**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
1. Valve hydraulique de réglage comportant un corps sur lequel est montée une glace mobile par l'intermédiaire de lames-ressorts ainsi qu'un dispositif électromagnétique de commande des déplacements de la glace par rapport au corps de la valve, caractérisée par le fait que la glace fait partie du circuit magnétique du dispositif de commande électromagnétique dont elle constitue l'élément mobile.
2. Valve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le circuit magnétique du dispositif de commande électromagnétique de la valve comporte, outre la glace, le corps de la valve ainsi que deux noyaux, fixés à ce corps et situés de part et d'autre de celui-ci, et par le fait que des enroulements de commande sont disposés autour de ces noyaux.
3. Valve selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les noyaux sont reliés au corps par l'intermédiaire d'une base faisant également partie dudit circuit magnétique.
4. Valve selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les lames-ressorts sont reliées au corps par l'intermédiaire de blocs de réglage ne faisant pas partie dudit circuit magnétique.
5. Valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les entrefers du circuit magnétique du dispositif de commande électromagnétique sont situés entre les faces terminales de la glace et une partie de la face latérale du noyau correspondant lui faisant face.
6. Valve selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les entrefers du circuit magnétique du dispositif de commande électromagnétique sont situés entre la face supérieure des noyaux et des parties de la face inférieure de la glace, ces parties formant les pièces polaires étant rainurées.
7. Valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le circuit magnétique du dispositif de commande électromagnétique comporte un aimant permanent.
8. Valve selon la revendication 7, caractérisée par le fait que l'aimant permanent constitue une section transversale du corps de la valve.
9. Valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que tous les conduits hydrauliques sont logés dans le corps de la valve et débouchent à une de leurs extrémités sur la même face latérale du corps.
10. Valve selon la revendication 9, caractérisée par le fait qu'elle est enfermée dans un boîtier étanche et fixée à celui-ci par la face latérale du corps où débouchent tous les conduits hydrauliques.
11. Valve selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisée par le fait que les blocs de réglage comportent des moyens de réglage fin de la position en hauteur des lames-ressorts et donc de la glace par rapport au corps de la valve.
12. Valve selon la revendication 11, caractérisée par le fait que les blocs de réglage comportent encore des moyens de réglage des lames-ressorts et donc de la glace par rapport au corps suivant une direction parallèle aux déplacements de la glace permettant un réglage précis de la position neutre de celle-ci par rapport au corps.
13. Valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le boîtier est entièrement rempli de fluide hydraulique, le volume interne de ce boîtier servant pour la récupération des fuites de fluide hydraulique ainsi que pour le retour de ce fluide à la décharge.
Dans les valves hydrauliques existantes, on peut distinguer plusieurs types de valves dont les principaux sont:
1) les servovalves dont la commande en boucle fermée est asservie,
2) les électrovalves fonctionnant en tout ou rien, et
3) les valves proportionnelles dont la commande est en boucle ouverte et dont le but est de régler un débit de fluide proportionnellement à la valeur du signal électrique de commande.
La valve de réglage hydraulique selon la présente invention s'apparente à la troisième catégorie précitée, dont la commande s'effec- tue en boucle ouverte, bien que le but recherché ne soit pas une proportionnalité rigoureuse entre le débit de fluide hydraulique délivré et le signal de commande électrique de la valve.
La présente invention concerne une valve de réglage à tiroir plat du type de celle décrite dans l'article Servosystèmes pour transmissions hydrostatiques par J.Grossmann paru dans Energie fluide
No 119 de mai 1980.
La valve de réglage décrite dans cet article comporte un corps sur lequel est monté, à l'aide de ressorts plats, un tiroir plat. Les déplacements du tiroir plat réglant le débit de fluide hydraulique sont commandés par un dispositif électromagnétique, séparé du corps de la valve mais relié à celui-ci, dont la partie mobile est reliée par une tige de liaison au tiroir plat.
Ce type de valve de réglage présente deux principaux inconvénients: d'une part, leur encombrement important et, d'autre part, les problèmes relatifs à la liaison de commande entre la partie mobile du dispositif électromagnétique et le tiroir plat de la valve.
La présente invention a pour but de réaliser une valve de réglage à tiroir plat tendant à obvier aux inconvénients précités pour pouvoir être utilisée dans des applications pour lesquelles l'encombrement et/ou la fiabilité de la valve sont impératifs. De telles applications relèvent du domaine de la microtechnique, notamment la fabrication de robots industriels, de dispositifs d'inspection sousmarine, du domaine de la commande de machines ou équipements tels des laminoirs, des presses hydrauliques ou à injection.
