FR2887951A1 - Soupape a commande par solenoøde, distributeur d'adhesif et procede de distribution - Google Patents

Abstract

La soupape est fabriquée à partir d'un tube à fluide (40) qui comporte un plongeur (460) magnétisable ou une armature mobile positionnée dans le corps. Un bobinage de fil (435) est directement enroulé autour du tube à fluide (40), pour réduire de ce fait l'entrefer entre le passage de flux magnétique et le plongeur (460) pour augmenter la force magnétique transmise au plongeur (460). L'enroulement du bobinage (435) sur le corps (100) de soupape supprime la nécessité d'un manchon ou d'une bobine séparée, et permet de plus d'obtenir un espacement plus limité et un entrefer réduit, pour accroître de ce fait le flux magnétique en permettant d'obtenir davantage de spires de bobinage et un espacement de bobinage plus proche du plongeur (460). Dans une forme de l'invention, la soupape (10) est emballée dans une configuration étroite (par exemple, 15 millimètres de large) pour rapprocher les centres empilables d'une soupape à l'autre, afin de permettre de ce fait de placer de multiples soupapes côte à côte pour des applications de distribution d'adhésif ou de fluide associé.

Description

La présente invention concerne de manière générale une soupape

hydraulique, et plus particulièrement une soupape compacte à commande par solénoïde destinée à être utilisée pour distribuer des fluides visqueux.

Des adhésifs et autres fluides à viscosité élevée nécessitent des soupapes à grande vitesse pour un fonctionnement correcte. Les soupapes pneumatiques traditionnelles, qui reposent sur une alimentation en air comprimé pour déplacer suivant un mouvement de va et vient un plongeur d'avant en arrière dans une chambre à fluide pour ouvrir et fermer de manière sélective la soupape, ne sont pas suffisamment sensibles à des séquences d'ouverture et de fermeture à grande ro vitesse nécessaires pour un équipement de distribution d'adhésif moderne.

Plus récemment, des soupapes à commande par solénoïde ont été mises au point pour surmonter cette limitation. Malheureusement, ces soupapes à solénoïde, qui reposent sur un courant électrique passant à travers une bobine enroulée pour développer un champ électromagnétique avec lequel un plongeur sensible au champ magnétique peut être déplacé, sont plus grandes que leurs équivalents pneumatiques. Ceux ci est désavantageux du fait que les soupapes de distribution d'adhésif sont fréquemment agencées selon un agencement côte à côte (également appelées empilées) et toute augmentation quelconque de la taille serait incompatible avec les schémas de distribution serrés nécessaires à une configuration empilée. En outre, de nombreuses machines où ces soupapes sont installées ont des restrictions strictes de l'espace, ce qui rend impossible l'installation de solénoïdes de grande taille. Les solénoïdes traditionnels sont fabriqués à partir d'un bobinage enroulé sur une bobine qui est placée au dessus d'un tube à fluide partiellement magnétique. L'épaisseur de la bobine et les jeux nécessaires entre le diamètre interne de la bobine et le diamètre externe du tube à fluide réduisent l'efficacité du couplage magnétique du solénoïde. En outre, l'espace interne supplémentaire pris par la bobine et l'écartement se traduit par un nombre de spires inférieur pour un bobinage d'une taille donnée, étant donné le diamètre externe fixe du bobinage. Donc, les soupapes développent une puissance moindre que celle qu'il aurait été possible d'obtenir sans ces écartements.

Un dispositif et un procédé qui combinent la petite taille de la soupape pneumatique et un distributeur avec le fonctionnement à grande vitesse de la soupape à solénoïde et un distributeur permettant l'application d'adhésif ou de fluide associés à viscosité élevée sur un substrat sont souhaités. On souhaite également que ces soupapes puissent être agencées selon un agencement empilé pour minimiser la distance entre les lignes ou les gouttes adjacentes de matériau déposé. On souhaite qu'une soupape d'une taille minimum produise la quantité maximum de puissance à partir du bobinage. Un couplage magnétique plus efficace réduit la génération de chaleur à partir du courant qui alimente le to bobinage. On souhaite en outre que ces soupapes puissent fonctionner à une fréquence de fonctionnement supérieure sans génération excessive de chaleur dans le solénoïde, pour permettre de ce fait de fournir davantage de puissance à un simple emballage de soupape.

