FR2890431A1 - Proportional valve for controlling air expansion comprises secondary control system comprising first spring between fixed and mobile cores and second spring between membrane support and reducing element - Google Patents
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Abstract
Description
2890431 12890431 1
Objet de l'invention La présente demande de brevet d'invention a pour objet l'enregistrement d'une électrovanne proportionnelle de réglage de dépression de l'air qui intègre de notables innovations et avantages par rapport à d'autres électrovannes de même nature. OBJECT OF THE INVENTION The subject of the present patent application is the registration of a proportional air pressure regulating solenoid valve which incorporates significant innovations and advantages over other solenoid valves of the same type.
État de la technique On connaît déjà des électrovannes proportionnelles de réglage de la dépression de l'air simplement constituées d'un solénoïde exerçant une force de manière proportionnelle à un signal électrique de contrôle (habituellement un signal de tension de type duty cycle ) et d'une connexion pneumatique reliée à un composant mobile du solénoïde exerçant une force proportionnelle contraire à la valeur de dépression chargeant l'électrovanne, la valeur de dépression donnée par l'électrovanne étant le résultat de cet équilibre de forces. Le solénoïde est habituellement formé d'un bobinage électrique et d'un circuit magnétique réalisé à partir de matériaux ferriques à géométrie particulière, en ce qui concerne les composants d'attraction, générant entre eux une force qui est linéairement proportionnelle au signal électrique donné au bobinage. State of the art Proportional solenoid control valves are already known that simply consist of a solenoid exerting a force in proportion to an electrical control signal (usually a duty cycle-type voltage signal) and a control signal. a pneumatic connection connected to a moving component of the solenoid exerting a proportional force contrary to the depression value loading the solenoid valve, the value of depression given by the solenoid valve being the result of this equilibrium of forces. The solenoid is usually formed of an electric winding and a magnetic circuit made from ferric materials with a particular geometry, with respect to the attraction components, generating between them a force which is linearly proportional to the electrical signal given to the winding.
La majorité des fabricants du secteur automobile utilisant ces électrovannes dans le cadre de leurs applications, comme par exemple les applications à un contrôleur TGV (turbo à géométrie variable), à un contrôleur EGR (recirculation de gaz d'échappement) ou à un contrôleur de divers actionneurs pneumatiques, exigent dernièrement que l'électrovanne intègre son propre système de filtration de l'air atmosphérique qu'elle absorbe lors de son fonctionnement, réalisant ainsi une économie importante sur le coût total du système. The majority of manufacturers in the automotive sector using these solenoid valves as part of their applications, such as applications to a TGV controller (variable geometry turbo), an EGR (exhaust gas recirculation) controller or a controller of various pneumatic actuators, require lately that the solenoid valve integrates its own system of filtration of the atmospheric air which it absorbs during its operation, thus realizing a significant saving on the total cost of the system.
L'un des principaux problèmes que présente ce type d'électrovanne proportionnelle se situe au niveau de la valeur de dépression réglant l'électrovanne. Dans les géométries classiques des circuits magnétiques, pour obtenir des caractéristiques de force linéaires par rapport au signal électrique dans un intervalle réduit de course, dans lequel par ailleurs on cherche à obtenir un maximum de force pour un moindre encombrement/coût de solénoïde, les profils des courbes de force par rapport à la variation de l'entrefer correspondent à une géométrie de cloche dans laquelle, par rapport à un maximum de force, il existe une pente croissante amont et une pente 2890431 2 décroissante aval. Ces courbes sont très sensibles à la position de l'entrefer et par conséquent, les valeurs de force varient sensiblement par rapport à la position lors des mesures de quelques dixièmes de millimètre, de sorte qu'un réglage de la position relative des deux noyaux définissant l'entrefer lors de la fabrication de la pièce doit être réalisé, étant impossible d'obtenir un champ de réglage précis uniquement par restriction de la tolérance des composants. One of the main problems with this type of proportional solenoid valve is at the level of the vacuum setting the solenoid valve. In the classical geometries of the magnetic circuits, to obtain linear force characteristics with respect to the electrical signal in a reduced range of travel, in which, moreover, it is desired to obtain a maximum of force for a smaller size / cost of solenoid, the profiles curves of force with respect to the variation of the air gap correspond to a bell geometry in which, with respect to a maximum of force, there is an increasing slope upstream and a descending slope downstream. These curves are very sensitive to the position of the air gap and consequently, the force values vary substantially with respect to the position during the measurements of a few tenths of a millimeter, so that an adjustment of the relative position of the two cores defining the air gap during the manufacture of the part must be realized, being impossible to obtain a precise field of adjustment only by restriction of the tolerance of the components.