La valve hydraulique de réglage selon la présente invention comporte un corps sur lequel est montée une glace mobile par l'intermédiaire de lames-ressorts, ainsi qu'un dispositif électromagnétique de commande des déplacements de la glace par rapport au corps de la valve qui se distingue par le fait que la glace fait partie du circuit magnétique du dispositif de commande électromagnétique dont elle constitue l'élément mobile.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple deux formes d'exécution de la valve de réglage selon l'invention, ainsi qu'un schéma illustrant une utilisation de oelle-ci.
La fig. I est une vue en coupe, suivant la ligne I-I de la fig. 2 d'une première forme d'exécution de la valve;
la fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1;
les fig. 3 et 4 sont respectivement une vue de dessous et une vue en coupe longitudinale de la glace;
la fig. 5 est une vue en coupe d'une seconde forme d'exécution de la valve suivant la ligne III-III de la fig. 6;
la fig. 6 est une vue en coupe de la valve selon la ligne IV-IV de la fig. 5;
les flg. 7 à 9 illustrent en détail le montage des lames-ressorts portant la glace sur le corps de la valve illustrée aux fig. 3 et 4, et
la fig. 10 illustre un schéma d'utilisation de la valve selon l'invention.
La première forme d'exécution de la valve de réglage illustrée aux fig. 1 à 4 comporte un corps de valve constitué par une base I fixée rigidement, par exemple à l'aide de vis, non illustrées, sur un noyau 2.
La base I du corps de valve présente une longueur plus grande que celle du noyau 2 et porte à chacune de ses extrémités un noyau magnétique 3, 3a, fixé sur la base à l'aide de vis 4. Ces noyaux magnétiques 3, 3a, s'étendent perpendiculairement au plan de la base 1 et portent les enroulements 5, Sa d'un dispositif de commande électromagnétique de la valve.
Les noyaux magnétiques 3, 3a, présentent une hauteur supérieure à celle du noyau 2 du corps de valve et leurs extrémités supérieures constituent des pièces polaires.
Le noyau 2 du corps de valve comporte trois taraudages 6, débouchant sur la même face latérale du noyau 2, permettant la fixation de la valve de réglage contre une face interne d'un boîtier 7 étanche et entourant le corps de valve 1, 2, ainsi que son dispositif électromagnétique de commande.
Le noyau 2 du corps de valve comporte un conduit d'alimenta
tion 8 en fluide, généralement de l'huile, sous pression, débouchant d'une part sur la face supérieure du noyau 2 et, d'autre part, sur la face latérale du noyau fixée contre la paroi du boîtier 7.
Le noyau 2 du corps de valve comporte encore deux conduits de distribution 9, 10 du fluide débouchant d'une part sur la face supérieure du noyau 2, de part et d'autre du conduit d'alimentation 8 et, d'autre part, également sur la face latérale du noyau 2 fixée contre le boîtier 7. De cette façon, toutes les arrivées et sorties de fluide s'ef fectuent sur la même face de la valve, de même que sa fixation au boîtier étanche, ce qui représente une simplification tant pour la fabrication que pour l'utilisation de la valve de réglage.
Le noyau 2 du corps de valve est encore muni d'un perçage 1 1 d'axe perpendiculaire aux conduits d'alimentation et de distribution pour mettre en communication le fluide situé de part et d'autre du noyau 2 du corps de valve contenu dans le boîtier 7. Ce perçage 11 communique avec un conduit d'évacuation 1 la débouchant sur la même face latérale du noyau 2 que les conduits d'alimentation et de distribution 8, 9, 10.
La valve de réglage comporte encore une glace 12 ou tiroir plat coopérant avec la surface supérieure du noyau 2 du corps de valve.
Cette glace 12 est reliée au corps de valve 1, 2 par deux lamesressorts 13 autorisant par leur déformation un déplacement longitudinal dans le sens de la flèche F de la glace 12 par rapport au corps de valve 1, 2.
Cette glace 12 est illustrée vue de dessous à la fig. 2 et en coupe à la fig. 4. Elle est constituée par une plaque 12 comportant sur sa face inférieure deux nervures parallèles 14 dont la face inférieure plane coopère avec la face supérieure plane du noyau 2. Deux bouchons 15, 16 sont chassés à force dans des perçages de la plaque 12, et leurs faces terminales opposées sont situées respectivement dans le plan de la face supérieure de la plaque 12 et dans le plan des faces inférieures des nervures 14. En position de repos, c'est-à-dire fermée, de la valve de réglage, la plaque 12 est maintenue par les lames-ressorts 13 de telle façon que les bouchons 15, 16 soient situés coaxialement aux conduits de distribution 9 respectivement 10.
Le diamètre des bouchons 15, 16 correspond au diamètre des conduits de distribution 9, 10 de sorte qu'en position de repos, c'est-à-dire fermée, de la vanne, les conduits de distribution 9, 10 sont obturés par les bouchons 15, 16.
L'espace 17 situé entre les nervures 14 et les bouchons 15, 16 constitue une chambre, dont la face inférieure est formée par la face supérieure du noyau 2 du corps de valve, communiquant avec le conduit d'alimentation 8 du noyau 2.
