Brevet FR2011848A1 — publié le 19700313

La présente invention concerne un dispositif actionné par des moyens pneumatiques ou hydrauliques, destiné à produire un mouvement alternatif vibratoire. Des dispositifs de ce type sont utilisés, par exemple, sur des installations de triage et d'alimentation, pour amener, de petites pièces de série de forme et de types les plus divers vers le point d'usinage, pour les opérations les plus variées. Dans les dispositifs connus de ce type, l'inconvénient consiste en ce que la commande ne peut être placée dans des locaux où existent des risques d'explosion ou utilisée en relation avec des substances explosives, ou n'est pas réglable de façon continue en ce qui concerne l'amplitude et la force du mouvement vibratoire, et en ce que l'encombrement du dispositif est trop grand et sa construction est liée à des frais de fabrication re- lativement élevés. L'invention a donc pour objet de créer un dispositif du type précuit6 susceptible d'entre utilisé, sans grands frais ni encombrement exagérés, dans des locaux où existent des risques d'explosion ou en liaison avec des substances explosives, et sur lequel il est facilement possible de régler la fréquence, l'amplitude et la force du mouvement vibratoire. Â cet effet, l'invention prévoit de munir le nouveau dispositif d'un vérin pneumatique ou hydraulique, dont le piston exOcute un mouvement alternatif et qui possède un système de distribution subordonné au piston et servant à en inverser le mouvement, système automatiquement commutable d'une position de commande à l'autre, et vice et versa, en fonction du mouvement du piston. Le système de distribution possède avantageusement deux obturateurs subordonnés aux deux sens du déplacement du piston, déplaçables entre une position de travail et une position de repos et vice et versa et qui réagissent l'un sur l'auto pour provoquer l'inversion du mouvement.En outre, le dispositif est construit avantageusement de telle façon que pour les deux obturateurs subordonnés aux deux sens de déplacement du piston dans le cylindre du vérin, la sortie correspondant au premier obturateur communique avec la conduite de commande correspondant au second obturateur, tandis que la sortie correspondant au second obturateur communique avec la conduite de commande correspondant au premier obturateur. Le vérin peut entre, par exemple, à simple effet, mais il peut tout aussi bien titre à double effet. Grâce au dispositif de l'invention, il devient possible d'adapter rapidement, et sans toucher à la construction du dispositif lui-même, l'installation de triage et d'alimentation aux pièces et matières les plus diverses, en faisant varier de façon continue et dans des limites relativement grandes, les caractéristiques déterminantes,et Ae,sans grande dépense technique. De plus, on peut désormais, avec des moyens techniques considérablement réduits, utiliser aussi les installations de triage et d'alimentation pour des tâches qui, lorsqu'on emploie des moyens électriques ou électromagnétiques pour produire le mouvement vibratoire, exigent une forme d'exécution antidéflagrante, coateuse et encombrante.Au moyen d'une soupape d'étranglement simple ou d'une soupape dite "de réglage de vitesse", on peut désormais régler à volonté et de façon continue la fréquence, c'est-à-dire le nombre de courses par minute, au moyen d'une simple butée, on peut modifier l'amplitude, c'est-à-dire la course et au moyen d'un simple détendeur, on peut déterminer la force du mouvement linéaire. Le poids total du dispositif de l'invention est réduit de moitié environ, par rapport à celui d'un dispositif électromagnétique comparable, et le réglage continu de la fréquence est possible dans des limites qui vont meme au-delà de 1 à 20. Le poids est considérablement plus faible que celui des disposi- tifs antidéflagrants comparables, la hauteur de construction est, elle aussi, plus petite, ce qui se traduit aussi en économie de frais de construction0 Enfin, le nouveau dispositif de commande peut Entre utilisé non seulement pour des cuves d'amenée sysétri- ques en rotation, mais aussi pour des gouttières transporteuses rectilignes. L'ensemble de la commande pneumatique nécessite à peu près les mêmes frais d'investissement qu'une commande Flec- tromagnétique non antidéflagrante, alors qu'une commande électro- magnétique antidéflagrante coute de 5 à 10 fois plus cher qu'une commande électrique simple ou pneumatique.Le poids total de la commande pneumatique représente environ 50 % de celui de la conmande électromagnétique ample et il est plusieurs fois plus petit que celui d'une commande antidéflagrante. La forme particulièrement plate de la commande pneumatique permet un bien me il leur rendement des cuves de triage et l'emploi de cwe moins hautes pour une m8me contenance. