Brevet FR2008733A1 — publié le 19700123

La présente invention se rapporte à un dispositif de ren-verse- ment de marche à exploration sans contact pour pièces mobiles de machines, en particulier pour vérins pneumatiques et hydrauliques, dispositif dans lequel est monté, au voisinageimmédiat de la pièce mobile de machine, un appareil émetteur, actionné par la pièce mobile de machine par l'intermédiaire d'une transmission magnétique d'énergie et fournissant le signal de commande. I1 est difficile de prévoir pour des vérins pneumatiques et hydrauliques, des interrupteurs de fin de course à coure à commande mécanique et destinés à déclencher le renversement des mouvements du piston Ces difficultés sont évitées par un dispositif électrique de renversement de marche, déja connu. Dans celui-ci est prévu un indicateur électrique de position constitué par un contact à gaz inerte, fixé aux le córps~de cy lindre en matériau non magnétique, et commuté par le champ magnétique d'un aimant permanent fixé sur le piston ou la tige de piston du-vrin. De ce fait, est certes rendue possible une exploration sans contact desmoùe'ments du piston.Cependant, le signal électrique de commande que l'on reçoit ainsi, est relativement faible, de sorte qu'il est nécessaire d'avoir un relais de commutation et des électrovalves de manoeuvre pour actionner l'appareil pneumatique ou hydraulique de renversement de marche. La dépense en moyens électriques est, par conséquent, relativement grande. En outre, il est désavantageux qu'en plus de l'énergie pneumatique ou hydraulique utilisée pour l'actionnement du vérin, il faille encore employer de l'énergie électrique et des dispositifs électriques de commutation qui, dans beaucoup de cas, nécessitent des mesures de sécurité spéciales, sur- tout quand il y a risque d'explosion. L'invention a donc pour objectif de permettreu;neezploration- sans contact des mouvements de pièces mobiles de machines et une commande de renversement de marche par des -moyens. pneumatiques. Cet objectif est atteint, conformément à l'invention, du fait que l'appareil émetteur présente une tuyère alimentée en fluide pneumatique sous pression, et associée à un organe de commande monté sur un ressort de flexion susceptible de dévier vers la pièce mobile de machine et constitué, au moins en partie, par un matériau magnétique ou magnétisable, la pièce mobile de machine étant pourvue, d'une manière connue en soi, d'une garniture en matériau magnétique ou magnétisable, ou au moins partiellement constituée par un tel matériau.De cette manière, on obtient une exploration sans contact, par exemple des mouvements du piston d'un vérin hydraulique ou pneumatique, par transmission magnétique d'énergie entre le piston et organe de commande, monté sur le ressort de flexion, de l'appareil émetteur pneu- matique. Dans ce cas, on prévoit un aimant permanent, monté soit sur le piston soit sur l'organe de commande, soit sur les deux pièces, de sorte que l'organe de commande monté sur le ressort de flexion est dévié par le champ magnétique de l'aimant permanent lors du passage du piston et déclenche par là un signal de commande pneumatique actionnant, au besoin par-l'intermédiaire d'un amplificateur, l'appareil de renversement de marche du vérin.Ainsi, le dispositif de-renversement de marche con- forme à l'invention ne nécessite pas de dispositifs électriques de quelque sorte que ce soit, ce qui,en particulier pour les vérins pneumatiques, présente un avantage considérable. En outre, le dispositif pneumatique de renversement de marche,'conforme à l'invention, est beaucoup plus simple que le dispositif-- éle-ctrique connu. Dans l'appareil émetteur pneumatique conforme à l'invention-, la tuyère peut-8tre constituée par une tuyère éjectrice en face de-laquelle se trouve-'une'tnyère collectrice, l'organe de commande étant monté dans l'interval-le situé entre les deux tuyères. Grace-d la déviation de t'organe de - commande lors du passage du piston, une- pressiôn- s s'établit dans-la tuyère collect-rice, pression qui est explo-itEe comme signal de- commande. Selon uh autre mode de réalisation dé l'invention, la tuyère est susceptible d'être obturée par l'organe de commande qui lui est associé et un étranglement est prévu en amont de -la tuyère, une conduite de signalisation pour le signal de commande étant branchée en dérivation entre la tuyère et l'étranglement. Le