Les espaces 18, 19 situés entre les nervures 14 et situés de part et d'autre des bouchons 15, 16 constituent des passages de retour du fluide.
En position fermée de la valve de réglage, le jeu entre la face inférieure des nervures 14 et des bouchons 15, 16 et la face supérieure du noyau 2 est maximal; il est de l'ordre l/loo mm. Lorsque la glace se déplace parallèlement à la surface supérieure du noyau, provoquant une déformation des lames-ressorts 13, ce jeu diminue.
La largeur de la glace 12 est légèrement inférieure à celle du noyau 2. Cette glace comporte deux extensions longitudinales 20, 20a, s'étendant en direction des pièces polaires du noyau magnétique 3. Un entrefer 21 est ménagé entre les faces terminales de ces extensions 20, 20a et les pièces polaires des noyaux magnétiques 3, 3a.
Ainsi la glace 12 constitue simultanément le tiroir mobile de la valve et la partie mobile du dispositif de commande électromagnétique de la valve, ce qui permet de réduire considérablement l'encombrement de la valve de réglage puisque l'ensemble ainsi réalisé est très compact et permet de plus de supprimer toute liaison mécanique de commande de cette glace 12. Dans cette réalisation, la glace 12 fait partie du circuit magnétique du dispositif de commande électromagnétique de la valve de réglage.
Le fonctionnement de la valve de réglage décrite est le suivant.
Lorsque les courants électriques alimentant les deux enroulements 5, Sa sont nuls, la glace 12 est maintenue en position fermée de repos par les lames-ressorts 13. En alimentant l'enroulement de commande 5, on crée un champ magnétique dans le noyau magnétique 3 qui se referme sur la base 1, le noyau 2 du corps de valve, la glace 12 et l'entrefer situé entre l'extension 20 de la glace 12 et le noyau magnétique 3. Cela provoque une attraction de l'extension 20 de la glace vers la pièce polaire du noyau magnétique 3. En alimentant simultanément l'enroulement 3a avec un courant de même intensité mais de sens inverse à celui parcourant l'enroulement 3, on provoque d'une façon analogue une répulsion entre l'extension 20a de la glace et le noyau magnétique 3a.
Cette attraction et cette répulsion provoquent un déplacement vers la gauche (fig. 1) de la glace contre la force des lames-ressorts, les frictions et les forces de pression hydraulique. Ce déplacement de la glace met en communication le conduit d'alimentation 8, alimenté par une pompe 22 (fig. 10), provoquant, d'une part, I'alimentation en fluide sous pression de la chambre 23 d'un vérin à double effet 24 et, d'autre part, le déplacement dans le sens de la flèche g du piston 25 de ce vérin. Le fluide contenu dans la chambre 26 de ce vérin revient par le conduit de distribution 10, s'échappe par le passage 18 dans le boîtier 7 de la valve de réglage et s'échappe hors de la valve de réglage par les conduits d'évacuation 11, 1 la pour être récupéré dans un bac de réserve d'huile 27.
Les fuites de fluide hydraulique pouvant exister entre la glace 12 et le conduit d'alimentation 8 sont également recueillies dans le boîtier 7 étanche de la valve et évacuées vers le bac 27 par les conduits d'évacuation 11, 1 la.
L'amplitude du déplacement de la glace 12 par rapport au noyau 2 du corps de la valve, et donc la valeur du débit passant du conduit d'alimentation 8 dans le conduit de distribution 9 sont fonction de l'intensité du courant traversant les enroulements 5, 5a.
Le rendement du dispositif de commande électromagnétique peut être augmenté en insérant dans le circuit magnétique un aimant permanent. Cet aimant permanent est de préférence situé dans le noyau du corps de valve et constitue une section transversale de celui-ci.
Cette valve de réglage présente de nombreux avantages dont les principaux sont les suivants:
a. Son encombrement est extrêmement réduit du fait que le circuit magnétique du dispositif électromagnétique de commande est confondu, partiellement au moins, avec le corps de la valve et sa glace.
b. La glace constituant le tiroir de la valve de réglage est simultanément l'élément mobile du dispositif de commande électromagnétique, ce qui supprime toute liaison de commande mécanique entre cette glace et le dispositif de commande électromagnétique de la valve de réglage.
c. Le corps de la valve de réglage est compact, monolithique et facile,à usiner. Les pressions hydrauliques ne peuvent en aucun cas provoquer de déformation de ce corps de valve.
d. Les lames-ressorts reliant la glace au corps de valve travaillent à la traction sous l'effet des pressions hydrauliques et ne subissent donc aucun flambage.
e. Toutes les connexions mécaniques de la valve de réglage, sa fixation à son boîtier ainsi que les arrivées et retours de fluide, sont groupés sur une seule face de celle-ci, ce qui facilite grandement son raccordement et son utilisation.
f. Tous les éléments de la valve de réglage sont plongés dans le fluide hydraulique, généralement de l'huile, ce qui assure le refroidissement des enroulements du dispositif électromagnétique de commande.