Idéalement, le champ de travail de ces électrovannes doit être le plus proche possible de la force maximum dans la zone de pente décroissante aval, étant donné qu'il permet, d'une part, d'obtenir un rendement énergétique maximum du solénoïde, sans que le passage brusque d'une courbe à l'autre par variation d'un signal électrique ne provoque des pics de force qui ultérieurement se transforment en pics de pression non désirés, ceux-ci étant réglés le cas échéant dans la pente croissante, la proximité du maximum évitant par ailleurs d'obtenir des hystérésis dans la courbe à des duty cycles élevés. Ce phénomène commence à apparaître lorsque le réglage est trop éloigné du maximum dans la pente décroissante car les surfaces latérales en regard des noyaux sont trop grandes. De ce fait, le réglage précis de l'entrefer est nécessaire non seulement pour obtenir une valeur optimale de force mais aussi pour réduire au maximum les deux problèmes ci-dessus mentionnés. Ideally, the field of work of these solenoid valves should be as close as possible to the maximum force in the downstream descending slope zone, since it allows, on the one hand, to obtain maximum energy efficiency of the solenoid, without that the abrupt passage from one curve to the other by variation of an electrical signal does not cause peaks of force which subsequently transform into unwanted pressure peaks, these being adjusted, if necessary, in the increasing slope; Proximity to the maximum also avoiding to obtain hysteresis in the curve at high duty cycles. This phenomenon begins to appear when the adjustment is too far from the maximum in the decreasing slope because the lateral surfaces facing the nuclei are too large. Therefore, precise adjustment of the air gap is necessary not only to obtain an optimum value of force but also to minimize the two problems mentioned above.
D'autre part, on doit considérer que progressivement, les fabricants automobiles ont perfectionné leurs systèmes et que le degré d'exigence concernant les électrovannes a augmenté, particulièrement en ce qui concerne la réduction de la tolérance dans la caractéristique de pression donnée par la pièce, ce qui implique la réalisation d'un second réglage précis de l'électrovanne, afin de centrer au maximum en un point concret de la caractéristique, la valeur de pression réglée par l'électrovanne par rapport à la nominale exigée. On the other hand, it should be considered that gradually, the car manufacturers have perfected their systems and that the degree of requirement concerning the solenoid valves has increased, particularly with regard to the reduction of the tolerance in the pressure characteristic given by the piece , which implies the realization of a second precise adjustment of the solenoid valve, in order to center at a maximum in a specific point of the characteristic, the pressure value set by the solenoid valve with respect to the required nominal.
Un autre inconvénient non moins important que présente ce type d'électrovanne est qu'elle peut perdre facilement sa caractéristique de proportionnalité dans le temps en raison de l'accumulation d'impuretés à l'intérieur, impuretés qui sont absorbées lors de l'aspiration de l'air de l'atmosphère. Another disadvantage no less important than this type of solenoid valve is that it can easily lose its characteristic of proportionality over time due to the accumulation of impurities inside, impurities that are absorbed during suction from the air of the atmosphere.
Lesdites impuretés s'accumulent pour deux raisons; l'une d'entre elles est l'absorption des poussières et la seconde est l'absorption de l'eau, de telle manière que la combinaison des deux donne lieu à la formation d'une 2890431 3 masse initialement visqueuse qui, dans le temps, durcit allant jusqu'à bloquer les composants mobiles de l'électrovanne et/ou fermer le passage entre les différentes chambres. These impurities accumulate for two reasons; one of them is the absorption of dust, and the second is the absorption of water, so that the combination of the two gives rise to the formation of an initially viscous mass which, in the time, hardens up to block the moving parts of the solenoid valve and / or close the passage between the different chambers.
Des électrovannes du type ici décrit sont décrites par exemple dans les demandes allemandes n DE 4205565 et n DE 19805417 faisant référence à des transducteurs de pression électropneumatiques pour le contrôle des pneus d'un véhicule et présentant les inconvénients ci-dessus décrits. Solenoid valves of the type described here are described, for example, in the German applications No. DE 4205565 and DE 19805417 referring to electropneumatic pressure transducers for controlling the tires of a vehicle and having the disadvantages described above.
Description de l'inventionDescription of the invention
La présente invention a été développée dans le but de fournir une électrovanne proportionnelle de réglage de la dépression de l'air qui résolve les inconvénients ci-dessus mentionnés, en apportant par ailleurs des avantages supplémentaires qui seront mis en évidence à partir de la description faite ci-après. The present invention has been developed for the purpose of providing a proportional solenoid valve for adjusting the air depression which solves the above-mentioned disadvantages, while providing additional advantages which will be highlighted from the description made. below.
