EP0480873B1 - Procédé de fabrication d'un ensemble d'électroaimants pour électrovalves - Google Patents

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EP0480873B1
EP0480873B1 EP19910810759 EP91810759A EP0480873B1 EP 0480873 B1 EP0480873 B1 EP 0480873B1 EP 19910810759 EP19910810759 EP 19910810759 EP 91810759 A EP91810759 A EP 91810759A EP 0480873 B1 EP0480873 B1 EP 0480873B1
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EP
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electromagnets
terminal block
blades
connection
connection pieces
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Raphael Prina
Alain Guillot
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Parker Hannifin Manufacturing Switzerland SA
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Honeywell Lucifer SA
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607—Armatures entering the winding

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing an assembly of electromagnets for direct-controlled electrovalves, consisting of a body of insulating material in which are embedded two electromagnets arranged side by side in the same position and each comprising a cylinder head provided with '' a core-shaped pole piece and a winding mounted on a coil body surrounding the pole piece, and a piece provided with electrical contacts ensuring the electrical connection of the coils with external connection means, the assembly being intended for receive two mobile cores constituting the valves of the solenoid valves.
  • a solenoid valve which consists of two electromagnets arranged side by side in the same position.
  • Each electromagnet comprises a carcass of insulating material supporting the connection terminals of the winding wire and a magnetic assembly consisting of two tubes placed in the carcass and over which is fitted a magnetic circuit before overmolding of the assembly.
  • the solenoid sets for solenoid valves are generally provided with a profiled part used for the connection of the solenoid valve in an installation. These profiled parts are formed during overmolding and have three connection pins intended to be plugged into an appropriate socket. However, there are different types of plug which vary both in their shape and profile as in the arrangement of the holes intended to receive the pins. In order to meet demand, the manufacturer must have sets of electromagnets having different types of connection means. The constitution of a stock means the multiplication of the number of sets of electromagnets having the same mechanical and electrical characteristics, but different connection means.
  • the object of the present invention is to rationalize the manufacture of sets of electromagnets for solenoid valves so as to satisfy all needs, while reducing the necessary stock.
  • the method according to the invention is characterized in that the two electromagnets provided with their coils are made, that a connection block made of synthetic material is made separately, having, on one side, connection pieces provided with tongues and, on the other side, pins or other external connection means, that these tabs are plugged into the coils of the electromagnets, that the two electromagnets and the connection block are placed in a mold, and that the electromagnets are overmolded and a part of the connection block so as to connect the connection block to the electromagnets.
  • Figure 1 is a sectional view, along I-I of Figure 2, of a set of electromagnets obtained by the method according to the invention.
  • Figure 2 is a top view of the assembly of Figure 1, wherein one of the coils is shown in section along II-II and the body of synthetic material is simply represented by its outline in phantom.
  • FIG. 3 is an exploded detail view of the lower part of the cylinder head of one of the electromagnets of FIGS. 1 and 2.
  • Figure 4 shows the pin holder connection block seen from the coils.
  • FIG. 5 schematically illustrates the process for overmolding the electromagnets and the connection block.
  • Figure 6 is a sectional view of a different pr connection block.
  • FIG. 7 is a rear view of the connection block of FIG. 6.
  • Figure 1 partially shows a solenoid valve consisting of a set of electromagnets 1 each comprising a movable core 2 provided with at least one valve 3 and held, in the absence of excitation of the electromagnets, against a valve seat 4 d 'a valve body 5 by a spring 6.
  • the two parallel valves are three-way.
  • Unit 1 comprises two electromagnets mounted side by side, in the same position, each consisting of a U-shaped cylinder head 7, the upper branch 7a of which is provided with a hole in which a pole piece 8 in the form of is fixed.
  • cylindrical core traversed by an axial duct 9.
  • the lower branch 7b of the cylinder head has a notch 10 in the shape of a U (FIG. 3) in which is driven a part 11 having a concave end 12 and two wings 13 and 14 of lower thickness to that of the part 11.
  • the wings 13 and 14 therefore extend over the lower branch 7b of the cylinder head.
  • Each of the electromagnets further consists of a coil body 15 of insulating material on which is wound a winding 16.