La seconde forme d'exécution illustrée aux fig. 5 et 6 comporte un corps 30 comportant un conduit d'alimentation 31 débouchant, d'une part, sur sa face supérieure et, d'autre part, sur sa face latérale frontale. Ce corps comporte encore deux conduits de distribution 32, 33 débouchant sur ladite face frontale du corps 30 et relié chacun à deux passages 34 respectivement 35 débouchant sur la face supérieure du corps 30. Ce corps comporte également un conduit d'éva cuation 36 débouchant sur ladite face frontale du corps et communiquant avec un passage 36a transversal traversant tout le corps 30.
Le corps 30 est fixé à l'aide de deux goupilles 37 sur deux blocs de réglage 38, par exemple en acier inoxydable, indépendant du circuit magnétique du dispositif électromagnétique de commande.
Le corps 30 est fixé, par tout moyen connu, sur un aimant permanent 40 lui-même fixé sur une base 39.
Cette base 39 est solidaire de noyaux ferromagnétiques 41, 42 du dispositif de commande électromagnétique entourés de bobinages 43, 44. La face supérieure des noyaux 41, 42 présente des rainures 45, 46 constituant chacune une pièce polaire crénelée. Ainsi, dans cette forme d'exécution, le circuit magnétique du dispositif de commande comporte le corps 30, L'aimant permanent 40, la base 39, les noyaux 41, 42 et la glace mobile 47.
Dans cette forme d'exécution, la glace 47 est reliée au corps 30 par deux lames-ressorts 48, 49 qui sont fixées sur les deux blocs de réglage 38. Cette fixation particulière des lames-ressorts 48, 49 est illustrée en détail aux fig. 7 à 9.
Chaque bloc de réglage 38 comporte deux perçages 50 recevant les goupilles 37 à l'aide desquelles ils sont reliés rigidement au corps 30. La partie inférieure de chaque bloc de réglage 38 comporte des taraudages 51 coopérant avec des vis de fixation 52 des extrémités inférieures des lames-ressorts 48, 49.
Dans sa partie supérieure centrale, chaque bloc de réglage 38 présente un taraudage 53 destiné à recevoir une vis 54. Ces vis 54, dont la partie frontale prend appui contre le corps 30, permettent de régler avec précision par rapport au corps 30 la position des blocs 38 et donc de la glace suivant une direction parallèle à son déplacement dans sa position neutre de repos qu'elle occupe lorsque le dispositif de commande électromagnétique n'est pas excité.
Chaque bloc de réglage comporte un évidement longitudinal 55 débouchant sur sa face tournée vers la lame-ressort 48, 49 qui lui est associée par une fente 56, ce qui permet une déformation élastique du bloc de réglage. Chaque bloc de réglage comporte encore deux taraudages 57 à cheval sur la fente 56 dans lesquels sont vissées des vis coniques 58a. En vissant plus ou moins ces vis coniques 58a, on déforme le bloc de réglage 38 élastiquement, ce qui permet un ajustage fin de la position de la surface inférieure de la glace 47 par rapport à la surface supérieure du corps 30.
La glace 47 comporte sur sa face inférieure deux nervures latérales 58 et une nervure centrale 59 interrompue dont les faces sont toutes situées dans un même plan et assurent l'étanchéité entre la glace 47 et le corps 30.
La glace 47 comporte deux paires de bouchons 60, 61 dont la face inférieure est située dans le plan des faces inférieures des nervures 58 et 59 et dont la face supérieure est située dans le plan de la face supérieure de la glace.
En position de repos fermée de la valve, ces bouchons 60, 61 sont en regard des passages 34, 35 et les obturent.
Dans cette forme d'exécution, les extrémités longitudinales de la glace 47 se prolongent jusqu'au-dessus des noyaux 41, 42, et leurs faces inférieures comportent des rainures 62 constituant des pièces polaires crénelées coopérant avec les extrémités supérieures crénelées des noyaux 41, 42. En position de repos fermée de la valve, les rainures 45, 46 et 62 des pièces polaires sont décalées de 90 .
Dans cette forme d'exécution, L'aimant permanent 40 du circuit magnétique est prévu pour augmenter le rendement du dispositif de commande électromagnétique.
Ici également toute la valve de réglage est enfermée dans un boîtier 63 et est fixée à une paroi latérale de celui-ci par des vis coopérant avec des taraudages 64 débouchant sur la face du corps 30 où débouchent tous les conduits hydrauliques.
Le fonctionnement et les avantages de cette forme d'exécution sont semblables à ceux de la première forme d'exécution décrite et ne sont pas repris en détail ici.