si-gnal de commande est- produit par uné chute de pression dans la conduite de signalisation, chute due à l'ouverture de la tuyère dès que-l'orgåne da commande est dévié, lors du passage du piston. D'autres détails -de l'invention ressortent de la description suivante de plusieurs exemples de réalisation représentés schématiquement sur-le dessin annexé sur lequel - la figure l-montre la disposition générale du dispositif de renversement de marche conforme à l'invention, - la figure 2-montre une coupe verticale d'un -exemple de réalisation de l'appareil émetteur pour l'exploration sans contact, - la figure 3 montre une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2, et - la figure 4 montre un autre exemple de réalisation de 1-' appareil émetteur'en coupe-verticale.- Suivant la figure 1, le dispositif conforme à l'invention commande le renversement de marche d'un vérin à air comprimé 1 dont le corps de cylindre 2 est constitué par un matériau non magnétique et est obturé à ses extrémités par des chapeaux 3 et 4, dans lesquels sont prévus des perçages de raccordement 5 et 6 pour la conduite dUarrivée et celle d'évacuation du fluide sous pression actionnant le vérin. Dans le vérin 1 est susceptible de coulisser un piston 7 solidaire d'une tige de piston 8etpour- vu dinnonrt de rappel 9. Dans une gorge périphérique du piston 7 se trouve une garniture 10 constituée par un aimant permanent de forme annulaire. Sur le corps de cylindre 2 en matériau non magnétiqué est placé un appareil émetteur 11 pour l'exploration sans contact des mouvements du piston. L'appareil émetteur ll est en communication avec une source d'air comprimé 13 par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation 12. En outre, une conduite de signalisation 14 relie l'appareil émetteur 1I à l'une des entrées de commande de l'appareil de renversement de marche 15 qui est constitué, par exemple, par un élément bi-stable pneumatique fonctionnant à la manière d'un flip-flop. L'autre entrée de commande de appareil de renversement de marche 15 est en communication avec la source d'air comprimé 13 par I'intermédiaire d'une conduite 16 dans laquelle est inséré un poussoir manuel pneumatique 17.A l'une des sorties de signalisation de l'appareil de renversement de marche 15 est relié, par ltintermédiaire d'une conduite 18, un amplificateur pneumatique 19, à la sortie duquel est branchée une conduite de commande 20 reliée au perçage de raccordement 6 du vérin à air comprimé 1. Comme il ressort des exemples de réalisation représentés sur les figures 2 à 4, l'appareil émetteur 11 présente une tuyère 21 qui communique en permanence avec la source d'air comprimé 13, par l'intermédiaire de la conduite d'alimentation 12 et à laquelle est associé un organe de commande 22 monté sur un ressort de flexion 23. L'organe de commande 22 est constitué, au moins en partie, par un aimant permanent ou un matériau aimantable, de sorte qu'il se produit entre la garniture 10 du piston 7 et l'organe de commande 22 un couplage magnétique qui provoque une transmission magnétique d'énergie et une déviation de organe de commande 22 par rapport- à la tuyère 21, lors du passage du piston 7 devant l'appareil émetteur 11. Dans l'exemple de réalisation suivant les figures 2 et 3 la tuyère 21 est constituée par une tuyère éjectrice disposée en face d'une tuyère collectrice 24, à laquelle est raccordée la conduite de signalisation 14. L'organe de commande 22 se trouve dans l'intervalle compris entre les deux tuyères 21 et 24 et protège la tuyère collectrice 24 à l'encontre du jet d'air sortant de la tuyère éjectrice 21, de sorte que la conduite. de signalisation 14 est tout d'abord hors pression. Lors d'une déviation de l'organe de commande 22, le ressort de flexion 23 sur la figure 2 étant incurvé vers le bas, l'embouchure de la tuyère collectrice 24 est découverte de sorte que s'établit dans la conduite de signalisation 14 un signal de pression qui, dans la disposition selon la figure 1, produit une commutation du jet de commande de l'appareil de renversement de marche 15, d'une sortie de commande sur l'autre Suivant la figure 4, la tuyère 21 est obturée par l'organe de commande 22.Dans la conduite d'alimentation 12 et en amont de la tuyère 21 est prévu un étranglement 25, entre lequel la tuyère 21 est branchée en dérivation delaconduite de signalisation 14. Lors d'une déviation de l'organe