  • the coil body 15 has three flanges 17, 18 and 19.
  • the flange 17 has at least one thicker part which is pressed against the cylinder head 7.
  • the flange 18 is supported on the upper part of the part 11.
  • the flange 19 is supported on the external face of the branch 7b and has a cylindrical skirt 20 intended to come to fit in the chamber 21 of the valve body 5, the seal being provided by a gasket 22.
  • the unit 1 also comprises a thermal switch 23 (FIG. 2) mounted between the windings of the two electromagnets, in the hottest zone.
  • a thermal switch 23 (FIG. 2) mounted between the windings of the two electromagnets, in the hottest zone.
  • One of the terminals of the thermal switch 23 is connected to one of the terminals of each of the coils.
  • the assembly further comprises a connection block 24 provided with three pins 25, 26 and 27 passing through the block 24 and four connection pieces 28, 29, 30 and 31, the inner ends of the pins being integral of the three connection pieces 28, 29 and 30 (Figure 4).
  • the pins 25, 26, 27 came in one piece with the respective connection pieces.
  • the ends of the connection pieces 29 to 31 are bent perpendicularly so as to form four contact tabs 29a, 30a, 31a and 31b. These tabs are fitted into the flanges 17 of the coil bodies in which they are in contact with the terminals of the coil.
  • the terminals 32 and 33 of the thermal switch are connected by welding or other method, to the connection pieces 28 and 31.
  • the connection block 24 has a groove 34 and a positioning fin 35.
  • the assembly is embedded by overmolding in a body of insulating material 36.
  • Each of the electromagnets and the connection block 24 are made separately.
  • connection block 24 the connection pieces 28, 29, 30 and 31 are cut in one piece, leaving bridges 37, 38 and 39 remaining, shown in broken lines in FIG. 4.
  • the pins 25, 26 and 27, as well as the tongues 29a, 30a, 31a and 31b are formed by folding this part.
  • the pins are then assembled with a piece 40 of insulating material, by overmolding or in another known manner, the pins can in particular be simply threaded freely into holes provided for this purpose in the piece 40.
  • the bridges 37, 38 and 39 are then cut so as to separate from each other the four connection pieces 28, 29, 30 and 31.
  • the terminals 32 and 33 of the thermal switch 23 are then connected respectively to the connection pieces 28 and 31.
  • the tabs 29a, 30a, 31a and 31b are then inserted, by pairs, in each of the coils of the electromagnets, the thermal switch 23 being placed between the coils.
  • the assembly is then placed in the cavity of a mold represented schematically by its two shells 41 and 42 in FIG. 5.
  • the synthetic material 36 injected into the mold not only coats the electromagnets, but also fills the groove 34 of the block connection 24 which thus forms a single piece with the electromagnets.
  • connection block 24 is the dimension of the circular flange 43 which closes the cavity 44 in which the connector 24 is housed.
  • the shape and dimension of the inner end of the connection block 24 can on the other hand vary.
  • the rest of the connection block 24 does not completely fill the cavity 44, but on the contrary leaves a clearance. This clearance is large enough to allow the cavity to receive connection blocks of different shapes and sizes.
  • connection block 124 has a thread 140 allowing the fixing of a connector by screwing. It is also provided with three pins 125, 126 and 127 and four connection pieces 128, 129, 130 and 131 having tabs 129a, 130a, 131a and 131b similar to the tabs of the first form of execution.
  • the connection pieces are obtained from a single piece cut and folded for the formation of the tongues and in which the connection pieces are provisionally connected by bridges 138 and 139. After fixing this single piece on pins 125 to 127, by crimping or in another known manner, the bridges 138 and 139 are cut to separate the four connection pieces from each other.
  • the connection piece 131 which is not integral with a pin, is temporarily held by two pins 141 and 142. After connection of the thermal switch 23, the connection block 124 is connected to the electromagnets by overmolding as described more high.
  • Pallets 35 and 135 are optional.