Du fait des grandes sections de passage du fluide hydraulique, cette exécution est particulièrement adaptée aux utilisations nécessitant un fort débit de fluide.
De plus, grâce aux blocs de réglage 38, il est possible de régler et d'ajuster la position de la glace 47 par rapport au corps, tant en hauteur que latéralement, avec une grande finesse.
Enfin, grâce à l'utilisation de pièces polaires crénelées, on évite tout collage de la glace contre les noyaux 41, 42, ce qui est un avantage supplémentaire.
De nombreuses variantes ou autres formes d'exécution que celles décrites sont réalisables; toutefois, pour réaliser les buts proposés et obtenir les avantages de la valve de réglage selon l'invention, il faut toujours que les circuits magnétiques du dispositif électromagnétique de commande, associés à chacun des deux enroulements de commande, comportent en commun le corps de la valve, et que les entrefers de ces circuits magnétiques soient ménagés entre une partie de la glace et un élément de ces circuits magnétiques. Il est donc essentiel que la glace et le corps de la valve de réglage ainsi que les autres éléments faisant partie de ces circuits magnétiques soient réalisés en un matériau ferromagnétique.
De plus, lorsqu'on utilise un aimant permanent pour augmenter le rendement du dispositif de commande de la valve de réglage, il est judicieux de le placer dans le corps de la valve qui fait partie des deux circuits magnétiques. Pour un bon fonctionnement, il faut que les lignes de flux magnétique traversent l'aimant suivant son sens de polarisation. Cela est obtenu si l'aimant permanent est constitué d'un prisme de même section transversale que le corps de valve et inséré dans ce corps de valve, comme illustré en 40 à la fig. 5, la polarisation de l'aimant s'étendant perpendiculairement à une section transversale du corps de valve.
Du fait que toute la valve de réglage, et donc également son dispositif électromagnétique de commande, sont immergé dans le fluide, généralement de l'huile, remplissant tout le boîtier, il est utile de prévoir, par exemple, dans le conduit d'alimentation du corps en fluide, un filtre ou une trappe magnétique permettant de fixer toutes les particules métalliques portées par ce fluide qui iraient sans cela se déposer sur l'aimant permanent ou les pièces des circuits magnétiques de la valve.
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CLAIMS
1. Hydraulic adjustment valve comprising a body on which a movable glass is mounted by means of leaf springs as well as an electromagnetic device for controlling the movements of the glass relative to the body of the valve, characterized in that the glass is part of the magnetic circuit of the electromagnetic control device of which it constitutes the mobile element.
2. Valve according to claim 1, characterized in that the magnetic circuit of the electromagnetic valve control device comprises, in addition to the glass, the valve body as well as two cores, fixed to this body and located on either side 'other of it, and by the fact that control windings are arranged around these cores.
3. Valve according to claim 2, characterized in that the cores are connected to the body via a base also forming part of said magnetic circuit.
4. Valve according to claim 3, characterized in that the leaf springs are connected to the body by means of adjustment blocks which are not part of said magnetic circuit.
5. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the air gaps of the magnetic circuit of the electromagnetic control device are located between the end faces of the crystal and a part of the lateral face of the corresponding core facing it.
6. Valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the air gaps of the magnetic circuit of the electromagnetic control device are located between the upper face of the cores and parts of the lower face of the ice, these parts forming the pole pieces being grooved.
7. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic circuit of the electromagnetic control device comprises a permanent magnet.
8. Valve according to claim 7, characterized in that the permanent magnet constitutes a cross section of the valve body.
9. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that all the hydraulic conduits are housed in the body of the valve and open at one of their ends on the same lateral face of the body.
10. Valve according to claim 9, characterized in that it is enclosed in a sealed casing and fixed thereto by the lateral face of the body where all the hydraulic conduits open.
11. Valve according to one of claims 4 to 10, characterized in that the adjustment blocks comprise means for fine adjustment of the height position of the leaf springs and therefore of the ice with respect to the valve body.
12. Valve according to claim 11, characterized in that the adjustment blocks also comprise means for adjusting the leaf springs and therefore the ice with respect to the body in a direction parallel to the displacements of the ice allowing precise adjustment of its neutral position in relation to the body.
13. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the housing is completely filled with hydraulic fluid, the internal volume of this housing serving for the recovery of hydraulic fluid leaks as well as for the return of this fluid to the dump.
In existing hydraulic valves, we can distinguish several types of valves, the main ones being:
1) servovalves with closed loop control,
2) the solenoid valves operating in all or nothing, and
3) proportional valves, the control of which is in open loop and the purpose of which is to regulate a flow of fluid in proportion to the value of the electrical control signal.
The hydraulic adjustment valve according to the present invention is similar to the aforementioned third category, the control of which is effected in open loop, although the aim sought is not a rigorous proportionality between the flow rate of hydraulic fluid delivered and the electric valve control signal.
