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Electrovanne hydraulique à coulisseau
La présente invention concerne une électrovanne hydraulique à coulisseau de fermeture comprenant un coulisseau monté de façon mobile dans un alésage central d'un logement, qui comporte au moins un bord de commande, ainsi qu'au moins deux canaux annulaires prévus dans le logement de la vanne, dont l'un est en liaison continuelle avec un alésage d'amenée d'huile et l'autre avec un alésage de sortie d'huile, les deux canaux annulaires étant en liaison mutuelle et le courant d'huile pouvant être interrompu par venue en appui du bord de commande du coulisseau de fermeture contre le bord du logement formé par un canal annulaire.
Un telle vanne d'arrêt de circulation connue est représentée à la figure 1. Elle est constituée par un logement 2 avec un alésage de raccordement 3 pour une pompe et avec un alésage de sortie 4 vers le réservoir. Transversalement à ces deux alésages 3 et 4 s'étend un alésage central 5 qui comprend dans la zone des alésages 3 et 4 des gorges internes creusées au tour 6 et 7 respectivement, qui s'étendent en partie dans les alésages 3 et 4 de manière que l'huile qui parvient par l'alésage de raccordement 3 puisse parvenir ensuite sans obstacle dans l'alésage central 5 et les deux gorges internes 6 et 7 jusqu'à l'alésage de sortie. Pour interrompre le courant d'huile, un coulisseau formant piston 8 est monté dans l'alésage central 5, et comprend une zone de diamètre plus petit 9.
Dans la position montrée à la figure 1, le coulisseau 8 est maintenu par un ressort de pression 10 dans la position d'ouverture quand l'aimant de levage Il qui agit sur le plongeur 12 du coulisseau 8 ne reçoit pas de courant. Si le
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circuit d'huile entre 3 et 4 doit être interrompu, l'aimant de levage 11 est alimenté en courant, et il déplace alors le plongeur 12 à l'encontre de la force du ressort 10, et ceci au moins jusqu'à ce que le bord de commande 13 du coulisseau 8 atteigne le bord de fermeture 14 dans l'alésage central 5.
Dans ces vannes connues, des forces impulsionnelles sont produites par le fluide arrivant ou sortant qui ne parvient pas exactement radialement sur les bords de commande 13, dont la résultante agit en direction axiale sur le coulisseau à l'encontre de la force du ressort 10. Ces forces impulsionnelles ne sont pas modifiables de façon constante ou linéaire le long de la course du coulisseau, mais atteignent un maximum entre les positions d'extrémité du coulisseau 8. L'importance de ces forces impulsionnelles dépend de la pression et du courant volumique et est en général en sens contraire au mouvement d'ouverture du coulisseau.
Dans la vanne de la figure 1, l'huile s'écoule depuis l'alésage 3 en direction de l'alésage 4, l'huile qui pénètre avec une plus grande vitesse et sans être à angle droit au niveau du bord de commande 13 exerçant, comme déjà indiqué, des forces en direction axiale. Si ces forces augmentent en raison de la montée de la pression ou de l'augmentation du volume, le point auquel le ressort n'est plus à même de ramener le coulisseau en arrière est atteint à un moment quelconque, et la limite de la puissance de la vanne est de ce fait atteinte, qui bloque la vanne.
Pour éviter cet inconvénient, il faut que le ressort 10 ainsi que l'aimant de levage Il soient dimensionnés en fonction du courant volumique et de la pression de la pompe à régler, ce qui conduit en partie à la constitution de vannes qui sont très volumineuses et coûteuses. Pour éviter cet inconvénient, le but de la présente invention est d'offrir une possibilité de pouvoir obtenir des courants volumiques et des pressions importantes même avec des vannes relativement petites, et ceci au moyen d'électrovannes de constitution simple.
Partant d'une électrovanne du type décrit plus en détail dans le préambule, ce but est atteint du fait que le logement comprend trois canaux annulaires et le coulisseau de fermeture deux bords de
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commande, le canal central étant continuellement relié à l'aréage d'amenée d'huile et les deux canaux externes à l'alésage de sortie d'huile, et en ce qu'un bord de commande est associé au canal central et l'autre à l'un des deux canaux externes, un interstice annulaire étroit étant constitué entre le coulisseau de fermeture et l'alésage central du logement,
par lequel une partie de l'huile sort du canal annulaire central en direction du canal annulaire externe qui ne coopère avec aucun des deux bords de commande du coulisseau de fermeture aussi bien dans la position ouverte de la vanne que pendant l'ensemble de la manoeuvre de fermeture ou d'ouverture. De façon avantageuse, les bords de commande 25 et 26 viennent en appui l'un après l'autre. Dans la position d'extrémité de l'aimant, le coulisseau de fermeture se déplace de manière que les deux bords de commande parviennent en recouvrement. Selon une autre caractéristique, les deux canaux annulaires externes 18 et 19 sont en liaison par l'intermédiaire d'un canal annulaire 22 avec l'alésage de sortie d'huile 29. Il s'est avéré avantageux de constituer le canal annulaire central selon des dimensionsplus importantes que celles des deux canaux annulaires externes.
