulique de telle sorte que la distance

entre siège de valve et surface polaire du ou des électro-

aimants est adaptée à la distance entre l'obturateur ( 12) et la ou les surfaces polaires de l'armature ( 17), de sorte que l'armature ( 17) se rapproche de l'électro-aimant et l'obturateur ( 12) du siège en étant amortis de la même façon.

2 Dispositif pour appareils de réglage à fonction-

nement électromagnétique pour machines de refoulement com-

portant un système oscillant ressort-masse, qui peut être maintenu dans chacune des positions extrêmes de déviation maximale d'oscillation par des électro-aimants, de sorte qu'il en résulte au moins deux positions de commutation

distinctes, dispositif caractérisé par le fait que l'arma-

ture ( 17) et les électro-aimants ( 1, 2) font partie d'un dispositif d'amortissement et qu'en même temps, l'armature ( 17) est reliée à l'obturateur ( 12) grâce à des éléments

compensateurs de longueur ( 21) à fonctionnement hydrauli-.

quelde telle sorte que la distance entre l'obturateur ( 12) et la ou les surfaces polaires de l'armature ( 17) est

adaptée à la distance entre le siège et les surfaces polai-

res du ou des électro-aimants, de sorte que l'armature ( 17) se rapproche de l'électro-aimant ( 1, 2) et l'obturateur

( 12) du siège en étant amortis de la même façon.

3 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément hydraulique compensateur de longueur, avec sa cavité de pression ( 36),

16 2543651

est fermé de façon étanche aux gaz et aux liquides et contient un réservoir à liquide ( 38) pour remplir la

cavité de pression compensatrice de longueur.

4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le réservoir à liquide ( 38) est logé dans le piston creux ( 33) d'une disposition à piston ( 33) et à

cylindre ( 32).

Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les surfaces du cylindre ( 32) et du piston ( 33) qui glissent l'une sur l'autre assurent le guidage des deux éléments l'un par rapport à l'autre et forment un interstice d'étanchéité.

6 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 4 et 5, caractérisé en ce que le bord de la tête du piston ( 33) présente un mince prolongement cylindrique ( 39), dont le diamètre extérieur correspond à celui du piston

( 33) et qui, sous la pression de service du liquide hydrau-

lique dans la cavité de pression ( 36), se dilate de telle sorte qu'il vient s'appliquer fermement contre la surface du cylindre ( 32) et par suite, rend la cavité-de pression

( 36) étanche vis-à-vis de l'interstice d'étanchéité.

7 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 3 à 6, caractérisé en ce que dans le réservoir à liquide ( 38) est logé un accumulateur de pression ( 41) rempli de gaz qui maintient à peu près constante la pression dans le réservoir à liquide ( 38) 1

8 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 4 à 7, caractérisé en ce qu'un soufflet ( 41) servant à fermer la disposition à piston ( 33) et à cylindre ( 32) de façon étanche aux gaz et aux liquides est de dimension telle qu'il a une résistance mécanique suffisante pour maintenir entre les limites permises l'allongement de l'élément hydraulique compensateur et pour ne pas être

endommagé par des couples qui apparaissent entre le cylin-

dre ( 32) et le piston ( 33).

9 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 3 à 8, caractérisé en ce que la cavité de pression

( 36) est reliée au réservoir à liquide ( 38) par une perfo-

ration d'échappement ( 43).

17 2543651

Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 3 à 9, caractérisé en ce que le liquide hydraulique peut rapidement s'écouler du réservoir à liquide ( 38) à la

cavité de pression ( 36) en passant par un clapet anti-

retour ( 44).

11 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 3 à 10, caractérisé en ce que le courant de fuite

venant de l'interstice d'étanchéité peut refluer au réser-

voir à liquide ( 38) par une ouverture ( 40) du piston ( 33).

12 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 6 à 11, caractérisé en ce que la différence de pression nécessaire pour appliquer sous pression le mince prolongement cylindrique ( 39) est obtenue, même en cas de variations rapides de la charge, par le fait qu'au-dessus du mince prolongement cylindrique ( 39) est disposée une gorge annulaire ( 51), qui est reliée au réservoir à liquide ( 38), de sorte que le liquide est rapidement évacué de l'interstice d'étanchéité et que par suite, la pression derrière le mince prolongement cylindrique ( 39) diminue

rapidement.

13 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 4 à 12, caractérisé en ce qu'une surface frontale ( 50) du cylindre et/ou du piston est constituée de telle sorte que les forces de soutien sont absorbées par une

surface centrale de soutien de petit diamètre extérieur.

14 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 10 à 13, caractérisé en ce que le clapet anti-retour ( 44) est disposé dans la tête du piston ( 33),de telle sorte que la direction de mouvement du clapet anti-retour ( 44) ne co 5 ncide pas avec la direction principale d'accélération

de l'élément compensateur de longueur.

Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 10 à 14, caractérisé en ce que le clapet anti-retour ( 44) est disposé dans la tête du piston ( 33) de façon

neutre vis-à-vis de l'accélérationde sorte que les accé-

lérations de l'élément compensateur de jeu du clapet n'engendren Vpas de forces sur les surfaces d'étanchéité

entre obturateur ( 12) et siège.

16 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

18 2543651

tions 1 à 15, caractérisé en ce que les éléments d'un ou plusieurs électro-aimants ( 1, 2) sont deÂforme telle qu'au moins les composants des surfaces polaires qui sont placées perpendiculairement à la direction de mouvement font partie d'une cavité qui enferme le volume utile d'un

amortisseur pneumatique.

17 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 16, caractérisé en ce que des parties en mouve-

ment relatif du ou des électro-aimants ( 1, 2) sont conçues de telle sorte qu'un volume de gaz est enfermé pendant la

totalité ou une partie de la course.

18 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 17, caractérisé en ce que les surfaces du volume d'amortissement, parallèlement à la direction de mouvement,

sont formées par des surfaces parallèles ou approximative-

ment parallèles d'éléments, de sorte que le volume d'amor-

tissement est formé, dans cette région, par des interstices

d'étanchéité ( 58, 59) parallèles ou approximativement paral-

lèles, de largeur constante ou non constante, entre des

paires de surfaces ( 58, 59).

19 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 18, caractérisé en ce que les surfaces du volume d'amortissement, parallèlement à la direction de mouvement,

sont formées de matériaux solides ou élastiques.

20 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 19, caractérisé en ce que les interstices d'étan-

chéité < 58, 59), qui sont formées parallèlement à la direc-

tion de mouvement par les paires de surfaces ( 58, 59) for-

ment, sous la dépendance de la course, différentes formes et grandeurs d'aires de section ( 73, 74) pour l'échappement

du gaz enfermé.

21 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 20, caractérisé en ce que les surfaces ( 58, 59), parallèlement à la direction de mouvement, sont formées de matériaux élastiques de telle sorte que l'on obtient une

étanchéité sans interstices du volume de gaz.

22 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 21, caractérisé en ce que des ouvertures d'échap-

pement fixes et invariables ( 75, 76) sont prévues dans tous

les éléments enfermant le volume de gaz.

23 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 22, caractérisé en ce que des ouvertures d'échap-

pement fixes et invariables ( 75, 76) sont formées dans des éléments qui, au cours de la course, glissent le long

d'autres éléments, de sorte que les ouvertures d'échappe-

ment ( 75, 76) prennent différentes formes et grandeurs

sous la dépendance de la course.