The present invention relates to a flat slide valve of the type described in the article Servosystems for hydrostatic transmissions by J. Grosmann published in Fluid energy
No 119 of May 1980.
The adjustment valve described in this article comprises a body on which is mounted, using flat springs, a flat drawer. The movements of the flat drawer regulating the flow of hydraulic fluid are controlled by an electromagnetic device, separated from the body of the valve but connected to it, the movable part of which is connected by a rod connecting to the flat drawer.
This type of adjustment valve has two main drawbacks: on the one hand, their large size and, on the other hand, the problems relating to the control link between the movable part of the electromagnetic device and the flat valve spool.
The object of the present invention is to provide a control valve with a flat drawer tending to obviate the aforementioned drawbacks in order to be able to be used in applications for which the size and / or the reliability of the valve are imperative. Such applications fall within the field of microtechnology, in particular the manufacture of industrial robots, underwater inspection devices, the field of controlling machines or equipment such as rolling mills, hydraulic or injection presses.
The hydraulic adjustment valve according to the present invention comprises a body on which a movable glass is mounted by means of leaf springs, as well as an electromagnetic device for controlling the movements of the glass relative to the body of the valve which is distinguishes by the fact that the glass is part of the magnetic circuit of the electromagnetic control device of which it constitutes the mobile element.
The accompanying drawing illustrates schematically and by way of example two embodiments of the adjustment valve according to the invention, as well as a diagram illustrating a use thereof.
Fig. I is a sectional view, along the line I-I of FIG. 2 of a first embodiment of the valve;
fig. 2 is a sectional view along line II-II of FIG. 1;
fig. 3 and 4 are respectively a bottom view and a longitudinal section view of the glass;
fig. 5 is a sectional view of a second embodiment of the valve along the line III-III of FIG. 6;
fig. 6 is a sectional view of the valve along the line IV-IV of FIG. 5;
the flg. 7 to 9 illustrate in detail the mounting of the leaf springs carrying the glass on the body of the valve illustrated in FIGS. 3 and 4, and
fig. 10 illustrates a diagram of use of the valve according to the invention.
The first embodiment of the adjustment valve illustrated in FIGS. 1 to 4 comprises a valve body constituted by a base I rigidly fixed, for example using screws, not shown, on a core 2.
The base I of the valve body has a greater length than that of the core 2 and carries at each of its ends a magnetic core 3, 3a, fixed to the base with screws 4. These magnetic cores 3, 3a, extend perpendicular to the plane of the base 1 and carry the windings 5, Sa of an electromagnetic control device of the valve.
The magnetic cores 3, 3a have a height greater than that of the core 2 of the valve body and their upper ends constitute pole pieces.
The core 2 of the valve body has three internal threads 6, opening on the same lateral face of the core 2, allowing the adjustment valve to be fixed against an internal face of a sealed housing 7 and surrounding the valve body 1, 2, as well as its electromagnetic control device.
The core 2 of the valve body has a supply duct
tion 8 in fluid, generally oil, under pressure, opening on the one hand on the upper face of the core 2 and, on the other hand, on the lateral face of the core fixed against the wall of the housing 7.
The core 2 of the valve body also comprises two distribution conduits 9, 10 of the fluid opening out on the one hand on the upper face of the core 2, on either side of the supply conduit 8 and, on the other hand, also on the lateral face of the core 2 fixed against the housing 7. In this way, all of the fluid inlets and outlets are effected on the same face of the valve, as is its attachment to the sealed housing, which represents a simplification both for the manufacture and for the use of the adjustment valve.
The core 2 of the valve body is also provided with a bore 1 1 with an axis perpendicular to the supply and distribution conduits to bring the fluid located on either side of the core 2 of the valve body contained in the housing 7. This bore 11 communicates with a discharge duct 1 opening out onto the same lateral face of the core 2 as the supply and distribution ducts 8, 9, 10.
The adjustment valve also includes a glass 12 or flat drawer cooperating with the upper surface of the core 2 of the valve body.
This glass 12 is connected to the valve body 1, 2 by two spring blades 13 allowing, by their deformation, a longitudinal displacement in the direction of the arrow F of the glass 12 relative to the valve body 1, 2.
This glass 12 is illustrated seen from below in FIG. 2 and in section in FIG. 4. It is constituted by a plate 12 comprising on its lower face two parallel ribs 14, the flat lower face of which cooperates with the flat upper face of the core 2. Two plugs 15, 16 are forcibly removed in the holes in the plate 12, and their opposite end faces are located respectively in the plane of the upper face of the plate 12 and in the plane of the lower faces of the ribs 14. In the rest position, that is to say closed, of the adjustment valve, the plate 12 is held by the leaf springs 13 so that the plugs 15, 16 are located coaxially with the distribution conduits 9 and 10 respectively.