La présente invention a pour objet de fournir une électrovanne proportionnelle de réglage de dépression de l'air comprenant, dans la zone du solénoïde, un noyau mobile à déplacement et réglage axiaux, relié à une partie pneumatique de l'électrovanne, de sorte qu'il exerce une force contraire proportionnelle à la valeur de dépression chargeant l'électrovanne, un noyau fixe non réglable disposé à une extrémité de l'électrovanne présentant une cavité pour l'introduction de l'extrémité d'attraction du noyau mobile, un solénoïde formé d'un bobinage électrique et d'un circuit magnétique relié au noyau mobile de manière enveloppante, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de réglage primaires, réglant la position relative entre les noyaux d'attraction, comprenant un élément réducteur mobile à déplacement axial, permettant le déplacement du noyau mobile par rapport au noyau fixe, la position dudit élément réducteur étant réglable; et en ce qu'elle comprend des moyens de réglage secondaires pour l'ajustement précis de la courbe de pression permettant de varier les valeurs de pression, pourvus d'un premier ressort hélicoïdal accouplé par une extrémité à une pièce du type vis vissée par une extrémité au noyau fixe, et accouplé par son autre extrémité à un épaulement disposé sur le noyau mobile; et d'un deuxième ressort hélicoïdal en appui par une extrémité sur un support de membrane, solidaire du noyau mobile, et en appui par l'extrémité opposée sur l'élément réducteur. Il doit être noté que l'élément réducteur permet le réglage de la position de l'entrefer entre les noyaux. The object of the present invention is to provide a proportional air pressure regulating solenoid valve comprising, in the zone of the solenoid, a movable core with axial displacement and adjustment, connected to a pneumatic part of the solenoid valve, so that it exerts an opposing force proportional to the depression value loading the solenoid valve, a non-adjustable fixed core disposed at one end of the solenoid valve having a cavity for the introduction of the attraction end of the movable core, a solenoid formed an electric winding and a magnetic circuit connected to the wrap-around mobile core, characterized in that it comprises primary adjustment means, regulating the relative position between the attraction cores, comprising a mobile displacement reducing element axial, allowing the displacement of the movable core relative to the fixed core, the position of said reducing element being adjustable; and in that it comprises secondary adjustment means for precise adjustment of the pressure curve for varying the pressure values, provided with a first coil spring coupled at one end to a screw-type part screwed by a end to the fixed core, and coupled by its other end to a shoulder disposed on the movable core; and a second helical spring supported by one end on a membrane support, integral with the movable core, and supported by the opposite end on the reducing element. It should be noted that the reducing element allows the adjustment of the position of the gap between the cores.
2890431 4 On dispose d'une entrée de dépression permettant de communiquer avec une chambre d'application, la chambre d'application pouvant communiquer à son tour avec la chambre à pression atmosphérique, une membrane en élastomère étant pourvue entre la chambre d'application et la chambre à pression atmosphérique permettant l'étanchéité des deux chambres. 2890431 4 There is a vacuum inlet for communicating with an application chamber, the application chamber being able to communicate in turn with the atmospheric pressure chamber, an elastomeric membrane being provided between the application chamber and the atmospheric pressure chamber for sealing the two chambers.
La membrane en élastomère est associée indirectement au noyau mobile grâce à la présence d'un support de membrane. Ledit support de membrane de la membrane en élastomère dispose d'une rainure latérale, aménagée dans la zone de contact avec la membrane en élastomère, facilitant le passage d'une micro-fuite entre la chambre d'application et la chambre atmosphérique, minimisant ainsi I'hystérésis dans la courbe de pression à des duty cycles élevés. The elastomeric membrane is indirectly associated with the mobile core due to the presence of a membrane support. Said membrane support of the elastomer membrane has a lateral groove, arranged in the zone of contact with the elastomeric membrane, facilitating the passage of a micro-leakage between the application chamber and the atmospheric chamber, thus minimizing Hysteresis in the pressure curve at high duty cycles.
Par ailleurs, le support de membrane est constitué d'une matière thermoplastique résistant à des températures supérieures à 200 C, ledit support de membrane étant fixé au noyau mobile. Furthermore, the membrane support is made of a thermoplastic material resistant to temperatures above 200 C, said membrane support being fixed to the movable core.
Avantageusement, l'électrovanne comprend une pièce solidaire de l'élément réducteur, disposant d'un orifice destiné au vissage et au réglage, étant accouplée et fixée de façon adéquate à un couvercle. Advantageously, the solenoid valve comprises a part integral with the reducing element, having a hole for screwing and adjustment, being coupled and suitably fixed to a cover.
Selon une forme de réalisation de l'invention, la pièce en matière plastique comprend deux joints toriques en élastomère permettant de réaliser l'étanchéité entre l'entrée de dépression et la chambre d'application et entre l'entrée de dépression et l'extérieur. According to one embodiment of the invention, the plastic part comprises two elastomer O-rings for sealing between the vacuum inlet and the application chamber and between the vacuum inlet and the outside. .
Selon encore une forme de réalisation de l'invention, la pièce du type vis dispose à son extrémité supérieure d'un orifice destiné au vissage et au réglage, et elle est accouplée et fixée de façon adéquate à une surinjection. According to still another embodiment of the invention, the screw-type part has at its upper end a hole for screwing and adjustment, and it is coupled and adequately fixed to over-injection.
Avantageusement, le couvercle et la surinjection sont reliés de façon solidaire au moyen de fixations élastiques et d'une soudure. Advantageously, the lid and the superinjection are integrally connected by means of elastic fasteners and a weld.
De préférence, la pièce dispose d'une rainure latérale de section contrôlée dans le logement du joint torique, permettant le passage d'une micro- fuite entre la chambre de dépression et la chambre d'application. Preferably, the part has a controlled-section lateral groove in the O-ring housing, allowing passage of a micro-leakage between the vacuum chamber and the application chamber.
L'invention a également pour objet de fournir une électrovanne comprenant un dispositif modulaire de compensation de température pour solénoïdes. The invention also aims to provide a solenoid valve comprising a modular temperature compensation device for solenoids.
