CH655371A5

CH655371A5 - HYDRAULIC VALVE.

Info

Publication number: CH655371A5
Application number: CH4585/83A
Authority: CH
Inventors: Jean Livet
Original assignee: Honeywell Lucifer Sa
Priority date: 1983-08-23
Filing date: 1983-08-23
Publication date: 1986-04-15
Also published as: IT8453726V0; SE459036B; GB8421450D0; SE8404172D0; JPH0613914B2; SE8404172L; JPS6091075A; IT8467806A1; DE3430724A1; GB2145501A; FR2551170B1; IT1179039B; IT8467806A0; FR2551170A1

Description

La présente invention concerne une valve hydraulique à solénoïde, comprenant un corps, un noyau fixe et un noyau ferromagnétique mobile destiné à être déplacé, contre l'action d'une force de rappel, par un champ magnétique produit par un courant d'excitation, ce noyau ferromagnétique constituant un organe obturateur coopérant avec un siège pour contrôler le fluide traversant la valve, cet organe obturateur définissant avec le siège une surface annulaire d'étanchéité en position de fermeture de la valve. The present invention relates to a hydraulic solenoid valve, comprising a body, a fixed core and a movable ferromagnetic core intended to be moved, against the action of a restoring force, by a magnetic field produced by an excitation current, this ferromagnetic core constituting a shutter member cooperating with a seat to control the fluid passing through the valve, this shutter member defining with the seat an annular sealing surface in the closed position of the valve.

On connaît des valves de ce type qui peuvent aussi être alimentées en courant puisé de fréquence variable. Pour des valves fonctionnant à des fréquences élevées, il est nécessaire que la masse et la course du noyau mobile soit relativement faible. De même, pour que la force exercée sur l'organe obturateur nécessaire à la fermeture de la valve soit peu élevée, la surface annulaire d'étanchéité devra être aussi petite que possible. Une diminution de cette surface entraîne cependant l'inconvénient que l'organe obturateur et le siège subissent une usure rapide par matage. La durée de vie de la valve est donc fortement réduite. Valves of this type are known which can also be supplied with pulsed current of variable frequency. For valves operating at high frequencies, it is necessary that the mass and the stroke of the movable core is relatively small. Likewise, so that the force exerted on the shutter member necessary for closing the valve is low, the annular sealing surface must be as small as possible. A reduction in this surface, however, causes the disadvantage that the shutter member and the seat undergo rapid wear by matting. The service life of the valve is therefore greatly reduced.

La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient, et elle est caractérisée en ce que la valve comporte un organe amortisseur constitué par au moins une seconde surface annulaire séparée par un espace de la surface annulaire d'étanchéité, cette seconde surface annulaire coopérant avec une contre-pièce disposée en regard pour constituer une surface annulaire d'amortissement, cette dernière étant dans une position proche ou en contact avec la contrepièce lorsque l'organe obturateur est en contact avec le siège, ledit espace entre les surfaces annulaires communiquant par au moins un passage avec le conduit de sortie de la valve. The object of the present invention is to remedy this drawback, and it is characterized in that the valve comprises a damping member constituted by at least a second annular surface separated by a space from the annular sealing surface, this second annular surface cooperating with a counter-piece arranged opposite to form an annular damping surface, the latter being in a position close to or in contact with the counter-part when the shutter member is in contact with the seat, said space between the annular surfaces communicating by at least one passage with the outlet pipe of the valve.

s En effet, lors de la valve, le liquide se trouvant entre cette seconde surface annulaire et la contre-pièce devra s'échapper radialement pour ne constituer qu'un film mince en fin de course, ce qui produit un effet de freinage progressif du noyau avant l'entrée en contact de l'organe obturateur avec le xo siège. s In fact, during the valve, the liquid located between this second annular surface and the counterpart must escape radially so as to form only a thin film at the end of the stroke, which produces a progressive braking effect of the core before the obturator comes into contact with the xo seat.

Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple deux formes d'exécution et des variantes de la valve faisant l'objet de l'invention. The accompanying drawing shows schematically and by way of example two embodiments and variants of the valve which is the subject of the invention.

îs La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une première forme d'exécution. îs Figure 1 is an axial sectional view of a first embodiment.

La figure 2 représente une vue en coupe axiale d'une deuxième forme d'exécution. Figure 2 shows an axial sectional view of a second embodiment.