Ces besoins sont satisfaits grâce à la présente invention, dans laquelle un ensemble de soupapes à commande par solénoïde destinées à une utilisation avec des fluides de manière générale et des fluides visqueux en particulier est décrite. Selon un premier aspect de l'invention, une soupape par commande par solénoïde est décrite. La soupape comporte un corps de soupape constitué d'un tube à fluide qui définit une chambre à fluide avec une entrée de fluide et une sortie de fluide, un bobinage électriquement conducteur (également appelé enroulement de bobinage) directement enroulé autour d'au moins une partie du tube à fluide de sorte que lorsqu'un courant circule à travers le bobinage, le bobinage forme un champ magnétique au moins dans le tube à fluide ou autour de celui ci. Dans le présent contexte, le terme "directement" signifie qu'il n'y a aucune bobine séparée ou manchon associé placé entre l'enroulement de bobinage et le tube à fluide. Cela n'implique pas de contact électrique entre le tube à fluide et le bobinage, puisque, comme le comprendront les hommes du métier, il est souhaitable d'éviter ce contact électrique (et le court circuit concomitant) entre les deux. A cet égard, l'inclusion d'une couche isolante, telle qu'une bande ou un autre revêtement disposé sur le bobinage ou le tube à fluide, n'est pas analysée comme étant destructrice pour cet enroulement direct du bobinage sur le tube à fluide. Ce positionnement direct réduit les écartements qui seraient habituellement associés à une bobine ou un insert similaire. La soupape comporte également un cadre qui définit un passage de flux pour le champ magnétique. Un plongeur est disposé à l'intérieur de la chambre à fluide et se déplace en réponse au champ magnétique. Une force de sollicitation fonctionne conjointement avec le plongeur pour maintenir fermé de manière sélective la sortie de fluide. La force de sollicitation est configurée pour être surmontée par l'action du champ magnétique sur le plongeur de sorte que la sortie de fluide s'ouvre, pour permettre de ce fait un écoulement de fluide à travers la chambre à io fluide.

Éventuellement, au moins la partie du corps de soupape qui est enroulée dans le bobinage est fabriquée à partir d'un matériau sensiblement non magnétisable. Un commutateur intégré peut être inclus dans la soupape pour fournir une purge locale ou un essai local de la soupape. Une butée fonctionnant conjointement avec le plongeur peut en outre être comprise. Dans une forme particulière, le tube à fluide et la butée peuvent être mis en prise par filetage afin de former une structure solidaire. Dans le présent contexte, deux composants qui sont fixés de manière rigide l'un à l'autre sont considérés comme solidaires dans un sens fonctionnel, et seraient par conséquent qualifiés ici de solidaires même s'il ne s'agissait pas d'une construction en une pièce. La butée peut être fabriquée à partir d'un matériau magnétisable, alors que le tube à fluide est fabriqué à partir d'un matériau sensiblement non magnétisable. La butée peut avoir des propriétés ajustables pour permettre des modifications dans la distance de déplacement du plongeur. Dans une autre forme particulière, la chambre à fluide est isolée de manière fluidique du bobinage. Dans une autre variante, la force de sollicitation provient d'un ressort. Dans encore une autre variante, la chambre à fluide est isolée de manière fluidique du bobinage. Dans une autre variante encore, la dimension dans le sens de la largeur de la soupape est faible (par exemple, approximativement 15 millimètres) pour faciliter un empilage côte à côte de ces nombreux ensembles de soupape dans un espace compact. La soupape peut en outre comprendre un boîtier externe formé autour du corps de soupape. Dans ce cas, la dimension dans le sens de la largeur du boîtier externe est d'approximativement 15 millimètres. Un matériau de remplissage peut être placé entre le boîtier externe et le corps de soupape. Dans le présent contexte, le terme "profil radial" est utilisé pour désigner la dimension extérieure radialement d'un composant généralement cylindrique. On comprendra que cela peut s'appliquer à des situations où le composant a des attributs non cylindriques du fait que dans l'orientation d'une soupape généralement allongée et d'un corps de soupape, les dimensions radiales peuvent s'étendre généralement dans le sens de la largeur. Dans encore une autre forme, l'entrée, la sortie et la chambre de fluide définissent un passage d'écoulement sensiblement linéaire (c'est à dire, droit), de sorte qu'un fluide passant à travers celui ci ne subit aucun changement de direction lorsqu'il se trouve dans la soupape.

Selon un autre aspect de l'invention, un distributeur d'adhésif comporte de nombreuses soupapes à commande par solénoïde qui peuvent être placées selon un agencement côte à côte. Un câble électrique (ou conducteur associé) est utilisé pour fournir du courant à un bobinage électriquement conducteur sur chacune des soupapes, tandis qu'un conduit de fluide est utilisé pour alimenter en fluide les soupapes, et une buse de sortie est couplée à la sortie de fluide de chacune des soupapes. Chacune des soupapes comporte un corps de soupape, un plongeur disposé à l'intérieur de la chambre à fluide et mobile en fonction du champ magnétique, et une force de sollicitation fonctionnant conjointement avec le plongeur pour maintenir fermée de manière sélective la sortie de fluide. La force de sollicitation peut être surmontée par l'action du champ magnétique sur le plongeur, pour permettre de ce fait un écoulement de fluide à travers la chambre à fluide. Une première parmi les surfaces externes définit une dimension externe radiale inférieure (c'est à dire, dans le sens de la largeur) à la seconde surface externe. De cette façon, le corps de soupape ressemble à un cylindre allongé mince disposé axialement au niveau de l'extrémité d'un ou plusieurs cylindre(s) axialement compacts et épais ou entre ceux ci. En ce qui concerne l'aspect précédent, le bobinage électriquement conducteur est enroulé autour, et est en contact avec, la première des surfaces externes du corps de soupape de sorte qu'une structure intermédiaire, telle qu'une bobine ou un manchon associé, ne soit pas disposé entre elles.

