WO2001086180A1 - Dispositif d'etancheite du moteur - Google Patents

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WO2001086180A1
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flange
sealing device
rod
gas
central part
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Mohammed Benabdelkarim
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Saunier Duval Eau Chaude Chauffage S.D.E.C.C.
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/005—Regulating fuel supply using electrical or electromechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/14—Fuel valves electromagnetically operated
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    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/18—Groups of two or more valves

Definitions

  • the invention relates to a bath heater or a gas boiler and more specifically relates to a sealing device associated with the stepping motor which controls the admission of gas to the burner, and a method for producing the device.
  • This stepper motor therefore actuates a valve 1 through a rod passing through a plug.
  • This crossing is necessarily sealed, generally with the aid of an O-ring, and the friction between the rod and the seal presents a number of drawbacks in use.
  • this friction can in the long run deteriorate the seal and then generate a gas leak, it is necessary to overcome this friction, increase the power of the engine and therefore its electrical consumption and its cost.
  • the invention provides an interesting solution to this problem by proposing a static sealing device on the stepping motor, that is to say a device in which there is no moving part between the two media. gas and air, as opposed to dynamic sealing devices forming part of the known prior art.
  • the subject of the invention is therefore a device for sealing the stepping motor for controlling the admission of gas to the burner of a bath heater or of a boiler comprising a regulating valve with progressive opening. connecting a gas inlet chamber and a flow line to the burner, said stepping motor being mounted on a flange which closes the gas inlet chamber, device according to which a sealed jacket forming a cover covers the rotor of the stepping motor in direct engagement with the operating rod of the regulating valve, and according to which said jacket is fixed in leaktight manner above the central part of the flange.
  • the flange is a T-shaped piece, the lower end of which serves as a seat for the regulating valve, the flange being hollowed out by a vertical well through which the rod passes.
  • the method for producing the device consists in drilling the central well of the flange and the guide of the through rod, in a single operation.
  • valve body 11 whose internal chamber 12 is supplied with gas by a conduit 13 subject to the opening of a safety valve 4 operated by a safety solenoid valve 5 against the return force of a spring 10.
  • the gas from the chamber 12 is admitted to an outlet conduit 14 to a burner not shown when opening a regulating valve 2 with progressive opening.
  • This is mounted at the end of a rod 15 actuated by a stepper motor 1.
  • the flange 16 of the motor 1 is a T-shaped part which closes the gas inlet chamber 12. Its central part penetrates into the chamber 12, and the end of this central part forms a crown 9 which serves as a seat for the valve 2.
  • the central part is hollowed out with a vertical well 20 traversed by the rod 15.
  • the sealing of the valve on its seat is ensured by a packing 3.
  • the sealing between the flange 16 and the chamber 12 is ensured by an O-ring 7 in the lower part and by a seal 6 in the upper part .
  • the rotor 8 of the motor 1 in direct contact with the rod 15 is housed inside a waterproof jacket 17 in the form of a cylindrical cover, the base of which is fixed, also leaktight by an O-ring 18, above of the central part of the flange.
  • the stator 19 of the motor finds its place around the waterproof jacket, which ensures the seal between the outside air and the gas of the chamber 12. In fact this gas can be established along the rod and at the level of the rotor. , since the rod slides without friction and without seal in the central well 20.
  • This embodiment also has the advantage that the flange 16 also serves as a seat for the valve 2, and that the drilling of its central well as well as of the guide of the through rod 15 are carried out in a single operation. Thus, perfect coaxiality is obtained between these two openings.
  • valve 2 In the left part of the figure, the valve 2 is shown in the closed position. As soon as there is a request to light the burner,
  • solenoid valve 5 opens the safety valve 4, and the rotor 8 of the stepping motor 1 moves the rod 15 in the direction of opening of the valve 2 as shown in the right part of the figure.
  • This valve which is integral with the rod 15 of the motor 1 cannot get caught or rub on its seat due to the rigorous coaxiality obtained by construction as indicated above. This is an important advantage for the life of the engine, as this minimizes the radial stresses on the engine bearing.