Les figures 3 à 6 sont des vues de détail, en coupes axiales, 20 montrant des particularités de variantes. FIGS. 3 to 6 are detailed views, in axial sections, showing particular features of the variants.

La valve représentée à la figure 1 comprend une enveloppe 1 cylindrique, en matière ferromagnétique. Cette enveloppe est solidaire d'une partie cylindrique interne 2 constituant un 2s noyau fixe contre lequel vient buter un noyau mobile 3. Un enroulement électrique 4 est disposé entre cette enveloppe et ce noyau fixe 2 et est retenu dans celui-ci par une pièce de fixation 5. The valve shown in Figure 1 comprises a cylindrical casing 1, made of ferromagnetic material. This envelope is integral with an internal cylindrical part 2 constituting a 2s fixed core against which abuts a movable core 3. An electrical winding 4 is disposed between this envelope and this fixed core 2 and is retained therein by a piece of fixing 5.

L'extrémité inférieure de l'enveloppe 1 constitue une jupe 6 30 resserrée à son extrémité libre sur un corps 7 présentant un passage 8 pour le fluide à contrôler. Ce corps 7 comprend un téton central 9 sur lequel le noyau mobile 3 est monté coulissant. The lower end of the envelope 1 constitutes a skirt 6 30 tightened at its free end on a body 7 having a passage 8 for the fluid to be checked. This body 7 comprises a central stud 9 on which the movable core 3 is slidably mounted.

Le noyau 3 est sollicité en direction du corps 7 par un res-35 sort de rappel 10 prenant appui contre la pièce de fixation 5 et contre une collerette 11 de ce noyau. Ce dernier présente au moins une fente longitudinale 12 constituant un passage pour la fluide. Ce noyau 3 constitue lui-même l'organe obturateur et est destiné à venir buter contre le noyau fixe 2 pour fermer 40 le passage du fluide. The core 3 is urged towards the body 7 by a res-35 return spell 10 bearing against the fixing part 5 and against a flange 11 of this core. The latter has at least one longitudinal slot 12 constituting a passage for the fluid. This core 3 itself constitutes the shutter member and is intended to abut against the fixed core 2 to close 40 the passage of the fluid.

Le fluide est amené par une conduite non représentée dont l'extrémité est fixée sur un embout fileté 13 du noyau fixe 2, de façon que le fluide puisse pénétrer dans la valve par un perçage 14 traversant de part en part ce noyau fixe. 45 Le noyau mobile 3 présente un alésage 15 dont le bord supérieur se termine par une nervure annulaire 16 constituant ainsi un organe obturateur destinée à prendre appui contre la face inférieure du noyau 2 jouant le rôle de siège 20 pour définir une surface annulaire d'étanchéité 22 en position de so fermeture de la valve. The fluid is supplied by a pipe, not shown, the end of which is fixed to a threaded end piece 13 of the fixed core 2, so that the fluid can penetrate the valve through a bore 14 passing right through this fixed core. 45 The movable core 3 has a bore 15 the upper edge of which ends in an annular rib 16 thus constituting a shutter member intended to bear against the underside of the core 2 acting as a seat 20 to define an annular sealing surface 22 in the closed position of the valve.

La valve hydraulique comporte un organe amortisseur 19 constitué par une seconde surface annulaire, sous forme d'une nervure 18, séparée par une gorge annulaire 17 de la nervure 16. Cette nervure coopère avec le noyau fixe 2 55 comme contre-pièce pour constituer une surface annulaire d'amortissement 23. Lorsque la nervure annulaire 16 vient prendre appui contre le noyau fixe 2, la nervure 18 est à proximité immédiate de la surface annulaire 23, ou même en contact avec celle-ci. La gorge annulaire 17 communique par 60 l'intermédiaire des fentes 12 avec le passage 8 servant de conduit de sortie pour le liquide. The hydraulic valve comprises a damping member 19 constituted by a second annular surface, in the form of a rib 18, separated by an annular groove 17 from the rib 16. This rib cooperates with the fixed core 255 as a counterpart to constitute a annular damping surface 23. When the annular rib 16 comes to bear against the fixed core 2, the rib 18 is in the immediate vicinity of the annular surface 23, or even in contact with the latter. The annular groove 17 communicates via 60 through the slots 12 with the passage 8 serving as an outlet conduit for the liquid.