Selon encore un autre aspect de l'invention, un procédé destiné à distribuer un fluide par l'intermédiaire d'une soupape est décrit. Le procédé comprend l'étape consistant à configurer un tube à fluide pour avoir une entrée de fluide et une sortie de fluide. De surcroît, la construction de la soupape est telle qu'elle comporte une surface externe et une surface interne. La surface interne définit une chambre à fluide à l'intérieur du corps de soupape. En ce qui concerne les aspects précédents, un bobinage est directement enroulé autour d'au io moins une partie de la périphérie de la surface externe. Le procédé comprend également l'étape consistant à disposer de manière mobile un plongeur à l'intérieur de la chambre à fluide de sorte qu'il soit sollicité dans une position fermée. De cette façon, lorsque l'on fait passer un courant électrique à travers l'enroulement de bobinage, le plongeur surmonte la force de sollicitation pour se déplacer jusque dans une position ouverte, ce qui permet de ce fait à un fluide provenant de l'alimentation en fluide de passer à travers l'extrémité de sortie de fluide du corps de soupape. Eventuellement, le procédé comprend en outre l'étape consistant à refroidir le solénoïde avec le fluide. Selon une forme de l'invention, un passage d'écoulement sensiblement linéaire permet au fluide délivré par l'intermédiaire de celui ci de réduire l'échauffement du bobinage, ce qui accroît de ce fait le cycle de service de la soupape. De surcroît, un logement peut être utilisé pour emballer la soupape dans une configuration relativement mince dans le sens de la largeur (par exemple, non supérieur à une largeur de quinze millimètres).

Le procédé peut en outre comprendre une étape consistant à placer une butée adjacente par rapport à une parmi l'entrée et la sortie de fluide pour limiter le déplacement du plongeur dans la chambre à fluide. Dans une autre variante, l'enroulement du bobinage peut être isolé du fluide. Un commutateur peut être compris et disposé sur la soupape de sorte que lors de la mise en prise du commutateur par un opérateur, la soupape soit purgée de tout fluide résiduel. Le procédé peut en outre comprendre l'étape consistant à placer le tube à fluide à l'intérieur d'un cadre de sorte que lors de la formation du flux magnétique, le flux magnétique soit amplifié dans le tube à fluide en raison de sa proximité avec le cadre. De surcroît, une course entre le plongeur et la butée peut être ajustée.

La figure 1 représente une vue en éclaté d'un ensemble de soupapes selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 2A représente une vue en perspective d'un tube à fluide en deux pièces qui constitue une partie d'un corps de soupape; la figure 2B représente la construction d'une partie d'un corps de soupape fabriquée grâce à des étapes consistant à enrouler un bobinage et placer un enrobage autour du tube à fluide de la figure 2A; la figure 3A représente une vue latérale d'un ensemble de soupapes hydrauliques à commande par solénoïde incorporant l'ensemble de corps de soupape en deux pièces des figures 2A et 2B; la figure 3B représente une vue découpée en élévation de face de l'ensemble de soupapes hydrauliques à commande par solénoïde de la figure 3A; la figure 3C représente une vue de détail agrandie de la partie de l'ensemble de soupapes hydrauliques à commande par solénoïde de la figure 3B; la figure 4A représente une vue en élévation de face de l'ensemble de soupapes hydrauliques à commande par solénoïde de la figure 3A; la figure 4B représente une vue latérale découpée de l'ensemble de soupapes hydrauliques à commande par solénoïde de la figure 3A; la figure 5 représente une vue en éclatée d'une variante de mode de réalisation de l'ensemble de soupapes, y compris sa connexion à une alimentation électrique et une alimentation en fluide, ainsi qu'un sous ensemble de butée; la figure 6 représente une vue latérale découpée de l'ensemble de soupapes de la figure 5; et la figure 7 représente une fixation d'un corps de soupape à un cadre de butée de la variante de mode de réalisation de la figure 5.

En se référant tout d'abord à la figure 1, une vue en éclatée de l'ensemble de soupapes hydrauliques à commande par solénoïde 10 est représenté.

L'ensemble 10 comporte un cadre 20 de bobinage qui s'emboîte dans un boîtier externe 70. Le cadre 20 de bobinage est façonné de façon à accepter dans celui ci un tube à fluide 40, et est fabriqué à partir d'un matériau qui facilite la formation d'un flux magnétique. Dans le présent contexte, le terme "ensemble" est utilisé pour désigner la construction de parties individuelles, et peut être utilisé de manière interchangeable pour se référer à la version assemblée d'une soupape (qui est fabriquée à partir d'un corps 100 de soupape constitué d'un tube à fluide 40, d'un cadre 20, d'un bobinage 435 et d'éléments internes de soupape, tels qu'un plongeur 460 et un ressort de sollicitation 455) en plus de l'ensemble complet de soupapes hydrauliques à commande par solénoïde 10; l'usage découlera du contexte. Une alimentation électrique (représentée sous la forme d'un câble 30) est utilisée pour fournir une circulation de courant à travers les bobinages (examinée plus en détail ci dessous) et qui sont enroulés autour d'un corps 100 de soupape et qui constituent une partie de celui ci sur la base d'un tube à fluide 40. Un commutateur 50 est placé à l'intérieur d'une ouverture dans le boîtier externe 70, et est connecté électriquement au câble 30, pour agir de ce fait comme un commutateur de purge ou de réenclenchement local situé sur la partie de face avant de l'ensemble 10. De cette façon, il donne à un opérateur une commande locale (plutôt qu'à distance, tel qu'à l'extrémité d'une machine à encoller) sur les fonctions de purge ou associées de soupape. Des plots de flux 60 sont utilisés pour fournir un espacement de bobinage et du tube à fluide 40 pour l'ensemble 10 de soupape. Une fois que le câble 30, le tube à fluide 40, le commutateur 50 et les plots de flux 60 sont montés dans un cadre 20 de bobinage, et que le cadre 20 de bobinage est à son tour monté dans un boîtier externe facultatif 70, un couvercle facultatif 80 peut être placé sur le boîtier 70 pour former un ensemble 10 sensiblement clos. Dans une forme de l'invention, le couvercle 80 et le boîtier externe 70 peuvent avoir des connecteurs complémentaires (non représentés) pour permettre une connexion par encliquetage ou élastique associée. Un matériau d'étanchéité (non représenté) peut être placé dans la région où les fils du commutateur 50 s'étendent, pour protéger de ce fait le commutateur 50 de l'eau, d'un adhésif ou d'autres fluides.