de commande 22, l'embouchure de la tuyère 21 est découverte, de sorte qu'en raison de la présencedeltranglement 25, la pression régnant dans la conduite de signalisation 14 s'abaisse. De ce fait aussi se produit un signal de commande qui peut oestre utilisé pour la commutation de l'appa- reil de renversement de marche 15. La disposition indiquée sur la figure 1 peut par exemple, être employée quand la tige de piston 8 du vérin à air comprimé 1 doit plonger dans une lessive ou un bain analogue Jusqu'à une profondeur déterminée et alors, à nouveau, faire marche arrière. Le dispositif de renverseaat de marche du vérin doit dans ce cas se trouver en dehors de la lessive. Le déploiement de la tige de piston 8 est provoqué par un bref actionnement du poussoir pneumatique manuel 17, grâce à quoi l'appareil de renversement de marche 15 reçoit une impulsion de commande par l'intermédiaire de la conduite 16 et est commuté d'une sortie de signal à l'autre.De ce fait, se trouve actionné, par l'intermédiaire de la conduite 18, l'amplificateur 19 qui, à travers la conduite de commande 20 ouvre à l'air comprimé l'accès au vérin 1, de sorte que le piston 7 poussé par l'air comprimé se déplace à l'encontre de la force du ressort 9. Dès que la garniture 10 du piston 7 formée par un aimant permanent parvient dans la zone de l'appareil émetteur 11, l'organe de commande 22 est attiré et, de ce fait, provoque l'émission d'un signal de renversement de marche qui est transmis à l'appareil de renversement de marche 15 par l'intermédiaire de la conduite de signalisation 14.Cet appareil 15 est commuté sur la sortie de signal primitive et produit de ce fait une mise hors circuit de l'amplificateur 19, en conséquence de quoi l'amenée d'air comprimé est interrompue et la conduite de commande 20 purgée d'air, de sorte que le piston 7 est ramené à sa position de départ par le ressort de rappel 9. La course à exécuter par le piston 7 peut 'etre réglée à volonté par simple déplacement de l'appareil émetteur 11 le long du corps de cylindre 2. te dispositif conforme à l'invention peut etre utilisé non seulement avec des vérins pneumatiques ou hydrauliques mais au contraire d'une façon tout à fait générale, avec toutes les pièces mobiles de machines, en particulier, dans le cas de commande pneumatique de pièces mobiles de machines. A titre d'exemple, une broche de perçage entrainée par exemple pneumatiquement par un moteur à air comprimé, peut de cette manière, avoir sa marche inversée, le renversement de marche pouvant être obtenu à chaque profondeur de perçage prédéterminéee La garniture annulaire constituée de préférence par un aimant permanent est placée dans ce cas sur la broche de perçage et l'appareil émetteur pneumatique conforme à l'invention est disposé au voisinage de la broche de perçage mobile. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de renversement de marche à exploråtion sans contact pour pièces mobiles de machines, en-particulier pour vérins pneumatiques et hydrauliques, dispositif dans lequel est -monté, au voisinage immédiat de la pièce -mobile de machine, un appareil émetteur, actionné par la pièce mobile: de machine par l'intermédiaire d'une transmission magnétique d'énergie, et fournissant le signal de commande, dispositif caractérisé ',en ce que l'appareil émetteur présente une tuyère alimentée en fluide pneumatique sous pression, et associée à un organe de commande monté sur un ressort de flexion susceptible de dévier vers la pièce mobile de machine et constitué, au moins en partie, par un matériau magnétique ou magnétisable, la pièce mobile de machine étant pourvue d'une manière connue en soi, d'une garniture en matériau magnétique ou magnétisable ou au moins partiellement constituée pâr un tel matériau. 2 - Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la tuyère est constituée par une tuyère éjectrice disposée en face- d'une tuyère collectrice, l'organe de commande étant monté dans l'intervalle situé entre les deux tuyères, et la pression dans la tuyère collectrice constituant le signal de commande. 3 - Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la tuyère est susceptible d'être obturée par l'organe de commande qui -lui-est associé , et qu'un étranglement est prévu en amont de la tuyère, une conduite de signalisation pour le signal de commande étant branchée en dérivation entre ta tuyère et l'étranglement.