Ainsi lors de la fermeture de la valve, le liquide se trouvant entre la seconde nervure 18 et la surface du noyau 2 doit s'échapper radialement vers la gorge annulaire 17 et vers la 65 chambre 21 comprise entre l'enroulement 4 et le noyau 3, ce qui produit un effet de freinage du noyau 3 avant l'entrée en contact de la nervure 16 avec le siège 20. Thus when the valve is closed, the liquid located between the second rib 18 and the surface of the core 2 must escape radially towards the annular groove 17 and towards the chamber 21 between the winding 4 and the core 3 , which produces a braking effect on the core 3 before the rib 16 comes into contact with the seat 20.

De préférence, la surface annulaire 23 est nettement plus Preferably, the annular surface 23 is significantly more

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grande que la surface annulaire d'étanchéité. En principe, la valve est construite de façon qu'en position de fermeture, un jeu de quelques centièmes de millimètres subsistes ente la nervure 18 et la surface 23 alors que la nervure 16 est en contact avec le noyau 2. Après un certain usage, les fermetures répétées de la valve provoquent un matage de la nervure 16 et de sa surface d'appui, de sorte que le jeu entre la nervure 18 et la surface annulaire 23 disparaît. large than the annular sealing surface. In principle, the valve is constructed so that in the closed position, a play of a few hundredths of a millimeter remains between the rib 18 and the surface 23 while the rib 16 is in contact with the core 2. After a certain use, the repeated closings of the valve cause the rib 16 and its bearing surface to knock out, so that the clearance between the rib 18 and the annular surface 23 disappears.

Il est visible que pour toutes les positions ouvertes de la valve, le noyau 3 est entouré sur toute sa surface extérieure par un fluide qui se trouve sensiblement à pression constante. Il n'est donc pas soumis à des forces hydrauliques suscepti-bels de modifier sa position, telle qu'elle est définie par le courant d'excitation dans l'enroulement 4 et par la force de rappel du ressort 10. Pour permettre la compensation des forces hydrauliques agissant sur l'organe obturateur, il est nécessaire, dans le cas où l'alésage 15 du noyau 3 s'étend jusqu'à l'extrémité supérieure de ce noyau sans changement de diamètre, que le diamètre du téton 9 soit au moins égal au diamètre intérieur du siège. It is visible that for all the open positions of the valve, the core 3 is surrounded over its entire outer surface by a fluid which is substantially at constant pressure. It is therefore not subject to hydraulic forces capable of modifying its position, as defined by the excitation current in the winding 4 and by the return force of the spring 10. To allow compensation hydraulic forces acting on the shutter member, it is necessary, in the case where the bore 15 of the core 3 extends to the upper end of this core without change in diameter, that the diameter of the stud 9 is at least equal to the inside diameter of the seat.

Dans la forme d'exécution décrite en référence à la figure 1, la valve est en position ouverte en l'absence de courant d'excitation. La figure 2 montre une valve qui est fermée en l'absence de courant d'excitation et qui s'ouvre sous l'effet de ce courant. In the embodiment described with reference to Figure 1, the valve is in the open position in the absence of excitation current. FIG. 2 shows a valve which is closed in the absence of excitation current and which opens under the effect of this current.

A la figure 2, les éléments correspondants à ceux représentés dans la figure 1 portent les mêmes chiffres de référence. Ainsi une enveloppe cylindrique 1 contenant l'enroulement 4 est fixée au moyen d'un écrou 24 à la partie cylindrique interne 2. Un corps basai 25 est vissé à cette partie 2 et comporte un conduit d'entrée 26 et un conduit de sortie 27. Le noyau mobile 3 présente au moins une fente longitudinale In FIG. 2, the elements corresponding to those represented in FIG. 1 bear the same reference numbers. Thus a cylindrical envelope 1 containing the winding 4 is fixed by means of a nut 24 to the internal cylindrical part 2. A basal body 25 is screwed to this part 2 and comprises an inlet conduit 26 and an outlet conduit 27 The movable core 3 has at least one longitudinal slot