Le cadre 20 de bobinage et le boîtier externe 70 peuvent en outre être remplis de matériaux électriquement non conducteurs (non représentés), tels qu'une résine époxy à base d'oxyde de silicium. Un cadre 20 de bobinage (soit seul soit en conjonction avec le boîtier externe 70) peut définir un logement dans lequel les composants restants examinés ci dessus peuvent être placés ou sinon attachés.

En se référant ensuite aux figures 2A et 2B et 3A, un tube à fluide 40 et un ensemble de solénoïdes complétés fabriqués à partir de ce tube à fluide 40 sont représentés. Dans la version représentée sur la figure 2A, le tube à fluide 40 est une construction en deux pièces, où la partie supérieure ou sommet 40B est fabriquée à partir d'un matériau magnétique, et peut également faire fonction de butée pour le plongeur (examiné ci dessous). La partie inférieure ou fond 40A est fabriquée à partir d'un matériau généralement non magnétisable (par exemple, en acier inoxydable 304), et peut être relié au sommet 40B au moyen d'un procédé de soudage par friction, d'encollage, d'une connexion filetée ou d'autres procédés connus. Dans un mode de réalisation, des filetages mâles (non représentés) dans la butée 40B se mettent en prise avec des filetages femelles complémentaires dans le fond 40A au niveau d'une partie intérieure axialement du fond 40A pour former une structure solidaire du tube à fluide 40. Un alésage disposé de manière centrale dans le tube à fluide 40 forme une chambre à fluide 401 ayant, au niveau des extrémités opposées, une entrée de fluide 402 et une sortie de fluide 403. Des filetages 420 sont formés dans l'entrée et la sortie de fluide 402, 403 pour faciliter une connexion à une butée 40B qui permet à son tour le placement d'un conduit de fluide 90 (au niveau de l'entrée de fluide 402) et d'une buse de distribution 475 (au niveau de la sortie de fluide 403). La partie rétrécie du fond 40A peut loger un bobinage enroulé 435 (décrit ci dessous) de sorte que le bobinage soit non seulement plus proche du plongeur mobile 460 (représenté sur la figure 3B) pour un actionnement amélioré avec des niveaux de courant inférieurs, mais qu'il réduise également la dimension totale radiale (c'est à dire dans le sens de la largeur) de la soupape assemblée. Le bobinage 435 est caché sur la figure 2B par une gaine (par exemple, sous la forme d'une bande 440 ou d'un autre adhésif approprié pour maintenir le bobinage 435 en place au cours de l'enroulement) ; les hommes du métier comprendront que dans un autre mode de réalisation, le bobinage 435 peut être exposé. Le solénoïde 40B du tube à fluide 40 peut être mis en prise par filetage avec un raccord 45 ou un connecteur associé qui loge au niveau de son autre extrémité une connexion au conduit de fluide 90.

En se référant ensuite à la figure 3C, une vue découpée agrandie de la sortie de l'ensemble 10 de soupape hydraulique à commande par solénoïde est représentée. Sur cette figure, des détails d'une partie inférieure de la soupape sont représentés. Le plongeur 460 se déplace de haut en bas selon un mouvement de va et vient à l'intérieur du fond 40A du tube à fluide 40 qui est situé à l'intérieur d'un boîtier externe 70 et d'un couvercle 80 pour définir une largeur W. Dans un mode de réalisation préféré (bien que non nécessaire), W ne dépasse pas une largeur d'approximativement quinze millimètres. Grâce à l'enroulement du bobinage 435 directement sur le tube à fluide 40, le diamètre interne du bobinage 435 permet une augmentation du nombre de spires disponibles, alors que le contact direct supprime la nécessitée d'une bobine séparée. Tel qu'exposé précédemment, l'épaisseur de bobine et l'entrefer ou jeu naturel entre la bobine et le tube à fluide d'un solénoïde classique créait un manque d'efficacité dans la force magnétique de couplage au plongeur ou à l'armature. L'écartement dans ces solénoïdes classiques est constitué de l'épaisseur du matériau de bobine plus le jeu entre la bobine et le diamètre externe du tube à fluide, en plus de l'épaisseur du tube à fluide plus l'entrefer entre le plongeur et le diamètre interne du tube à fluide. Par contraste, la figure 3C montre que le nombre accru de spires de bobinage 435 permet au rapport total puissance/taille du bobinage d'augmenter. L'entrefer réduit 500 est maintenant défini juste entre la paroi du piston plongeur 460 et la paroi interne du tube à fluide 40. Pour la simplicité de l'aspect, la version représentée sur la figure représente un couplage continu entre le sommet 40B et le fond 40A du tube à fluide 40, bien que, tel que cela a été précédemment mentionné, la connexion entre le sommet 40B et le fond 40A puisse se faire par l'intermédiaire de filetages complémentaires, d'un soudage par friction ou d'un autre moyen approprié.