Ledit dispositif modulaire comprend une carcasse incluant une piste en matériau conducteur électrique, duquel dépassent en direction perpendiculaire à ladite piste une pluralité d'ailettes jouant le rôle de moyens de fixation afin de s'accoupler à la carcasse et jouant le rôle de moyens de connexion électrique aux composants électriques, qui sont constitués d'une résistance dont la valeur de résistance ne varie pas avec la température et d'une résistance dont la valeur de résistance varie avec la température, de telles résistances étant logées dans la carcasse, la connexion électrique à la piste étant réalisée par l'intermédiaire de l'interférence des ailettes avec des fils dépassant de chacune des résistances, et une seconde pluralité d'ailettes aménagées sur la piste en matériau conducteur afin de se connecter aux bornes d'une bobine, ayant été pourvues en outre d'une extrémité électrique reliée à la piste en matériau conducteur afin de s'accoupler à une borne électrique. Said modular device comprises a carcass including a track of electrically conductive material, which protrude in the direction perpendicular to said track a plurality of fins acting as fixing means to mate with the carcass and acting as connection means electrical components, which consist of a resistor whose resistance value does not vary with temperature and a resistor whose resistance value varies with temperature, such resistors being housed in the carcass, the electrical connection to the track being made through the interference of the fins with wires protruding from each of the resistors, and a second plurality of fins arranged on the track of conductive material to connect to the terminals of a coil, having were also provided with an electrical end connected to the track in conductive material to s'acco uply to an electrical terminal.
Selon une autre caractéristique de l'électrovanne de l'invention, celleci comprend un système pour la filtration des poussières et pour la protection contre l'eau comprenant un premier élément de filtre disposé dans ledit conduit d'entrée d'air et un second élément de filtre disposé sur un prolongement aval situé à l'arrière de la portion cylindrique et aligné par rapport au conduit d'entrée d'air, le conduit d'entrée d'air et lesdits prolongements étant connectés par l'intermédiaire de conduits internes situés sur la carcasse, de sorte que l'air passe initialement par le premier élément de filtre et passe ensuite par le second élément de filtre avant d'entrer à l'intérieur d'une portion cylindrique de l'électrovanne. According to another characteristic of the solenoid valve of the invention, it comprises a system for dust filtration and for protection against water comprising a first filter element disposed in said air intake duct and a second element filter disposed on a downstream extension located at the rear of the cylindrical portion and aligned with the air inlet duct, the air inlet duct and said extensions being connected via internal ducts located on the carcass, so that the air initially passes through the first filter element and then passes through the second filter element before entering inside a cylindrical portion of the solenoid valve.
Avantageusement, le système pour la filtration comprend un élément réflecteur en matière plastique situé à l'entrée d'air. Il empêche ainsi l'entrée directe de l'eau par éclaboussures et fournit par ailleurs une zone dans laquelle est facilitée l'accumulation de l'eau parvenant à entrer. Advantageously, the system for filtration comprises a plastic reflector element located at the air inlet. It thus prevents the direct entry of water by splashing and also provides an area in which is facilitated the accumulation of water to enter.
Selon un autre aspect de l'invention, le second filtre comprend un couvercle protecteur l'isolant de l'extérieur et relié à la carcasse de l'électrovanne, garantissant ainsi l'étanchéité à l'eau. According to another aspect of the invention, the second filter comprises a protective cover insulating it from the outside and connected to the carcass of the solenoid valve, thereby ensuring watertightness.
Dans une variante de réalisation, le système pour la filtration des poussières et pour la protection contre l'eau peut être constitué d'un seul filtre aménagé à l'entrée d'air. In an alternative embodiment, the system for dust filtration and for protection against water may consist of a single filter arranged at the air inlet.
D'autres caractéristiques et avantages de l'électrovanne proportionnelle de réglage de dépression de l'air, objet de la présente invention, apparaîtront plus clairement dans la description d'une réalisation préférée, 2890431 6 mais non exclusive, illustrée à titre d'exemple non limitatif dans les figures annexes, dans lesquelles: Other features and advantages of the proportional solenoid valve for regulating the vacuum of air, which is the subject of the present invention, will appear more clearly in the description of a preferred embodiment, but not exclusively, illustrated by way of example. non-limiting in the accompanying figures, in which:
Brève description des figuresBrief description of the figures
Figure 1: Représente une vue en coupe transversale de l'électrovanne proportionnelle de réglage de la présente invention Figure 2: Représente une vue en coupe d'une portion inférieure de l'électrovanne de la figure 1 correspondant à une portion sur laquelle se trouvent les éléments de filtre; Figure 3: Représente deux graphiques explicatifs de la relation existant entre dépression et signal électrique, et force et signal électrique; et Figure 4: Représente une vue en perspective du dispositif modulaire de compensation de température pour solénoïdes placé à une extrémité de l'électrovanne objet de l'invention. 1 represents a cross-sectional view of the proportional regulating solenoid valve of the present invention FIG. 2: represents a sectional view of a lower portion of the solenoid valve of FIG. 1 corresponding to a portion on which are located the filter elements; Figure 3: Represents two graphs explaining the relation between depression and electrical signal, and force and electrical signal; and Figure 4: Represents a perspective view of the modular temperature compensation device for solenoids placed at one end of the solenoid valve object of the invention.