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique an vexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce dispositif. Figures 1 et 2 sont deux schémas de montage de deux formes d'exécution du dispositif de l'invention Figure 3 est une vue de dessus schématique d'une autre variante de ce dispositif Figure 4 est un schéma de montage d'une autre forme d'exécution du dispositif de l'invention + On peut voir à la figure 1, la disposition des organes de commande d'un vérin à simple effet 1, auquel sont subordonnés deux distributeurs à trois voies 2, 3, dont l'un, le distributeur 2, sert à l'inversion du mouvement, tandis que l'autre, le distributeur 3 sert d'organe de manoeuvre.Le distributeur d'inversion 2 est disposé entre la source de fluide sous pression 4 et le vérin 1, et il est muni d'un obturateur déplaçable alternativement entre une position de travail et une position d'évacuatiaL L'obturateur du distributeur 3 est également déplaçable entre deux positions, une première et une deuxième, et les deux distributeurs sont reliés l'un à l'autre de telle façon que lorsque l'obturateur du distributeur 3 arrive à la première position, celui du distributeur 2 est amené en position d'évacuation, tandis que lorsque l'obturateur du distributeur 2 arrive en position d'évacuation, celui du distributeur 3 est amené dans la seconde position ; par ailleurs, lorsque l'obturateur de distributeur 3 arrive dans cette seconde position, l'obturateur du distributeur 2 est ramené en position de travail, tandis que lorsque ce même obturateur est ramené en position de travail, l'obturateur du distributeur 3 est ramené dans la première position. Le côté entrée du distributeur d'inversion 2 est relié à la source de fluide sous pression 4 par la conduite 5 et le c8té sortie de ce mEme distributeur est relié au vérin 1 par B conduite 7 qui y débouche dans la chambre délimitée par le cylindre et l'une des faces en bout du piston 6. En outre, le piston 6 se trouve sous l'influence de la force antagoniste d'un ressort 8, connu en soi, qui sert d'accumulateur d'énergie, Le côté commande 9 du distributeur inverseur 2 est rao- cordé, par la conduite 16, au coté sortie du distributeur de manoeuvre 3, dont le côté entrée est en communication avec la source de fluide 4, par la conduite 11 et dont le côté commande 12 est raccordé, par la conduite 12a à la conduite 7, entre le côté sortie du distributeur 2 et le vérin 1, la disposition de ces organes étant telle que l'obturateur du distributeur inverseur passe de la position de travail à la position d'évacuation dès que le distributeur de manoeuvre 5 envoie le fluide sous pression dans la conduite 16 en direction du côté distribution q, Xn- dis que l'obturateur du distributeur de manoeuvre 2 passe de la première à la seconde position dès que la conduite 12 est évacuée. Dans le dispositif représenté à la figure 2, le vérin 12 est du type plat, c'est-à-dire à course réduite du piston1 et il constitue aussi un vérin à simple effet. Le vérin a la forme d'un prisme plat et allongé, vu en projection horizontale; son piston 13a, qui se trouve, d'une part, sous la pression du fluide pneumatique ou hydraulique et, de l'autre, sous l'influence de la force de rappel du ressort 21, coulisse dans une direction transvernale à celle de la plus grande dimension du vérin et à celle de sa grande dimension, et dans la direction des forces qui servent à fixer le vérin à un support, un bSti, etc... Dans ce vérin, la chambre de travail, ou chambre de coipren sion, est prévue dans la zone de l'un des grands caties, par exemple, à la partie supérieure du