L'invention va être expliquée plus en détail dans ce qui suit à l'aide d'un mode de réalisation et de deux figures qui le représentent schématiquement et dans lesquelles : la figure 2 est une vue en coupe de l'électrovanne selon l'invention, en position ouverte, et la figure 3 représente la vanne montrée à la figure 2 pendant le mouvement de fermeture.
En 15 est désignée une électrovanne hydraulique comprenant un logement 16 dans lequel est présent un alésage central 17, ce dernier comprenant des gorges internes creusées au tour 18,19 et 20 à une certaine distance les unes des autres et de même diamètre, les gorges 18 et 19 étant de même largeur et la largeur de la gorge centrale 20 étant approximativement le double de la largeur des gorges 18 ou 19.
Alors que la gorge annulaire 20 est en correspondance avec l'alésage d'amenée d'huile 21, les deux gorges annulaires latérales 18 et 19 sont reliées l'une à l'autre en vue de l'écoulement par
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l'intermédiaire d'un canal 22 en forme d'arc de cercle. Dans la position représentée à la figure 2, le coulisseau 24 est maintenu dans la position d'ouverture par la force du ressort de pression 32 alors que l'aimant de commutation ne reçoit pas de courant. Le parcours suivi par l'huile arrivant par l'ouverture 21 est indiqué par des flèches. Le coulisseau 22 lui-même comprend deux bords de fermeture 25 et 26 (figure 3), qui coopèrent avec les bords 27 et 28 du logement 16.
Dans la position du coulisseau 24 qui est représentée à la figure 3, le courant d'huile qui va de l'alésage d'amenée 21 vers l'alésage de sortie 29 par le canal annulaire 19 est interrompu, car les deux bords 25 et 27 sont appliqués étroitement l'un contre l'autre. Une liaison d'écoulement de 21 à 29 n'a lieu que par l'intermédiaire de l'espace annulaire 18 car d'une part le bord de commande 26 n'est pas encore appliqué contre le bord 28 du logement et d'autre part un canal annulaire 30 est présent entre l'alésage central 17 du logement 16 et le coulisseau 24. L'huile qui s'écoule par ce canal annulaire 30 engendre une force de recul par laquelle le ressort 32 est continuellement assisté. Cette force de recul peut être déterminée en ce qui concerne son amplitude par l'importance de l'interstice annulaire.
Dans la position d'extrémité de l'aimant, le coulisseau de fermeture est déplacé jusqu'à ce que les deux bords de commande soient en recouvrement. Dans cette vanne selon l'invention, il en résulte de ce fait un équilibrage de la force impulsionnelle. L'huile s'écoule sur les deux bords de commande 25 et 26, le premier 25 assurant dans la position de commutation ouverte un écoulement d'huile sans pertes de quantité plus importante, alors que l'autre 26 assure l'équilibrage des forces par coopération avec l'interstice annulaire 30.
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Hydraulic slide valve
The present invention relates to a hydraulic solenoid valve with closing slide comprising a sliding slide mounted in a movable manner in a central bore of a housing, which comprises at least one control edge, as well as at least two annular channels provided in the housing of the valve, one of which is in continuous connection with an oil supply bore and the other with an oil outlet bore, the two annular channels being in mutual connection and the oil flow being able to be interrupted by coming to bear on the control edge of the closing slide against the edge of the housing formed by an annular channel.
Such a known circulation stop valve is shown in FIG. 1. It consists of a housing 2 with a connection bore 3 for a pump and with an outlet bore 4 towards the tank. Transversal to these two bores 3 and 4 extends a central bore 5 which comprises in the zone of bores 3 and 4 internal grooves dug in turn 6 and 7 respectively, which extend in part in bores 3 and 4 so that the oil which arrives through the connection bore 3 can then arrive without obstacle in the central bore 5 and the two internal grooves 6 and 7 up to the outlet bore. To interrupt the flow of oil, a piston slide 8 is mounted in the central bore 5, and includes a smaller diameter zone 9.