Description d'une réalisation préférée Description of a preferred embodiment
Tel que le montre la figure 1, l'électrovanne proportionnelle de réglage de dépression de l'air de la présente invention est constituée d'un solénoïde exerçant une force proportionnelle à un signal électrique de contrôle et d'une partie pneumatique associée à un noyau mobile 1 du solénoïde exerçant une force contraire proportionnelle à la valeur de dépression chargeant l'électrovanne. La valeur de dépression que donne l'électrovanne est le résultat de cet équilibre de forces. As shown in FIG. 1, the proportional air pressure regulating solenoid valve of the present invention consists of a solenoid exerting a force proportional to an electrical control signal and a pneumatic portion associated with a core. mobile 1 of the solenoid exerting a counter force proportional to the depression value loading the solenoid valve. The depression value that the solenoid valve gives is the result of this balance of forces.
Le solénoïde est principalement formé d'un bobinage électrique 2 et d'un circuit magnétique composé de matériaux ferriques dont les composants d'attraction ont une géométrie particulière, c'est-à-dire le noyau mobile 1 et un noyau fixe 5, exerçant une force entre eux linéairement proportionnelle au signal électrique donné au bobinage. The solenoid is mainly formed of an electric winding 2 and a magnetic circuit composed of ferric materials whose attraction components have a particular geometry, that is to say the mobile core 1 and a fixed core 5, exerting a force between them linearly proportional to the electrical signal given to the winding.
Deux fermetures entre chambres se trouvent dans la partie pneumatique, fermées par un seul élément en élastomère 3. Une des deux fermetures fait communiquer l'entrée de dépression a avec la chambre d'application b et l'autre fermeture fait communiquer la chambre d'application b avec la chambre à pression atmosphérique c. Les chambres d'application b et à pression atmosphérique c étant séparées par une membrane en élastomère 4. Two closures between chambers are located in the pneumatic part, closed by a single elastomer element 3. One of the two closures communicates the vacuum inlet a with the application chamber b and the other closure communicates the chamber of application b with the chamber at atmospheric pressure c. The application chambers b and at atmospheric pressure c being separated by an elastomer membrane 4.
2890431 7 La membrane en élastomère 4 est associée indirectement au noyau mobile 1 grâce à la présence d'un support de membrane 27. Ledit support dispose d'une rainure latérale, aménagée dans la zone de contact avec la membrane en élastomère 4, facilitant le passage d'une micro-fuite entre la chambre d'application b et la chambre atmosphérique c, en minimisant I'hystérésis dans la courbe de pression à des duty cycles élevés. The elastomer membrane 4 is indirectly associated with the mobile core 1 thanks to the presence of a membrane support 27. Said support has a lateral groove, arranged in the zone of contact with the elastomer membrane 4, facilitating the passing a micro-leak between the application chamber b and the atmospheric chamber c, minimizing the hysteresis in the pressure curve at high duty cycles.
Par ailleurs, le support de membrane 27 est constitué d'une matière thermoplastique résistant à des températures supérieures à 200 C, ledit support de membrane 27 étant fixé au noyau mobile. Furthermore, the membrane support 27 is made of a thermoplastic material resistant to temperatures above 200 C, said membrane support 27 being fixed to the movable core.
L'électrovanne charge ou décharge une dépression dans la chambre de l'application b, en ouvrant l'une ou l'autre des fermetures entre les chambres en fonction de l'équilibre des forces. Si la force du solénoïde est supérieure à la force exercée sur la membrane en élastomère 4 en raison de la différence de pression entre les chambres, le noyau mobile 1 se rapproche du noyau fixe 5, de sorte que, comme il entraîne avec lui l'élément en élastomère 3 fermant le passage entre la chambre d'application b et la chambre atmosphérique c, il permet le passage entre l'entrée de dépression et la chambre d'application b, cette dernière se chargeant de dépression jusqu'à obtenir l'équilibre des forces. The solenoid valve charges or discharges a vacuum in the chamber of the application b, by opening one or the other of the closures between the chambers depending on the balance of forces. If the force of the solenoid is greater than the force exerted on the elastomeric membrane 4 because of the pressure difference between the chambers, the movable core 1 approaches the fixed core 5, so that, as it carries with it the elastomer element 3 closing the passage between the application chamber b and the atmospheric chamber c, it allows the passage between the vacuum inlet and the application chamber b, the latter being charged with depression until the balance of forces.
Si la force du solénoïde est inférieure à la force exercée sur la membrane 4 en raison de la différence de pression entre les chambres, le noyau mobile 1 s'éloigne du noyau fixe 5, de sorte que, l'élément en élastomère 3 restant fixe en appui sur la fermeture de l'élément réducteur 14 en fermant le passage de charge, alors le passage entre la chambre à pression atmosphérique c et la chambre d'application b s'ouvre à son tour, celle-ci se déchargeant de dépression jusqu'à obtenir l'équilibre des forces. If the force of the solenoid is less than the force exerted on the membrane 4 because of the pressure difference between the chambers, the movable core 1 moves away from the fixed core 5, so that the elastomer element 3 remains fixed resting on the closure of the reducing element 14 by closing the charge passage, then the passage between the atmospheric pressure chamber c and the application chamber b opens in turn, the latter discharging from depression to 'to get the balance of power.