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Description

  • La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un ensemble d'électroaimants pour électrovalves à commande directe, constitué d'un corps en matière isolante dans lequel sont noyés deux électroaimants disposés côte à côte dans la même position et comprenant chacun une culasse munie d'une pièce polaire en forme de noyau et un enroulement monté sur un corps de bobine entourant la pièce polaire, et d'une pièce munie de contacts électriques assurant la liaison électrique des bobines avec des moyens de branchement extérieur, l'ensemble étant destiné à recevoir deux noyaux mobiles constituant les clapets des électrovalves.
  • Du brevet FR 2 377 080, on connaît une électrovalve constituée de deux électroaimants disposés côte à côte dans la même position. Chaque électroaimant comporte une carcasse en matière isolante supportant les bornes de connexion du fil de bobinage et un ensemble magnétique constitué de deux tubes placés dans la carcasse et par dessus lesquels est emmanché un circuit magnétique avant surmoulage de l'ensemble.
  • Les ensembles d'électroaimants pour électrovalves sont généralement munis d'une partie profilée servant à la connexion de l'électrovalve dans une installation. Ces parties profilées sont formées lors du surmoulage et comportent trois broches de connexion destinées à être enfichées dans une prise ad hoc. Or, il existe différents types de prise qui varient tant par leur forme et leur profil que par la disposition des trous destinés à recevoir les broches. Afin de pouvoir satisfaire la demande, le fabricant doit disposer d'ensembles d'électroaimants présentant des moyens de connexion de différents types. La constitution d'un stock signifie la multiplication du nombre d'ensembles d'électroaimants comportant les mêmes caractéristiques mécaniques et électriques, mais des moyens de connexion différents.
  • La présente invention a pour but de rationaliser la fabrication d'ensembles d'électroaimants pour électrovalves de manière à satisfaire tous les besoins, tout en réduisant le stock nécessaire.
  • Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on confectionne les deux électroaimants munis de leurs bobines, qu'on confectionne séparément un bloc de connexion en matière synthétique présentant, d'un côté, des pièces de connexion munies de languettes et, de l'autre côté, des broches ou autres moyens de branchement extérieur, qu'on enfiche lesdites languettes dans les bobines des électroaimants, qu'on dispose les deux électroaimants et le bloc de connexion dans un moule, et qu'on surmoule les électroaimants et une partie du bloc de connexion de manière à relier le bloc de connexion aux électroaimants.
  • Ce procédé permet de rationaliser la fabrication d'ensembles d'électroaimants présentant des broches de configurations différentes, le sous-ensemble, comportant les deux électroaimants et le corps qui les contient, étant toujours le même et pouvant être associés avec le bloc de connexion correspondant au besoin de l'utilisateur.
  • Le dessin annexé représente, un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
  • La figure 1 est une vue en coupe, selon I-I de la figure 2, d'un ensemble d'électroaimants obtenu par le procédé selon l'invention.
  • La figure 2 est une vue de dessus de l'ensemble de la figure 1, dans lequel l'une des bobines est représentée en coupe selon II-II et le corps en matière synthétique est simplement représenté par son contour en traits mixtes.
  • La figure 3 est une vue de détail, éclatée, de la partie inférieure de la culasse de l'un des électroaimants des figures 1 et 2.
  • La figure 4 représente le bloc de connexion porte-broches vu depuis les bobines.
  • La figure 5 illustre schématiquement le procédé de surmoulage des électroaimants et du bloc de connexion.
  • La figure 6 est une vue en coupe d'un bloc de connexion pr différente.
  • La figure 7 est une vue de dos du bloc de connexion de la figure 6.
  • La figure 1 représente partiellement une électrovalve constituée d'un ensemble d'électroaimants 1 comportant chacun un noyau mobile 2 muni d'au moins un clapet 3 et maintenu, en l'absence d'excitation des électroaimants, contre un siège de clapet 4 d'un corps de valve 5 par un ressort 6. Dans le cas particulier, les deux valves parallèles sont à trois voies.
  • L'unité 1 comprend deux électroaimants montés côte à côte, dans la même position, constitués chacun d'une culasse 7 en forme de U dont la branche supérieure 7a est munie d'un trou dans lequel est fixée une pièce polaire 8 en forme de noyau cylindrique traversé par un conduit axial 9. La branche inférieure 7b de la culasse présente une encoche 10 en forme de U (figure 3) dans laquelle est chassée une pièce 11 présentant une extrémité concave 12 et deux ailes 13 et 14 d'épaisseur inférieure à celle de la pièce 11. Les ailes 13 et 14 s'étendent donc sur la branche inférieure 7b de la culasse.