Grâce à l'entrefer réduit 500 entre le bobinage 435 et le plongeur 460, il y a une augmentation de la force d'attraction entre eux. Le matériau pour la butée statique du sommet 40B et le plongeur 460 peut être un acier inoxydable de qualité pour solénoïde. De surcroît, il y a un entrefer réduit entre le cadre 20 de bobinage transportant le flux magnétique et la butée 40B du plongeur 460. Il y a une augmentation de la force d'attraction entre la butée statique 40B et le plongeur dynamique 460 avec des entrefers réduits entre le cadre de bobinage transportant le flux et les pôles. En se référant en particulier à la figure 2B, une fois que le bobinage 435 est enroulé, les extrémités conductrices 445 sont situées de sorte qu'elles puissent se mettre en prise avec les fils du câble 30. Pour maintenir en place la partie du bobinage adjacente par rapport aux extrémités 445, une bande ou un autre adhésif peut être appliqué, tel que représenté. De plus, en enroulant le bobinage 435 directement sur le tube à fluide 40 et non sur une bobine séparée, on peut obtenir un nombre accru de spires. En enroulant le bobinage 435 directement sur le tube à fluide 40, on obtient un diamètre externe maximum pour l'enroulement de bobine afin de rester dans le profil étroit d'une largeur de soupape de 15 millimètres ou moins, pendant qu'une présence plus importante du bobinage 435 adjacent par rapport au plongeur 460 est disponible.

Par ailleurs, le bobinage 435 est enroulé de sorte que la butée 40B et le plongeur 460 soient directement positionnés dans la zone centrale de l'enroulement de bobinage avec une distance d'entrefer ou de course de soupape d'environ 0,038 cm (0,015 pouce). Les pièces polaires sont attirées par une force magnétique lorsqu'un courant est appliqué sur le bobinage 435. En enroulant le bobinage 435 au même endroit précisément d'une soupape à l'autre, les forces de traction magnétique restent constantes, ce qui favorise la reproductibilité. De surcroît, un enroulement direct du bobinage 435 sur le tube à fluide 40 sans bobine intermédiaire permet d'obtenir un diamètre et une section optimum plus importante de la butée 40B et du plongeur 460. Etant donné que la section du plongeur 460 est accrue et que l'entrefer est réduit, il y a une augmentation des forces d'attraction magnétique.

Les zones concernées par l'augmentation d'une force d'attraction magnétique entre la butée 40B et le piston plongeur 460 ont été désignées, tel qu'indiqué ci dessus, par les capacités d'enroulement d'un bobinage 435 directement sur le tube à fluide 40 plutôt que sur une bobine séparée. La réduction des entrefers entre le circuit transportant le flux magnétique, en même temps que l'augmentation du diamètre et de la section de la butée 40B et du plongeur 460, a entraîné l'augmentation de la force d'attraction magnétique entre eux. Lors d'un essai, ceci a été indiqué par la quantité et la durée de courant de crête ou d'activation initial qui est nécessaire pour attirer le pôle dynamique vers Io le pôle statique en surmontant une haute pression de fluide et la force préalablement chargée d'un ressort de rappel. Dans une étude, le courant de crête d'activation initial a été réduit de moitié, passant d'approximativement 2,8 ampères à 1,4 ampère. Cela signifie qu'un courant inférieur a été capable de surmonter une force supérieure, manifestant ainsi une augmentation de la force d'attraction magnétique entre la butée statique 40B et le plongeur dynamique 460.