Pour assurer que tant dans le mouvement de charge que dans celui de décharge de dépression, l'élément en élastomère 3 réalise une fermeture correcte sur chacune des deux fermetures de passage, un ressort hélicoïdal 28 est monté en appui d'un côté sur l'élément en élastomère 3 et de l'autre sur un fond de trou réalisé dans le noyau mobile 1. To ensure that both in the charging movement and in the vacuum discharging movement, the elastomeric element 3 performs a correct closure on each of the two passage closures, a coil spring 28 is mounted in abutment on one side on the elastomer element 3 and the other on a bottom hole made in the mobile core 1.
Pour assurer l'appui correct du ressort hélicoïdal 28 sur l'élément en élastomère 3, ce dernier présente une géométrie externe cylindrique sur laquelle est centré le ressort et empêchant son mouvement latéral. To ensure the correct support of the helical spring 28 on the elastomer element 3, the latter has a cylindrical outer geometry on which is centered the spring and preventing its lateral movement.
Dans le but d'éviter l'entrée d'air et des poussières non désirés à l'intérieur de l'électrovanne, celle-ci comprend un système de filtration formé 2890431 8 d'un premier élément de filtre 6 disposé à l'entrée d'air et d'un second élément de filtre 7 disposé dans une portion aval située à l'arrière du solénoïde, l'entrée d'air et ladite portion étant connectées par l'intermédiaire de conduits latéraux intérieurs réalisés dans la surinjection 8 du bobinage, de sorte que l'air passe par le premier élément de filtre 6 et passe ensuite par le second élément de filtre 7 avant d'entrer dans une chambre à pression atmosphérique c. Pour en faciliter la compréhension, dans la figure 3, des flèches indiquant le sens de l'air ont été représentées. In order to avoid the entry of air and unwanted dust into the solenoid valve, the latter comprises a filtration system formed of a first filter element 6 arranged at the inlet of air and a second filter element 7 disposed in a downstream portion located at the rear of the solenoid, the air inlet and said portion being connected via internal lateral ducts formed in the superinjection 8 of the winding, so that the air passes through the first filter element 6 and then passes through the second filter element 7 before entering a chamber at atmospheric pressure c. For ease of understanding, in Figure 3, arrows indicating the direction of the air have been shown.
Le système de filtration est complété par un élément réflecteur 9 en matière plastique situé à l'entrée d'air et par un couvercle protecteur 10 comprenant le second élément de filtre 7, l'isolant de l'extérieur, et relié à la carcasse de l'électrovanne. The filtration system is completed by a plastic reflector element 9 located at the air inlet and by a protective cover 10 comprising the second filter element 7, the insulation of the outside, and connected to the carcass of the solenoid valve.
L'électrovanne dispose également de moyens de positionnement pour le centrage et l'alignement entre le noyau fixe 5 et le noyau mobile 1, lesdits moyens de positionnement étant formés d'une douille magnétique 11 fixée par une de ses extrémités au noyau fixe par sa face extérieure et étant en contact avec un composant ferrique, dans laquelle est introduite une douille coulissante 12 dans laquelle coulisse intérieurement le noyau mobile 1. De préférence, la douille coulissante est constituée d'une chemise extérieure en acier magnétique et d'une face intérieure en polytétrafluoréthyléne (PTFE). La présence d'une couche de PTFE présente un coefficient de frottement très bas et réduit l'usure des pièces impliquées dans le mouvement. The solenoid valve also has positioning means for centering and alignment between the fixed core 5 and the movable core 1, said positioning means being formed of a magnetic sleeve 11 fixed by one of its ends to the fixed core by its outer face and being in contact with a ferric component, into which is introduced a sliding sleeve 12 in which the movable core 1 slides internally. Preferably, the sliding sleeve consists of an outer jacket of magnetic steel and an inner face. polytetrafluoroethylene (PTFE). The presence of a layer of PTFE has a very low coefficient of friction and reduces the wear of the parts involved in the movement.
Le sous-ensemble de douilles 11, 12 est centré par rapport au noyau fixe 5 grâce à un outillage approprié et fixé au composant ferrique fermant le circuit magnétique par la partie inférieure grâce à une union par soudure laser. Le noyau fixe 5 est fixé au préalable à une rondelle 13 par clouage ou rivetage puis il est recouvert par la surinjection de la bobine. The subassembly of bushes 11, 12 is centered relative to the fixed core 5 by appropriate tooling and attached to the ferric component closing the magnetic circuit by the lower part through a union by laser welding. The fixed core 5 is fixed beforehand to a washer 13 by nailing or riveting and is covered by over-injection of the coil.
L'électrovanne dispose également de moyens de réglage pour l'ajustement de la courbe de pression. The solenoid valve also has adjustment means for adjusting the pressure curve.