vérin, et elle est fermée par une paroi faite d'une matière flexible, analogue à une membrane, qui sert à actionner un piston sans tige, constitué par une plaque, et coopère avec celui-ci, par exemple, en reposant & BR À ce vérin, sont subordonnés deux distributeurs à trois voies 14 15, qui sont raccordés à la source de fluide sous pression 18 par les conduites 16,12. Le distributeur 14 est relié, par la conduite 19 à la chambre délimitée dans le vérin par l'une des faces en bout du piston 13a, l'autre face en bout du piston se trouvant sous l'action du ressort 21. Le clé sortie du distributeur 15 est relié par la conduite 22 au cSté commande d'obturateur du distributeur 14; de la conduite 19 qui aboutit au vérin, part une dérivation 24 en direction de l'entrée du distributeur 15. Dès que du fluide sous pression venant de la source 18 arrive par la conduite 24 au distributeur i l'obturateur de ce dernier change de position, de sorte que le fluide sous pression arrive aussi, par la conduite 17, le distributeur 15 et la conduite 22 au côté distribution du distributeur 14-ce qui a pour effet de faire passer l'obturateur-du distributeur 14 d'une position à l'autre. Le vérin se vide et le piston reprend sa position de repos sous l'action du ressort de rappel 21 ; en mSme temps, le distributeur 15 se vide par la conduite 24, son obturateur reprend sa position primitive et le processus recommence. Dans le dispositif suivant la figure 3, le vérin 30 est un vérin à double effet, auquel est subordonné un distributeur à quatre voies 31 dont le côté entrée est relié, par la conduite 32, à la source 33 de fluide sous pression, tandis que la première sortie 34 du distributeur est reliée., par la conduite 55 à l'une des chambres du vérin, l'autre sortie 36 étant reliée, par la conduite 22, à l'autre chambre du vérin, cependant qu'une dérivation 38 de la conduite 35 aboutit à l'obturateur subordonné à la seconde. sortie du distributeur et qu'une seconde dérivation 59 de la conduite j7 aboutit à l'obturateut subordonné à la première sortie de distributeur.Ce distributeur à quatre voies est constitué par deux distributeurs à trois voies rassemblée en un seul bloc, raccordés par une conduite commune à la source de fluide sous pression; il comporte deux obturateurs avec, pour chacun, une sortie et un orifice d'évacuation, ainsi qu'une conduite de commande d'obturateur qui lui est propre. Chaque obturateur est guidé dans un alésage propre, dans lequel débouche la conduite de commande correspondante et duquel sortent la conduite de sortie et la conduite d'évacuation correspondantes, chaque alésage communiquant avec la source de fluide par son propre canal d'amenée.Il est donc prévu deux obturateurs identiques, parallèles dans l'espace, en forme de disque et commandant trois voies et les alésages du distributeur dont des alésages borgnes à gradins, qui sont usinés du mEme côté du corps de distributeur, les deux obturateurs étant actionnés simultanément dans la mime direction, cependant que les quatre orifices de raccordement sont placés sur le mtme côté du corps rectangulaire, de telle façon que leurs axes respectifs délimitent les côtés d'un rec tangle, de préférence un carré. Ce distributeur à quatre voies constitue dans un bloc qui, sur l'une de ses faces en bout, est traversé par les deux canaux de raccordement paralleles l'un à l'autre, prévus par les conduites de distribution correspondant aux deux obturateurs. Dans le dispositif représenté à la figure 4 un distributeur à quatre voies 41 et un distributeur à trois voies 42 sont subordonnés au vérin 40, cependant que les deux sorties du distributeur à quatre voies communiquent, par des conduites correspondantes 47, 48 avec les deux chambres du vérin, de part et d'autre du piston 40a, que la conduite 43, qui aboutit au côté commande du distributeur à quatre voies 41, peut titre mise alternativement en communication avec la conduite 44, qui amène le fluide de la source 49 au distributeur à trois voies 42, et avec la sortie 45 de ce même distributeur, et que la conduite 46 qui arrive au ceté commande du distributeur 42, est dérivée de la conduite 47, qui relie le distributeur à quatre voies #5 à l'une des chambres