  • Chacun des électroaimants est en outre constitué d'un corps de bobine 15 en matière isolante sur lequel est bobinée un enroulement 16. Le corps de bobine 15 présente trois flasques 17, 18 et 19. Le flasque 17 présente au moins une partie plus épaisse qui s'appuie contre la culasse 7. Le flasque 18 s'appuie sur la partie supérieure de la pièce 11. Le flasque 19 s'appuie sur la face extérieure de la branche 7b et présente une jupe cylindrique 20 destinée à venir s'emboîter dans la chambre 21 du corps de valve 5, l'étanchéité étant assurée par une garniture 22.
  • L'unité 1 comprend en outre un interrupteur thermique 23 (figure 2) monté entre les enroulements des deux électroaimants, dans la zone la plus chaude. L'une des bornes de l'interrupteur thermique 23 est reliée à l'une des bornes de chacune des bobines.
  • L'ensemble comporte en outre un bloc de connexion 24 muni de trois broches 25, 26 et 27 traversant le bloc 24 et de quatre pièces de connexion 28, 29, 30 et 31, les extrémités intérieures des broches étant solidaires des trois pièces de connexion 28, 29 et 30 (figure 4). Dans le cas particulier représenté à la figure 4, les broches 25, 26, 27 sont venues d'une pièce avec les pièces de connexion respectives. Les extrémités des pièces de connexion 29 à 31 sont coudées perpendiculairement de manière à former quatre languettes de contact 29a, 30a, 31a et 31b. Ces languettes sont emboîtées dans les flasques 17 des corps de bobine dans lesquels ils sont en contact avec les bornes de la bobine. Les bornes 32 et 33 de l'interrupteur thermique sont connectées par soudure ou autre procédé, aux pièces de connexion 28 et 31. Le bloc de connexion 24 présente une gorge 34 et une ailette de positionnement 35.
  • L'ensemble est noyé par surmoulage dans un corps en matière isolante 36.
  • La fabrication de l'ensemble représenté aux figures 1 à 4 s'effectue comme suit :
  • Chacun des électroaimants et le bloc de connexion 24 sont confectionnés séparément.
  • En ce qui concerne le bloc de connexion 24, les pièces de connexion 28, 29, 30 et 31 sont découpées en une seule pièce en laissant subsister des ponts 37, 38 et 39 représentés en traits discontinus à la figure 4. Les broches 25, 26 et 27, ainsi que les languettes 29a, 30a, 31a et 31b sont formées par pliage de cette pièce. Les broches sont ensuite assemblées avec une pièce 40 en matière isolante, par surmoulage ou d'une autre manière connue, les broches pouvant notamment être simplement enfilées librement dans des trous prévus à cet effet dans la pièce 40. Les ponts 37, 38 et 39 sont ensuite découpés de manière à séparer les unes des autres les quatre pièces de connexion 28, 29, 30 et 31. Les bornes 32 et 33 de l'interrupteur thermique 23 sont ensuite connectées respectivement aux pièces de connexion 28 et 31. Les languettes 29a, 30a, 31a et 31b sont ensuite enfichées, par paires, dans chacune des bobines des électroaimants, l'interrupteur thermique 23 venant se placer entre les bobines.
  • L'ensemble est ensuite placé dans la cavité d'un moule représenté schématiquement par ses deux coquilles 41 et 42 à la figure 5. La matière synthétique 36 injectée dans le moule vient non seulement enrober les électroaimants, mais remplir également la gorge 34 du bloc de connexion 24 qui vient ainsi former une seule pièce avec les électroaimants.
  • On remarque que la seule dimension imposée au bloc de connexion 24 est la dimension de la collerette circulaire 43 qui vient fermer la cavité 44 dans laquelle est logé le connecteur 24. La forme et la dimension de l'extrémité intérieure du bloc de connexion 24 peuvent par contre varier. Le reste du bloc de connexion 24 ne remplit pas complètement la cavité 44, mais laisse au contraire subsister un dégagement. Ce dégagement est suffisamment grand pour permettre à la cavité de recevoir des blocs de connexion de formes et de dimensions différentes.