Grâce à ces caractéristiques, le centrage et l'alignement des deux noyaux sont optimisés, réduisant les éventuels problèmes causés par des contacts non désirés entre les deux noyaux lors du fonctionnement de l'électrovanne. De plus, le montage de divers composants est facilité, réduisant au maximum les possibles défauts dimensionnels de fabrication ainsi que les coûts de fabrication des électrovannes. With these features, the centering and alignment of the two cores is optimized, reducing potential problems caused by unwanted contacts between the two cores during operation of the solenoid valve. In addition, the assembly of various components is facilitated, reducing as much as possible the manufacturing dimensional defects as well as the manufacturing costs of the solenoid valves.
Lesdits moyens de réglage pour l'ajustement précis de la courbe de pression sont munis d'un premier ressort hélicoïdal 19 accouplé par une extrémité à un épaulement dépassant d'une vis de réglage 21 en matériau non magnétique et avantageusement en matière plastique. Ladite vis 21 est vissée au noyau fixe 5. Le ressort hélicoïdal 19 est accouplé par son autre extrémité à un épaulement réalisé dans le noyau mobile 1. Un second ressort hélicoïdal 20 est en contact par une extrémité avec le noyau mobile 1 par l'extrémité opposée à l'extrémité ci-dessus mentionnée et par l'autre extrémité, il est associé à l'élément réducteur 14. Du fait de sa faible épaisseur et de sa hauteur considérable, l'élément réducteur 14 est fabriqué en un matériau métallique. La vis 21 ayant été réglée, elle est fixée et scellée au moyen d'une soudure par fusion de plastique avec la surinjection de la bobine, grâce à une géométrie complémentaire des deux pièces. On s'assure ainsi que le réglage ne varie pas ultérieurement. Said adjustment means for the precise adjustment of the pressure curve are provided with a first coil spring 19 coupled at one end to a shoulder protruding from a set screw 21 of non-magnetic material and preferably plastic. Said screw 21 is screwed to the fixed core 5. The coil spring 19 is coupled by its other end to a shoulder formed in the movable core 1. A second coil spring 20 is in contact at one end with the movable core 1 by the end. opposite to the end mentioned above and the other end, it is associated with the reducing element 14. Due to its small thickness and its considerable height, the reducing element 14 is made of a metallic material. The screw 21 having been adjusted, it is fixed and sealed by means of a fusion welding of plastic with the overinjection of the coil, thanks to a complementary geometry of the two parts. This ensures that the setting does not change later.
Ainsi, les deux ressorts travaillent en opposition l'un par rapport à l'autre. Grâce à la compression du premier ressort par l'intermédiaire de la vis de réglage, on peut obtenir que la caractéristique de pression de l'électrovanne augmente ou diminue par rapport à la caractéristique définie au préalable par le réglage principal. Thus, the two springs work in opposition to one another. By compressing the first spring by means of the adjusting screw, it is possible to obtain that the pressure characteristic of the solenoid valve increases or decreases with respect to the characteristic previously defined by the main adjustment.
D'autre part, la vis 21 dispose d'une portion cylindrique ajustée au diamètre du noyau fixe 5 et positionnée avant le vissage de sorte que la vis 21, lorsqu'elle commence à être vissée, ne permet pas l'entrée de particules à l'intérieur de l'électrovanne. On the other hand, the screw 21 has a cylindrical portion adjusted to the diameter of the fixed core 5 and positioned before the screwing so that the screw 21, when it begins to be screwed, does not allow the entry of particles to inside the solenoid valve.
Le noyau étant fixé, la variation de la position relative de l'entrefer H, entre le noyau 5 et le noyau mobile 1, est réalisée au moyen de la variation de la position de fermeture, c'est-à-dire du déplacement de l'élément réducteur 14. La position de élément réducteur 14 est réglée au moyen d'une pièce 15 qui est fixée à l'élément réducteur et qui comporte un filetage extérieur, ladite pièce 15 se déplaçant par rapport à un filetage réalisé sur une tourelle centrale d'un couvercle pneumatique 16 présentant une entrée d'air venant de l'extérieur. The core being fixed, the variation of the relative position of the gap H, between the core 5 and the movable core 1, is achieved by means of the variation of the closed position, that is to say the displacement of the the reducing element 14. The reducing element position 14 is adjusted by means of a part 15 which is fixed to the reducing element and which has an external thread, said part 15 moving relative to a threading made on a turret central of a pneumatic cover 16 having an air inlet from the outside.
La pièce 15, réalisée avantageusement en matière plastique, dispose d'une géométrie à sa partie inférieure extérieure adaptée afin de permettre la réalisation d'une fixation par soudure de fusion plastique avec le couvercle pneumatique 16, également en matière plastique, pour assurer 2890431 10 qu'une fois réglée l'électrovanne lors du processus, la pièce 15 ne puisse plus bouger ultérieurement. The part 15, preferably made of plastic material, has a geometry at its outer bottom adapted to allow the realization of a fixation by plastic fusion welding with the pneumatic cover 16, also made of plastic, to ensure that the plastics 2890431 10 once the solenoid valve is set during the process, the part 15 can not move any further.