du vérin. Lorsque la conduite 46 qui aboutit au coté commande du distributeur à trois voies 42 se trouve sous la pression du fluide, l'obturateur de ce distributeur passe de la première position, dans laquelle la conduite 43, qui sort du c8té commande du distributeur 41 est mis en communication avec la conduite de sortie 45, à la seconde position, dans laquelle la même conduite 43 est en conutinnication avec la source de fluide 49 cependant que, dans ce dernier cas, l'obturateur du distributeur 41 est amené de la position dans laquelle la source 49 est en communication avec la conduite 47 à celle dans laquelle 11 autre chambre du vérin reçoit du fluide sous pression par la conduite 48. Dans chacune des deux dérivations, une par conduite alimen- taSt-haque chambre du vérin, qui aboutissent à la conduite de cmmande de l'autre obturateur, il est prévu une soupape d'*tran- glement, qui sert au réglage de la vitesses Lorsqu'on ouvre la soupape d'étranglement, la fréquence du mouvement augmente, la course du piston diminue. Lorsqu'on ouvre une soupape d'étrangle- ment plus largement que l'autre, les mouvements alternés du piston se localisent dans une zone du vérin plAtet que dans une au tre. Sur les conduites qui aboutissent aux deux chambres du vérin on peut, dans la zone du vérin ou près de celui-ci, monter une soupape d'évacuation rapide 50a, 40bo De cette façon, on peut accélérer certains mouvements. -REVESDICA2IONB 1.- Dispositif actionné par des moyens pneumatiques ou hydrauliques, pour produire un mouvement alternatif vibratoire, daracté- risé en ce qu'il comporte un vérin pneumatique ou hydraulique,dont le piston exécute un mouvement alternatif, et un système de distribution subordonné au piston et servant à en inverser le mouvement, système automatiquement commutable dtune position de commande d l'autre et vice-versa, en fonction du mouvement du piston. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système de distribution possède deux obturateurs subordonnés aux deux sens du déplacement du piston, déplaçables entre une position de travail et une position de repos et vice-versa, et qui réagissent l'un sur 11 autre pour provoquer l'inversion du mouvement. 3.- Dispositif suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que pour les deux obturateurs subordonnés aux dex sens de déplacement du piston dans le vérin, la sortie correspondant au premier obturateur communique avec la conduite de commande correspondant au second obturateur, tandis que la sortie correspondant au second obturateur communique avec la conduite de commande du premier obturateur. 4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'une vanne d'inversion constituée par un distributeur à trois voies est montée entre la source de fluide sous pression et le vérin, vanne dont l'obturat-eur est commutable dtune position de travail à une position d'évacuation, et à laquelle est subordonnée une vanne de manoeuvre constituée par un autre distributeur à trois voies,dont l'obturateur est aussi déplaçable entre deux positions, de telle façon que lorsqutil arrive à la première position, l'obturateur de la vanne d'inversion est amené en position d'éva- cuation, 15'arrivée de l'obturateur de la vanne d'inversion à la position d'évacuation provoquant le déplacement de l'obturateur de la vanne de manoeuvre vers la seconde position, tandis que l'arrivée de l'obturateur de la vanne de manoeuvre à la seconde position provoque le retour de ltobturateur de la vanne d'inver; sion à la position de travail et l'arrivée de l'obturateur de la vanne d'inversion à la position de travail provoque le retour de l'obturateur de la vanne de manoeuvre à la première position 5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le côté entrée de la vanne d'inversion communique avec la source de fluide sous pression et le côté sortie de cette même vanne communique avec le vérin, sur l'un des côtés du piston,dont l'autre côté se trouve sous l'influence d'un accumulateur d'énergie un ressort, par exemple, tandis que la conduite de commande de la vanne d'inversion estraccordée au côté sortie de la vanne de manoeu vre, dont le côté entrée est également en communication avec la source de fluide sous pression, et dont la conduite de commande débouche dans la conduite qui relie le côté sortie de la vanne d'inversion au vérin, l'ensemble étant disposé de telle façon que l'obturateur de la vanne d'inversion est amené de la position de travail å la position d'évacuation dès que la conduite de commande de cette mOrne vanne se trouve, par l'intermédiaire de de la vanne de manoeuvre, sous la pression de travail du fluide,tandis que l'obtu rateur de la vanne de manoeuvre est amené de la première à la secor - de position, dès que la pression du fluide cesse dans la conduite de commande de cette même vanne de manoeuvre. 