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Abstract

Une chemise étanche (17) formant un capot coiffe le rotor (8) du moteur pas à pas (1) qui est en prise directe avec la tige (15) de manoeuvre du clapet de régulation (2). La chemise est fixée de façon étanche au-dessus de la partie centrale de la bride (16). Celle-ci est une pièce en forme de T dont l'extrémité inférieure sert de siège au clapet de régulation (2). Application aux chauffe-bains et chaudières à gaz.

Description

DISPOSITIF D'éTA CHéITé DU MOTEUR
L ' invention se rapporte à un chauffe-bains ou une chaudière à gaz et concerne plus précisément un dispositif d'étanchéité associé au moteur pas à pas qui commande l'admission du gaz au brûleur, et un procédé pour la réalisation du dispositif.
Dans les appareils modernes de ce type, on cherche à disposer d'organes d'asservissement du gaz admis au brûleur qui réagissent avec précision aux ordres reçus des dispositifs électroniques de contrôle et de régulation.
Il a été imaginé de substituer à une électrovanne classique, qui présente généralement des courbes d'hystérésis assez larges au détriment de la précision de la puissance fournie au brûleur, - un moteur pas à pas pour manoeuvrer le clapet de régulation du mécanisme gaz de 1 ' appareil comme décrit dans la demande de brevet français n° 98 07339 au nom de la Demanderesse.
Ce moteur pas à pas actionne donc un clapet par 1 ' intermédiaire d'une tige traversant un bouchon. Cette traversée est nécessairement étanche, généralement à 1 ' aide d'un joint torique, et les frottements entre la tige et le joint présentent à l'usage un certain nombre d'inconvénients. Ainsi, hormis le fait que ce frottement peut à la longue détériorer le joint et ensuite générer une fuite de gaz, il faut pour vaincre ce frottement, augmenter la puissance du moteur et donc sa consommation électrique et son coût.
L ' invention apporte une solution intéressante à ce problème en proposant un dispositif d'étanchéité statique sur le moteur pas à pas, c'est-à-dire un dispositif dans lequel il n'y a pas de pièce en mouvement entre les deux milieux gaz et air, par opposition aux dispositifs d'étanchéité dynamique faisant partie de l'art antérieur connu.
L'invention a donc pour objet un dispositif d'étanchéité du moteur pas à pas de commande d'admission du gaz au brûleur d'un chauffe-bains ou d'une chaudière comportant un clapet de régulation à ouverture progressive mettant en communication une chambre d'admission gaz et un conduit -de départ vers le brûleur, ledit moteur pas à pas étant monté sur une bride qui ferme la chambre d'admission gaz, dispositif selon lequel une chemise étanche formant un capot coiffe le rotor du moteur pas à pas en prise directe avec la tige de manoeuvre du clapet de régulation, et selon lequel ladite chemise est fixée de façon étanche au-dessus de la partie centrale de la bride.
Plus précisément la bride est une pièce en forme de T dont l'extrémité inférieure sert de siège au clapet de régulation, la bride étant creusée d'un puits vertical traversé par la tige.
Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, le procédé pour la réalisation du dispositif consiste à percer le puits central de la bride et le guide de la tige traversante, en une seule opération.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence à la figure unique qui est une vue schématique en coupe du mécanisme gaz dans laquelle le clapet de régulation est montré en position fermée en partie gauche de la figure et en position ouverte en partie droite.
On a représenté sur la figure un corps de valve 11 dont la chambre intérieure 12 est alimentée en gaz par un conduit 13 sous réserve de l'ouverture d'un clapet de sécurité 4 manoeuvré par une électrovanne de sécurité 5 à 1 ' encontre de la force de rappel d'un ressort 10. Le gaz de la chambre 12 est admis à un conduit de sortie 14 vers un brûleur non représenté lors de l'ouverture d'un clapet de régulation 2 à ouverture progressive. Celui-ci est monté en bout d'une tige 15 actionnée par un .moteur pas à pas 1. La bride 16 du moteur 1 est une pièce en forme de T qui ferme la chambre d'admission gaz 12. Sa partie centrale pénètre dans la chambre 12, et l'extrémité de cette partie centrale forme une couronne 9 qui sert de siège au clapet 2. La partie centrale est creusée d'un puits vertical 20 traversé par la tige 15. L ' étanchéité du clapet sur son siège est assurée -par une garniture 3. L ' étanchéité entre la bride 16 et la chambre 12 est assurée par un joint torique 7 en partie basse et par un joint 6 en partie haute. Le rotor 8 du moteur 1 en prise directe avec la tige 15 est logé à l'intérieur d'une chemise étanche 17 en forme de capot cylindrique, dont la base est fixée, de façon également étanche par un joint torique 18, au-dessus de la partie centrale de la bride. Le stator 19 du moteur trouve sa place autour de la chemise étanche, qui assure l' étanchéité entre l'air extérieur et le gaz de la chambre 12. En effet ce gaz peut s'établir le long de la tige et au niveau du rotor, puisque la tige coulisse sans frottement et sans joint dans le puits central 20. On a ainsi une étanchéité statique, c'est-à-dire sans frottement, du moteur pas à pas, qui élimine ainsi les problèmes d'hystérésis mécanique. Ce mode de réalisation présente également l'avantage que la bride 16 sert aussi de siège au clapet 2, et que le perçage de son puits central ainsi que du guide de la tige traversante 15 sont réalisés en une seule opération. Ainsi on obtient une coaxialité parfaite entre ces deux ouvertures .
A la partie gauche de la figure, le clapet 2 est montré en position fermée. Dès qu'il y a une demande d'allumage du brûleur,
1 ' électrovanne 5 ouvre le clapet de sécurité 4, et le rotor 8 du moteur pas à pas 1 déplace la tige 15 dans le sens de l'ouverture du clapet 2 comme le montre la partie droite de la figure. Ce clapet qui est solidaire de la tige 15 du moteur 1 ne peut pas se coincer ni frotter sur son siège du fait de la coaxialité rigoureuse obtenue par construction comme indiqué plus haut. C'est un avantage important pour la durée de vie du moteur, car on minimise ainsi les contraintes radiales sur le roulement du moteur.