12 et est sollicité par le ressort 10 vers sa position de fermeture. Le corps basai 25 comporte une surface plane 28 située en regard du noyau mobile 3, qui comporte une portion centrale 29 faisant saillie et coopérant avec les bords 30 du s conduit d'entrée 26 pour former une surface annulaire d'étanchéité 22. Cette dernière est entourée par une rainure 17 et par une nervure annulaire 18 constituant avec la portion de la surface plane 28 située en regard une surface annulaire d'amortissement 23. La rainure 17 communique également io par l'intermédiaire de la fente longitudinale 12 avec le conduit de sortie 27. 12 and is biased by the spring 10 towards its closed position. The basal body 25 has a flat surface 28 located opposite the movable core 3, which has a central portion 29 projecting and cooperating with the edges 30 of the inlet duct 26 to form an annular sealing surface 22. The latter is surrounded by a groove 17 and by an annular rib 18 constituting with the portion of the planar surface 28 located opposite an annular damping surface 23. The groove 17 also communicates io via the longitudinal slot 12 with the conduit outlet 27.

Les variantes illustrées aux figures 3 à 6 se distinguent par l'arrangement des surfaces annulaires de la rainure et de sa communication avec le conduit de sortie. A la figure 3, le îs noyau mobile 3 comporte une portion latérale saillante 31 présentant la surface annulaire d'amortissement 23 séparée par une rainure 17 de la surface annulaire d'étanchéité 22. Des fentes radiales 32, dont une seule est représentée, sont prévues dans la portion saillante 31 et servent de passage 20 pour le liquide emprisonné dans la rainure 17. The variants illustrated in Figures 3 to 6 are distinguished by the arrangement of the annular surfaces of the groove and its communication with the outlet conduit. In FIG. 3, the movable core 3 has a projecting lateral portion 31 having the annular damping surface 23 separated by a groove 17 from the annular sealing surface 22. Radial slots 32, only one of which is shown, are provided in the projecting portion 31 and serve as a passage 20 for the liquid trapped in the groove 17.

Dans la variante représentée à la figure 4, la rainure 17 est aménagée dans le corps basai 25, tandis que le passage reliant cette rainure 17 avec le conduit de sortie est constitué par au moins un canal 33 traversant une portion du noyau mobile en 2s regard de la rainure 17. In the variant shown in Figure 4, the groove 17 is arranged in the basal body 25, while the passage connecting this groove 17 with the outlet conduit is constituted by at least one channel 33 passing through a portion of the movable core in 2s look of groove 17.

Au contraire, à la figure 5, la rainure 17 est aménagée dans la partie périphérique du noyau 3 et le passage se présente sous forme d'une fente radiale 34 effectuée dans le corps basai 25. On the contrary, in FIG. 5, the groove 17 is arranged in the peripheral part of the core 3 and the passage takes the form of a radial slot 34 made in the basal body 25.

30 Enfin dans la variante illustrée à la figure 6, la rainure 17 et le canal 35 reliant cette dernière au conduit de sortie sont aménagés dans le corps basai 25. Finally, in the variant illustrated in FIG. 6, the groove 17 and the channel 35 connecting the latter to the outlet conduit are arranged in the basal body 25.

B B

1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims

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1. Hydraulic solenoid valve, comprising a body, a fixed core and a movable ferromagnetic core intended to be moved, against the action of a restoring force, by a magnetic field produced by an excitation current, this ferromagnetic core constituting a shutter member cooperating with a seat to control the fluid passing through the valve, this shutter member defining with the seat an annular sealing surface in the closed position of the valve, characterized in that it comprises a damper member constituted by at at least a second annular surface separated by a space from the annular sealing surface, this second annular surface cooperating with a counter-piece arranged opposite to form an annular damping surface, the latter being in a position close to or in contact with the counterpiece when the shutter member is in contact with the seat, said space between the annular surfaces communicating by at least one passage with the outlet pipe of the valve.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the damping surface is larger than the sealing surface.

2

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the space between the annular surfaces is constituted by a groove formed in the movable core.

4. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the space between the annular surfaces consists of a groove in the seat.

5. Valve according to claim 3 or 4, characterized in that the passage between the groove and the outlet conduit is arranged in the movable core.

6. Valve according to claim 3 or 4, characterized in that the passage between the groove and the outlet conduit is arranged in the seat.

7. Valve according to claim 3, characterized in that the movable core has at least one longitudinal slot communicating with the groove.