  • Un bloc de connexion différent est représenté, à titre d'exemple, aux figures 6 et 7. Ce bloc de connexion 124 présente un filetage 140 permettant la fixation d'un connecteur par vissage. Il est également muni de trois broches 125, 126 et 127 et de quatre pièces de connexion 128, 129, 130 et 131 présentant des languettes 129a, 130a, 131a et 131b analogues aux languettes de la première forme d'exécution. Les pièces de connexion sont obtenues à partir d'une seule pièce découpée et pliées pour la formation des languettes et dans laquelle les pièces de connexion sont reliées provisoirement par des ponts 138 et 139. Après la fixation de cette pièce unique sur les broches 125 à 127, par sertissage ou d'une autre manière connue, les ponts 138 et 139 sont découpés pour séparer les quatres pièces de connexion les unes des autres. La pièce de connexion 131, qui n'est pas solidaire d'une broche, est maintenue provisoirement par deux tétons 141 et 142. Après connexion de l'interrupteur thermique 23, le bloc de connexion 124 est relié aux électroaimants par surmoulage comme décrit plus haut.
  • Les palettes 35 et 135 sont facultatives.

Claims (5)

  1. Procédé de fabrication d'un ensemble d'électroaimants pour électrovalves à commande directe, constitué d'un corps en matière isolante (36) dans lequel sont noyés deux électroaimants disposés côte à côte dans la même position et comprenant chacun une culasse (7) munie d'une pièce polaire en forme de noyau (8) et un enroulement (16) monté sur un corps de bobine (15) entourant la pièce polaire, et d'une pièce (24) munie de contacts électriques (29a, 30a, 31a, 31b; 129a, 131b) assurant la liaison électrique des bobines avec des moyens de branchement extérieur (25, 26, 27; 125, 126, 127), l'ensemble étant destiné à recevoir deux noyaux mobiles (2) constituant les clapets des électrovalves, caractérisé en ce qu'on confectionne les deux électroaimants (1) munis de leurs bobines (16), qu'on forme ladite pièce (24) en confectionnant séparément un bloc de connexion en matière synthétique présentant, d'un côté, des pièces de connexion (28, 29, 30, 31; 128, 19, 130, 131) munies de languettes (29a, 30a, 31a, 31b; 129a, 130a, 131a, 131b) et, de l'autre côté, des broches (25, 26, 27; 125, 126, 127), ou autres moyens de branchement extérieur, qu'on enfiche lesdites languettes dans les bobines des électroaimants, qu'on dispose les deux électroaimants (1) et le bloc de connexion (24) dans un moule (41, 42), et qu'on surmoule les électroaimants et une partie (34, 35) du bloc de connexion de manière à relier le bloc de connexion aux électroaimants.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les languettes (129a, 130a, 131a et 131b) et les pièces de connexion (128, 129, 130 et 131) sont obtenues à partir d'une pièce unique, les pièces de connexion étant séparées les unes des autres par découpage après la fixation de la pièce unique sur le bloc de connexion.
  3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les broches (25, 26 et 27), les languettes (29a, 30a, 31a, 31b) et les pièces de connexion (28, 29, 30, 31) sont obtenues à partir d'une pièce unique, les pièces de connexion étant séparées les unes des autres par découpage après surmoulage de la pièce unique.
  4. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'avant d'enficher les languettes (29a, 30a, 31a, 31b; 129a, 130a, 131a, 131b), on connecte un interrupteur thermique (23) entre deux (28, 31; 128, 131) desdites pièces de connexion, au nombre de quatre, et qu'on enfiche les languettes par paire dans les bobines en disposant l'interrupteur thermique entre les enroulements des électroaimants.
  5. Moule pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité (44) prévue pour la mise en place du bloc de connexion (24) présente un dégagement permettant le surmoulage de blocs de connexion de différentes formes.
EP19910810759 1990-10-11 1991-09-27 Procédé de fabrication d'un ensemble d'électroaimants pour électrovalves Expired - Lifetime EP0480873B1 (fr)

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