Claims

REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'étanchéité du moteur pas à pas de commande d'admission du gaz au brûleur d'un chauffe-bains ou d'une chaudière comportant un clapet de régulation à ouverture progressive mettant en communication une chambre d'admission gaz et un conduit de départ vers le brûleur, ledit moteur pas à pas étant monté sur une bride qui ferme la chambre d'admission gaz, caractérisé en ce que une chemise étanche (17) formant un capot coiffe le rotor (8) du moteur pas à pas (1) en prise directe avec la tige (15) de manoeuvre du clapet de régulation (2) , et en ce que ladite chemise est fixée de façon étanche au-dessus de la partie centrale de la bride (16) .
2.- Dispositif d'étanchéité selon la revendication
1, caractérisé en ce que la bride (16) du moteur (1) est une pièce en forme de T dont l'extrémité inférieure sert de siège au clapet de régulation (2) .
3.- Dispositif d'étanchéité selon la revendication
2, caractérisé en ce que la partie centrale de la bride (16) est creusée d'un puits vertical (20) traversé par la tige (15).
4.- Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chemise (17) est fixée de façon étanche à sa base, grâce à un joint torique (18) , au-dessus de la partie centrale de la bride (16) .
5.- Procédé pour la réalisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste à percer le puits central (20) de la bride (16) et le guide de la tige traversante (15), en une seule opération.
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