The diameter of the plugs 15, 16 corresponds to the diameter of the distribution conduits 9, 10 so that in the rest position, that is to say closed, of the valve, the distribution conduits 9, 10 are closed by the plugs 15, 16.
The space 17 located between the ribs 14 and the plugs 15, 16 constitutes a chamber, the lower face of which is formed by the upper face of the core 2 of the valve body, communicating with the supply conduit 8 of the core 2.
The spaces 18, 19 located between the ribs 14 and located on either side of the plugs 15, 16 constitute return passages for the fluid.
In the closed position of the adjustment valve, the clearance between the lower face of the ribs 14 and the plugs 15, 16 and the upper face of the core 2 is maximum; it is around l / loo mm. When the ice moves parallel to the upper surface of the core, causing a deformation of the leaf springs 13, this play decreases.
The width of the glass 12 is slightly less than that of the core 2. This glass has two longitudinal extensions 20, 20a, extending in the direction of the pole pieces of the magnetic core 3. A gap 21 is formed between the end faces of these extensions 20, 20a and the pole pieces of the magnetic cores 3, 3a.
Thus the glass 12 simultaneously constitutes the movable drawer of the valve and the movable part of the electromagnetic control device of the valve, which makes it possible to considerably reduce the size of the adjustment valve since the assembly thus produced is very compact and allows in addition to eliminating any mechanical control link of this glass 12. In this embodiment, the glass 12 is part of the magnetic circuit of the electromagnetic control device of the adjustment valve.
The operation of the adjustment valve described is as follows.
When the electric currents supplying the two windings 5, Sa are zero, the glass 12 is maintained in the closed rest position by the leaf springs 13. By supplying the control winding 5, a magnetic field is created in the magnetic core 3 which closes on the base 1, the core 2 of the valve body, the glass 12 and the air gap located between the extension 20 of the glass 12 and the magnetic core 3. This causes an attraction of the extension 20 of the ice towards the pole piece of the magnetic core 3. By simultaneously supplying the winding 3a with a current of the same intensity but in the opposite direction to that traversing the winding 3, a repulsion between the extension 20a of the ice and the magnetic core 3a.
This attraction and this repulsion cause a displacement towards the left (fig. 1) of the ice against the force of the leaf springs, the frictions and the forces of hydraulic pressure. This movement of the glass brings the supply duct 8, supplied by a pump 22 into communication (fig. 10), causing, on the one hand, the supply of pressurized fluid to the chamber 23 of a double jack. effect 24 and, on the other hand, the displacement in the direction of arrow g of the piston 25 of this jack. The fluid contained in the chamber 26 of this cylinder returns via the distribution conduit 10, escapes through the passage 18 in the housing 7 of the adjustment valve and escapes out of the adjustment valve via the evacuation conduits 11, 1 la to be recovered in an oil reserve tank 27.
Leaks of hydraulic fluid that may exist between the glass 12 and the supply conduit 8 are also collected in the sealed housing 7 of the valve and evacuated towards the tank 27 by the evacuation conduits 11, 11a.
The amplitude of the displacement of the glass 12 relative to the core 2 of the valve body, and therefore the value of the flow passing from the supply conduit 8 into the distribution conduit 9 are a function of the intensity of the current passing through the windings 5, 5a.
The efficiency of the electromagnetic control device can be increased by inserting a permanent magnet into the magnetic circuit. This permanent magnet is preferably located in the core of the valve body and constitutes a cross section thereof.
This adjustment valve has many advantages, the main ones being:
at. Its size is extremely reduced because the magnetic circuit of the electromagnetic control device is coincident, at least partially, with the valve body and its glass.
b. The glass constituting the drawer of the adjustment valve is simultaneously the mobile element of the electromagnetic control device, which eliminates any mechanical control link between this glass and the electromagnetic control device of the adjustment valve.
vs. The valve body is compact, monolithic and easy to machine. Hydraulic pressures can in no case cause deformation of this valve body.
d. The leaf springs connecting the glass to the valve body work in traction under the effect of hydraulic pressures and therefore undergo no buckling.
e. All the mechanical connections of the adjustment valve, its attachment to its housing as well as the fluid inlets and outlets, are grouped on one side of the latter, which greatly facilitates its connection and use.
f. All the elements of the adjustment valve are immersed in the hydraulic fluid, generally oil, which ensures the cooling of the windings of the electromagnetic control device.
The second embodiment illustrated in FIGS. 5 and 6 comprises a body 30 comprising a supply duct 31 opening, on the one hand, on its upper face and, on the other hand, on its front lateral face. This body also comprises two distribution conduits 32, 33 opening onto said front face of the body 30 and each connected to two passages 34 respectively 35 opening onto the upper face of the body 30. This body also comprises an evacuation conduit 36 opening onto said front face of the body and communicating with a transverse passage 36a passing through the whole body 30.