In the position shown in FIG. 1, the slide 8 is held by a pressure spring 10 in the open position when the lifting magnet II which acts on the plunger 12 of the slide 8 does not receive current. If the
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oil circuit between 3 and 4 must be interrupted, the lifting magnet 11 is supplied with current, and it then displaces the plunger 12 against the force of the spring 10, and this at least until the control edge 13 of the slide 8 reaches the closing edge 14 in the central bore 5.
In these known valves, impulse forces are produced by the incoming or outgoing fluid which does not reach exactly radially on the control edges 13, the result of which acts in an axial direction on the slide against the force of the spring 10. These impulse forces cannot be modified in a constant or linear fashion along the slide stroke, but reach a maximum between the end positions of the slide 8. The importance of these impulse forces depends on the pressure and the volume current and is generally in the opposite direction to the opening movement of the slide.
In the valve of FIG. 1, the oil flows from bore 3 in the direction of bore 4, the oil which penetrates with greater speed and without being at right angles to the level of the control edge 13 exerting, as already indicated, forces in the axial direction. If these forces increase due to increased pressure or increased volume, the point at which the spring is no longer able to bring the slider back is reached at any time, and the power limit valve is thereby reached, which blocks the valve.
To avoid this drawback, it is necessary that the spring 10 as well as the lifting magnet It be dimensioned as a function of the volume current and the pressure of the pump to be adjusted, which leads in part to the constitution of valves which are very bulky and expensive. To avoid this drawback, the object of the present invention is to offer a possibility of being able to obtain high volume currents and pressures even with relatively small valves, and this by means of solenoid valves of simple constitution.
Starting from a solenoid valve of the type described in more detail in the preamble, this object is achieved because the housing comprises three annular channels and the closing slide two edges of
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control, the central channel being continuously connected to the oil supply bore and the two external channels to the oil outlet bore, and in that a control edge is associated with the central channel and the other at one of the two external channels, a narrow annular gap being formed between the closing slide and the central bore of the housing,
by which a part of the oil leaves the central annular channel in the direction of the external annular channel which does not cooperate with either of the two control edges of the closing slide both in the open position of the valve and during the whole operation closing or opening. Advantageously, the control edges 25 and 26 come to bear one after the other. In the end position of the magnet, the closing slide moves so that the two control edges overlap. According to another characteristic, the two external annular channels 18 and 19 are connected via an annular channel 22 with the oil outlet bore 29. It has proved advantageous to constitute the central annular channel according to larger dimensions than those of the two external annular canals.
The invention will be explained in more detail in what follows using an embodiment and two figures which represent it schematically and in which: Figure 2 is a sectional view of the solenoid valve according to invention, in the open position, and Figure 3 shows the valve shown in Figure 2 during the closing movement.
In 15 is designated a hydraulic solenoid valve comprising a housing 16 in which is present a central bore 17, the latter comprising internal grooves hollowed in turn 18,19 and 20 at a certain distance from each other and of the same diameter, the grooves 18 and 19 being of the same width and the width of the central groove 20 being approximately twice the width of the grooves 18 or 19.
While the annular groove 20 is in correspondence with the oil supply bore 21, the two lateral annular grooves 18 and 19 are connected to each other for flow by
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through a channel 22 in the form of an arc of a circle. In the position shown in Figure 2, the slide 24 is held in the open position by the force of the pressure spring 32 while the switching magnet receives no current. The route followed by the oil arriving through opening 21 is indicated by arrows. The slide 22 itself comprises two closing edges 25 and 26 (FIG. 3), which cooperate with the edges 27 and 28 of the housing 16.
In the position of the slide 24 which is shown in FIG. 3, the oil flow which goes from the supply bore 21 to the exit bore 29 through the annular channel 19 is interrupted, because the two edges 25 and 27 are applied closely together. A flow connection from 21 to 29 takes place only through the annular space 18 because on the one hand the control edge 26 is not yet applied against the edge 28 of the housing and on the other apart an annular channel 30 is present between the central bore 17 of the housing 16 and the slide 24. The oil flowing through this annular channel 30 generates a recoil force by which the spring 32 is continuously assisted. This recoil force can be determined with regard to its amplitude by the size of the annular gap.
In the end position of the magnet, the closing slide is moved until the two control edges are overlapped. In this valve according to the invention, this therefore results in a balancing of the impulse force. The oil flows on the two control edges 25 and 26, the first 25 ensuring in the open switching position an oil flow without losses of greater quantity, while the other 26 ensures the balancing of the forces by cooperation with the annular gap 30.