Le couvercle pneumatique 16 et la surinjection 8 sont reliés de façon solidaire au moyen d'une soudure plastique, de sorte que lors d'une étape préalable au montage final, les deux ensembles d'éléments sont séparés. The pneumatic cover 16 and the superinjection 8 are integrally connected by means of a plastic weld, so that in a step prior to the final assembly, the two sets of elements are separated.
La chambre interne de la pièce 15 communique, au moyen d'un orifice transversal passant, avec la chambre de l'entrée de dépression a. Ladite pièce 15 dispose de deux joints toriques en élastomère 17, 18 permettant de réaliser l'étanchéité entre la chambre de dépression a et la chambre d'application b et entre la chambre de dépression a et l'extérieur. The internal chamber of the part 15 communicates, by means of a transverse through hole, with the chamber of the vacuum inlet a. Said part 15 has two elastomer O-rings 17, 18 for sealing between the vacuum chamber a and the application chamber b and between the vacuum chamber a and the outside.
La pièce 15 présente, dans le logement dans lequel est monté le joint torique en élastomère 17, une rainure de section contrôlée faisant communiquer la chambre de dépression avec celle d'application, et permettant une micro-fuite entre les deux chambres. Cette micro-fuite permet d'obtenir une faible valeur résiduelle de dépression, pour l'application à l'électrovanne non alimentée, aidant l'électrovanne à démarrer le réglage de la dépression à des valeurs plus basses de duty cycle qu'en l'absence de cette micro-fuite, grâce à quoi on obtient une caractéristique de dépression plus linéaire à tous les niveaux de fonctionnement. The part 15 has, in the housing in which is mounted the elastomer O-ring 17, a groove of controlled section communicating the vacuum chamber with that of application, and allowing micro-leakage between the two chambers. This micro-leakage makes it possible to obtain a low residual vacuum value, for application to the solenoid valve that is not energized, helping the solenoid valve to start the adjustment of the vacuum at lower values of the duty cycle than in the absence of this micro-leakage, whereby a more linear vacuum characteristic is obtained at all operating levels.
Mentionnons que la douille coulissante 12 est constituée d'une chemise extérieure en acier magnétique et d'une face intérieure en polytétrafluoréthylène (PTFE). Note that the sliding sleeve 12 consists of an outer jacket of magnetic steel and an inner face of polytetrafluoroethylene (PTFE).
Un autre aspect notable est la présence d'un dispositif modulaire de compensation de température pour solénoïdes disposé à une extrémité de l'électrovanne, de sorte qu'il permet de maintenir de façon constante la courbe caractéristique de pression, indépendamment des conditions thermiques du bobinage. Another notable aspect is the presence of a modular solenoid temperature compensation device disposed at one end of the solenoid valve, so that it can maintain the pressure characteristic curve, regardless of the thermal conditions of the coil. .
Ledit dispositif modulaire de compensation de température pour solénoïdes (voir la figure 4) comprend une carcasse 22 incluant une piste 23 en matériau conducteur électrique, duquel dépassent en direction perpendiculaire à ladite piste une pluralité d'ailettes jouant le rôle de moyens de fixation afin de s'accoupler à la carcasse 22 et de moyens de connexion électrique, une résistance 24 dont la valeur de résistance ne varie pas avec la température et une résistance 25 dont la valeur de résistance varie avec la température, logées dans la carcasse 22, ceux-ci étant connectés électriquement à la piste par l'intermédiaire de fils dépassant de chacune des résistances, et une seconde pluralité d'ailettes 26 aménagées sur la piste 23 en matériau conducteur afin de se connecter aux bornes d'une bobine, ayant été pourvues en outre d'une extrémité électrique reliée à la piste en matériau conducteur afin de s'accoupler à une borne électrique. Said modular device for temperature compensation for solenoids (see FIG. 4) comprises a carcass 22 including a track 23 made of electrically conductive material, from which protrude in the direction perpendicular to said track a plurality of fins acting as fastening means in order to coupled to the carcass 22 and electrical connection means, a resistor 24 whose resistance value does not vary with the temperature and a resistance whose resistance value varies with the temperature, housed in the carcass 22, electrically connected to the track via wires protruding from each of the resistors, and a second plurality of fins 26 provided on the track 23 of conductive material for connection to the terminals of a coil, having been provided with in addition to an electrical end connected to the track of conductive material to mate with an electrical terminal.
Selon une variante de réalisation, non représentée, le système pour la filtration des poussières et pour la protection contre l'eau peut être constitué d'un seul filtre disposé à l'entrée d'air. According to an alternative embodiment, not shown, the system for dust filtration and for protection against water may consist of a single filter disposed at the air inlet.
Les détails, les formes, les dimensions et autres éléments accessoires, ainsi que les matériaux employés à la fabrication de l'électrovanne proportionnelle de réglage de dépression de l'air de l'invention pourront être tout aussi bien remplacés par d'autres techniquement équivalents et ne s'écartant pas du fondement de l'invention ni du domaine défini par les revendications ci-dessous. The details, shapes, dimensions and other accessory elements, as well as the materials used in the manufacture of the proportional solenoid valve for regulating the vacuum of the invention, may be replaced by other technically equivalent ones. and not departing from the foundation of the invention or the field defined by the claims below.
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