The body 30 is fixed using two pins 37 on two adjustment blocks 38, for example made of stainless steel, independent of the magnetic circuit of the electromagnetic control device.
The body 30 is fixed, by any known means, to a permanent magnet 40 which is itself fixed to a base 39.
This base 39 is integral with ferromagnetic cores 41, 42 of the electromagnetic control device surrounded by coils 43, 44. The upper face of the cores 41, 42 has grooves 45, 46 each constituting a crenellated pole piece. Thus, in this embodiment, the magnetic circuit of the control device comprises the body 30, the permanent magnet 40, the base 39, the cores 41, 42 and the movable glass 47.
In this embodiment, the glass 47 is connected to the body 30 by two leaf springs 48, 49 which are fixed on the two adjustment blocks 38. This particular fixing of the leaf springs 48, 49 is illustrated in detail in FIGS. . 7 to 9.
Each adjustment block 38 comprises two holes 50 receiving the pins 37 with the help of which they are rigidly connected to the body 30. The lower part of each adjustment block 38 includes threads 51 cooperating with fixing screws 52 of the lower ends of the leaf springs 48, 49.
In its central upper part, each adjustment block 38 has a tapping 53 intended to receive a screw 54. These screws 54, the front part of which bears against the body 30, make it possible to adjust with precision with respect to the body 30 the position of the blocks 38 and therefore of the ice in a direction parallel to its movement in its neutral rest position which it occupies when the electromagnetic control device is not excited.
Each adjustment block has a longitudinal recess 55 opening on its face facing the leaf spring 48, 49 which is associated with it by a slot 56, which allows elastic deformation of the adjustment block. Each adjustment block also has two internal threads 57 straddling the slot 56 into which are conical screws 58a. By more or less screwing these conical screws 58a, the adjustment block 38 is elastically deformed, which allows fine adjustment of the position of the lower surface of the glass 47 relative to the upper surface of the body 30.
The crystal 47 has on its underside two lateral ribs 58 and a central rib 59 interrupted, the faces of which are all located in the same plane and provide sealing between the crystal 47 and the body 30.
The glass 47 comprises two pairs of plugs 60, 61 the lower face of which is situated in the plane of the lower faces of the ribs 58 and 59 and the upper face of which is situated in the plane of the upper face of the glass.
In the closed rest position of the valve, these plugs 60, 61 are opposite the passages 34, 35 and seal them.
In this embodiment, the longitudinal ends of the glass 47 extend up above the cores 41, 42, and their lower faces have grooves 62 constituting crenellated pole pieces cooperating with the crenellated upper ends of the cores 41, 42. In the closed rest position of the valve, the grooves 45, 46 and 62 of the pole pieces are offset by 90.
In this embodiment, the permanent magnet 40 of the magnetic circuit is provided to increase the efficiency of the electromagnetic control device.
Here also, the entire adjustment valve is enclosed in a housing 63 and is fixed to a side wall thereof by screws cooperating with threads 64 opening onto the face of the body 30 where all the hydraulic conduits open.
The operation and the advantages of this embodiment are similar to those of the first embodiment described and are not repeated in detail here.
Due to the large hydraulic fluid passage sections, this design is particularly suitable for uses requiring a high flow of fluid.
In addition, thanks to the adjustment blocks 38, it is possible to adjust and adjust the position of the glass 47 relative to the body, both in height and laterally, with great finesse.
Finally, thanks to the use of crenellated pole pieces, any bonding of the ice against the cores 41, 42 is avoided, which is an additional advantage.
Many variants or other embodiments than those described are achievable; however, to achieve the proposed goals and obtain the advantages of the adjustment valve according to the invention, it is always necessary that the magnetic circuits of the electromagnetic control device, associated with each of the two control windings, have in common the body of the valve, and that the air gaps of these magnetic circuits are formed between a portion of the glass and an element of these magnetic circuits. It is therefore essential that the glass and the body of the adjustment valve as well as the other elements forming part of these magnetic circuits are made of a ferromagnetic material.
In addition, when using a permanent magnet to increase the efficiency of the control device of the control valve, it is advisable to place it in the body of the valve which is part of the two magnetic circuits. For proper operation, the magnetic flux lines must pass through the magnet according to its direction of polarization. This is obtained if the permanent magnet consists of a prism of the same cross section as the valve body and inserted into this valve body, as illustrated at 40 in FIG. 5, the polarization of the magnet extending perpendicular to a cross section of the valve body.
Because the entire adjustment valve, and therefore also its electromagnetic control device, are immersed in the fluid, generally oil, filling the entire housing, it is useful to provide, for example, in the supply duct of the body in fluid, a filter or a magnetic hatch making it possible to fix all the metallic particles carried by this fluid which would otherwise go to settle on the permanent magnet or the parts of the magnetic circuits of the valve.