En se référant en particulier à la figure 4A, dans un mode de réalisation préféré, la largeur W de l'ensemble 10 est d'approximativement quinze (15) millimètres. On englobe dans la plage de largeurs approximatives les largeurs dues à des tolérances de fabrication. Par exemple, il est prévisible qu'une tolérance d'un pour cent ou davantage puisse être présente, se traduisant ainsi par des largeurs comprises entre 14,85 et 15,15 millimètres. Ainsi, dans cette dimension externe d'une largeur de 15 millimètres du boîtier externe 70 avec le couvercle 80, l'ensemble 10 contient un tube à fluide 40, un bobinage 435 de fil, un cadre 20 de bobinage (qui établit le chemin de flux magnétique nécessaire), des trous de montage filetés destinés à accepter le conduit à fluide 90, le cadre électrique 30 et un commutateur de purge 50. Tel que mentionné ci dessus, un boîtier externe 70 et un couvercle 80 sont facultatifs; ainsi, dans le cas où le cadre 20 définit la structure principale de la soupape, la dimension de la largeur externe W est toujours de préférence d'approximativement quinze millimètres. Des connexions électriques pour le bobinage 435 et le commutateur de purge 50 sont connectées à un câble 30 avec une mise à la masse appropriée au cadre de bobinage. Les connexions sont réalisées afin d'empêcher un court circuit à travers le bobinage 435. Tel que mentionné auparavant, un matériau époxy d'enrobage peut être utilisé pour remplir la partie intérieure restante du boîtier externe 70 et du cadre 20. Le couvercle 80 (qui peut, par exemple, être en nylon moulé par injection) est encliqueté sur le boîtier externe 70 pour sceller l'ensemble des connexions internes. La boîte est ensuite remplie du matériau d'enrobage à base d'époxy qui comporte, en suspension, un mélange d'oxyde de silicium cristallin et de carbonate de calcium. Ce matériau d'enrobage avec le silicone autour du commutateur 50 et du couvercle est utilisé pour sceller l'ensemble des connexions réalisées et pour protéger le bobinage 435 contre des environnements nocifs. Le boîtier externe 70 loge le tube à fluide 40 entouré du bobinage, le cadre 20 de bobinage, le commutateur 50, et les connexions électriques au câble 30.

Le commutateur de purge 50 est construit de façon à avoir des fils minces et effilés qui puissent passer autour du côté du bobinage 435 en attachant les conducteurs provenant du câble 30. Lorsqu'il est pressé, le commutateur 50 agit comme un essai de purge locale (c'est à dire au niveau de l'emplacement de la soupape) en fermant un contact et en ordonnant à la commande d'activer la soupape. Ceci permet à un opérateur de purger la soupape au niveau du point de distribution de la machine à laquelle elle est attachée (par exemple, un poste d'encollage) plutôt qu'au niveau de la commande. Le commutateur 50 a été conçu pour avoir une largeur et une longueur telles qu'il s'emboîte dans la construction de soupape de 15 mm de largeur. L'ensemble 10 de soupape intégré a été conçu pour présenter une

performance optimum d'application de divers schémas individuels de colle constitués de points, de traits tiretés, ou de gouttes de colle continues. Le profil étroit (de préférence d'une largeur non supérieure à approximativement 15 millimètres) permet aux soupapes d'être montées les unes à côté des autres et empilées avec une dimension centre à centre de la même largeur entre des schémas adjacents. Les soupapes individuelles 40, lorsqu'elles sont empilées les unes à côté des autres, sont conçues pour appliquer des schémas individuels de bandes continues transversales sur des produits tels que des fenêtres dans des enveloppes, des sacs, des cartons, et toute autre application similaire quelconque. La soupape peut également être installée dans des emplacements étroits de machines de production où l'espace se fait rare en raison de la présence d'autres composants de la machine.

Tel que mentionné ci dessus, le tube à fluide 40 peut être fabriqué soit à partir d'une construction en deux pièces soit à partir d'une construction en trois pièces. Dans le cas d'une construction en deux pièces, le tube à fluide 40 et la Io butée 45 constituent la structure principale de la soupape. Le tube à fluide 40 est usiné à partir d'acier inoxydable non magnétique (par exemple, un acier inoxydable de la série 300), tandis que la butée 45 est usinée à partir d'un acier inoxydable de qualité pour solénoïde qui manifeste des qualités magnétiques lorsqu'un champ magnétique est généré par un bobinage 435. Le tube à fluide 40 est usiné pour établir des tolérances afin de maintenir les entrefers au minimum à l'intérieur du circuit transportant le flux magnétique. Au niveau d'une extrémité, la butée 45 est située au centre d'un bobinage enroulé 435. Elle comporte une entrée de fluide 402 usinée à travers le centre qui délivre un fluide à la chambre à fluide 410, à travers et autour du plongeur 460, et hors de la sortie de fluide 403.

Le tube à fluide 40 comporte un siège de ressort usiné pour positionner le ressort de rappel 455 autour du plongeur 460, et comporte un filetage usiné pour adapter des pièces rapportées 470 de buse et des ensembles 475 de corps de buse de diamètres d'orifice et de configurations variables.

En se référant ensuite aux figures 5 à 7, des détails de l'ensemble 10 de soupape hydraulique à commande par solénoïde avec une variante de mode de réalisation pour une butée 140B sont représentés. La butée 140B fait partie d'un sous ensemble 150 de butée, et à la différence de la butée 40B représentée et examinée précédemment, est capable d'ajuster localement la position de sa course, tel que par l'intermédiaire d'un mécanisme à crans ou analogues. Dans des applications où l'ensemble 10 de soupape est utilisé pour encoller ou appliquer des adhésifs associés (tel qu'une machine à plier et encoller), un ajustement de la course permet un réglage précis de certains schémas de dépôt d'adhésif. Par exemple, dans des situations nécessitant des schémas de petits points de colle à des vitesses d'usinage supérieures, cet ajustement permet une meilleure adaptation de la course pour répondre aux besoins du schéma. Une caractéristique supplémentaire du tube à fluide 40 dans la présente configuration est qu'il peut être d'une construction en une pièce, puisque la butée 140B n'a maintenant plus besoin d'être formée en tant que partie du tube à fluide 40. Dans ce cas, le sous ensemble 150 de butée est amovible.

En se référant tout d'abord aux figures 5 et 6, la butée 140B du sous ensemble 150 de butée s'emboîte à travers une ouverture filetée du cadre 146 de butée qui s'installe sur le côté supérieur (entrée) du logement externe 70 pour maintenir le passage d'écoulement sensiblement linéaire pour le liquide qui s'écoule à travers le conduit de fluide 90. Le cadre 146 de butée comporte également une autre ouverture filetée qui est décalée par rapport au conduit de fluide 90. Le conduit de fluide 90 peut être couplé par l'intermédiaire d'un raccord 165, fileté au niveau d'une extrémité de tige filetée pour canalisations à pressions de températures élevées, avec un joint torique et un verrou poussoir au niveau de l'autre extrémité pour recevoir un tuyau flexible en plastique tel qu'un conduit de fluide 90. Il pourrait également être fileté au niveau de l'autre extrémité pour recevoir un tuyau flexible fileté. Dans une forme de l'invention, le conduit peut être un tube en plastique de huit millimètres (8 mm).

On effectue l'ajustement de la butée 140B en tournant un bouton moleté 175. La butée ajustable 140B fait augmenter la course de 0 à environ 0, 074 cm (0 à 0,29") pour que la soupape distribue davantage de volume. L'extrémité inférieure de la butée 140B est alignée axialement avec le plongeur 460 et bute contre celui ci à l'intérieur d'un tube à fluide 40, alors que le mouvement de la butée 140B est fixé au niveau de son extrémité supérieure par une connexion au bouton moleté 175 par l'intermédiaire d'une vis filetée 147. Un écrou d'adaptation 160 vient en prise avec l'ouverture filetée du cadre 146 de butée, qui, en vertu de sa fixation au tube à fluide 40 garantit que la butée 145 soit stationnaire par rapport à l'ensemble 10 de soupape. Des joints toriques 155 sont utilisés pour empêcher ou réduire la probabilité d'une fuite de fluide autour des filetages et des emplacements ou des composants séparés sont reliés ensemble. Dans la présente forme de l'invention, la butée 140B est fabriquée à partir d'un matériau magnétique. Dans le mode de réalisation représenté, un tour complet du bouton moleté 175 déplace la course de la butée 140B de 0,074 cm environ (0,029 pouce). Un demi tour établit la course à approximativement 0,036 cm (0,014 pouces), ce qui est le réglage standard de la course de la butée 40B du mode de réalisation précédent. Les hommes du métier constateront que des butées à la norme industrielle pourraient être utilisées pour la butée 40B. En se référant en particulier à la figure 7, une vue détaillée représentant une connexion d'un tube à fluide 40 entouré par un bobinage à un cadre 146 de butée indique le maintien d'un passage d'écoulement facultatif sensiblement linéaire pour le fluide.

Bien que certains modes de réalisation représentatifs et détails aient été représentés pour les besoins de l'illustration de l'invention, les hommes du métier constateront que divers changements peuvent être apportés sans s'éloigner de la portée de l'invention, qui est définie selon les revendications annexées.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (22)

Revendications

1.- Soupape (10) à commande par solénoïde comprenant: un corps de soupape (100) comprenant: un tube à fluide (40) définissant une chambre à fluide (401) avec une entrée de fluide (402) et une sortie de fluide (403) formées dans celle-ci; un bobinage électriquement conducteur (435) enroulé directement autour d'au moins une partie dudit tube à fluide (40) de sorte que lors d'une circulation du courant à travers ledit bobinage (435), ledit bobinage (435) forme un champ magnétique; et un cadre (20) définissant un passage de flux pour ledit champ magnétique; un plongeur (460) disposé à l'intérieur de ladite chambre à fluide (401) et mobile en fonction dudit champs magnétique; et une force de sollicitation fonctionnant conjointement avec ledit plongeur (460) pour maintenir fermé de manière sélective ladite sortie de fluide (403), ladite force de sollicitation étant configurée pour être surmontée par l'action dudit champ magnétique sur ledit plongeur (460) de sorte que ladite sortie de fluide (403) s'ouvre, pour permettre de ce fait un écoulement de fluide à travers ladite chambre à fluide (401).

2.- Soupape (10) selon la revendication 1, comprenant en outre un commutateur intégré (50) configuré pour réaliser une purge locale ou un essai local de ladite soupape.

3.- Soupape (10) selon la revendication 1, comprenant en outre une butée (145) configurée pour limiter le déplacement dudit plongeur (460).

4.- Soupape (10) selon la revendication 3, dans laquelle ledit tube à fluide (40) et ladite butée (145) sont mises en prise par filetage pour former 30 une structure solidaire.

5.- Soupape (10) selon la revendication 4, dans laquelle ladite butée (145) comprend un matériau magnétisable et ledit tube à fluide (40) comprend un matériau sensiblement non magnétisable.

6.- Soupape (10) selon la revendication 3, dans laquelle ledit tube à fluide (40) définit un profil radial inférieur à ladite butée (145).

7.- Soupape (10) selon la revendication 1, dans laquelle ladite force de Io sollicitation comprend un ressort (455).

8.- Soupape (10) selon la revendication 1, dans laquelle ladite chambre à fluide (401) est isolée de manière fluidique dudit bobinage (435).

9.- Soupape (10) selon la revendication 1, dans laquelle une dimension dans le sens de la largeur de ladite soupape (10) est d'approximativement quinze millimètres.

10.- Soupape (10) selon la revendication 1, dans laquelle ladite butée 20 (145) peut être ajustée pour permettre des modifications de la distance de déplacement du plongeur (460).

11.- Soupape (10) selon la revendication 1, comprenant en outre un boîtier externe (70) formé autour dudit corps (100) de soupape.

12.- Soupape (10) selon la revendication 11, dans laquelle une dimension dans le sens de la largeur dudit boîtier externe (70) est d'approximativement quinze millimètres.

13.- Soupape (10) selon la revendication 11, comprenant en outre un matériau de remplissage placé entre ledit boîtier externe (70) et ledit corps (100) de soupape.

14.- Soupape (10) selon la revendication 1, dans laquelle ladite chambre à fluide (401) s'étend de ladite entrée de fluide (402) à ladite sortie de fluide (403) le long d'un passage sensiblement linéaire entre elles.

15.- Distributeur d'adhésif comprenant: Io une pluralité de soupapes (10) à commande par solénoïde configurées pour être placées suivant un agencement côte à côte, chacune desdites soupapes (10) comprenant: un corps (100) de soupape: un tube à fluide (40) défmissant une chambre à fluide (401) avec 15 une entrée de fluide (402) et une sortie de fluide (403) formées dans celle ci; un bobinage électriquement conducteur (435) directement enroulé autour d'au moins une partie dudit tube à fluide (40) de sorte que lors d'une circulation de courant à travers ledit bobinage (435), ledit bobinage (435) forme un champ magnétique; et un cadre (20) défroissant un passage de flux pour ledit champ magnétique; un plongeur (460) disposé à l'intérieur de ladite chambre à fluide (401) et mobile en fonction dudit champ magnétique; et une force de sollicitation fonctionnant conjointement avec ledit plongeur (460) pour maintenir fermée de manière sélective ladite sortie de fluide (403), ladite force de sollicitation étant configurée pour être surmontée par l'action dudit champ magnétique sur ledit plongeur (460) de sorte que ladite sortie de fluide (403) s'ouvre, pour permettre de ce fait un écoulement de fluide à travers ladite chambre à fluide (401) ; un câble électrique (30) configuré pour fournir un courant audit bobinage électriquement conducteur (435) ; un conduit de fluide (90) couplé de manière fluidique à ladite entrée de fluide (402) dudit tube à fluide (40) ; et une buse de sortie couplée à ladite sortie de fluide (403) dudit tube à fluide (40).

16.- Procédé destiné à distribuer un fluide par l'intermédiaire d'une soupape (10), ledit procédé comprenant les étapes consistant à : configurer un tube à fluide (40) de façon à ce qu'il comprenne une entrée de fluide (402) et une sortie de fluide (403), dont une surface externe et une surface interne de ce dernier défroissent une chambre à fluide (401) entre elles; agencer un enroulement de bobinage directement autour d'au moins 15 une partie de la périphérie de ladite surface externe entre ladite entrée de fluide (402) et ladite sortie de fluide (403) ; disposer de manière mobile un plongeur (460) à l'intérieur de ladite chambre à fluide (401) de sorte qu'il soit sollicité dans une position fermée; connecter de manière fluidique une alimentation en fluide à ladite 20 extrémité d'entrée de fluide; et faire passer un courant électrique à travers ledit enroulement de bobinage de sorte que ledit plongeur surmonte ladite force de sollicitation pour se déplacer jusque dans une position ouverte, pour permettre de ce fait à un fluide provenant de ladite alimentation en fluide de passer à travers ladite sortie de fluide (403).

17.- Procédé selon la revendication 16, comprenant en outre l'étape consistant à placer ledit tube à fluide (40) dans un cadre (20) qui définit un passage de flux de sorte que lors de la formation dudit flux magnétique, ledit flux magnétique soit amplifié dans ledit tube à fluide (40) en raison de sa proximité avec ledit cadre (20).

18.- Procédé selon la revendication 16, dans lequel ladite soupape (10) définit une dimension dans le sens de la largeur qui n'est pas supérieure à une largeur de quinze millimètres.

19.- Procédé selon la revendication 16, comprenant en outre l'étape consistant à placer une butée (145) de façon adjacente à une parmi ladite entrée (402) et ladite sortie (403) de fluide pour limiter le déplacement dudit plongeur dans ladite chambre à fluide (401).

20.- Procédé selon la revendication 19, comprenant en outre l'étape consistant à ajuster une course entre ledit plongeur (460) et ladite butée (145).

21.- Procédé selon la revendication 16, comprenant en outre l'étape consistant à isoler de manière fluidique ledit enroulement de bobinage dudit fluide.

22.- Procédé selon la revendication 16, comprenant en outre l'étape 20 consistant à presser un commutateur (50) disposé sur ladite soupape (10) de sorte que ladite soupape (10) soit purgée du fluide dans celle ci.