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'au vérin est subordonné un distributeur à quatre voies communiquant, par son côté entrée, avec la source de fluide sous pression, constitué,par exemple, par deux distributeurs à trois voies assemblés en un bloc unique et raccordés à urt conduite cemmune venant de la source de fluide, comportant deux obturateurs, et dane lequel la première sortie communique ,par une première conduite sous pression, avec le vérin, sur l'un des côte du piston, la seconde sortie communiquant,par une seconde conduite sous pression, avec le vérin, de l'autre côté du piston, cependant que de la première conduite sous pression est dérivée une conduite de commande de l'obturateur subordonné à la seconde sortie,et que de la seconde conduite sous pressionoet dérivée une conduite de commande de l'obturateur subordonné à la première sortie. 7.- Dispositif suivant la revendication 6,caractérisé en ce qu le distributeur à quatre voies comporte deux obturateurs, dont che cun a sa propre sortie et son propre orifice d'dvacuation,à chaleur desquels est subordonnée une conduite de commande propre,chaque obturateur étant guidé dans un alésage propre,où débouche la conuR- te de commande correspondante et duquel partent conduite d'évacua tion et la conduite de sortie correspondantes, chaque alésage étau en communication avec la source de fluide sous pression par une c duite d'amenée qui lui est propre. 8.- Dispositif suivant les revendications 6 ow 7, dans lequ le distributeur à quatre voies possède deux obturateurs identiques, parallèles dans l'espace et en forme de disque, et commandant trois voies, caractérisé en ce que les alésages sont du type borgne, à gradins, qui sont usinés du mEme coté du corps de distributeur, en ce que les deux obturateurs sont actionnés simultanément dans la mEme direction et en ce que les quatre orifices de raccordement sont placés sur une même face du corps de distributeur en forme de parallélépipède rectangle, de telle façon que leurs axes respectifs forment les côtés d'un rectangle, de préférence, un carré, le distributeur à quatre voies formant, de préférence, un bloc dont une des faces en bout est traversée par deux canaux de raccordement parallèles l'un à l'autre pour les conduites de commande subordonnées aux deux obturateurs. 9.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au vérin sont subordonné un distributeur à trois voies et un distributeur à quatre voies, les deux sorties du distributeur à quatre voies étant en communication, p des conduites sous pression correspondantes, avec le vérin, de part et d'autre du piston, la conduite de commande aboutissant au distributeur à quatre voies étant alternativement en communica- tion avec la conduite d'arrivée et avec la conduite de sortie du distributeur å trois voies, tandis que la conduite de commande aboutissant au distributeur à trois voies est dérivée de la conduite sous pression qui relie le distributeur à quatre voies au vérin, sur l'un des cotés du piston. 10.- Dispositif suivant la revendication 9 caractérisé en ce que la conduite de commande aboutissant au distributeur à trois voies et qui se trouve à la pression de travail du fluide fait passer l'obturateur de ce-distributeur de la première position, dans laquelle la conduite de commande aboutissant au distributeur à quatre voies est en communication avec la sortie du distributeur à trois voies, à la seconde position, dans laquelle la conduite de commande précitée est en communication avec la source de fluides cependant que, dans ce dernier cas, l'obturateur du distributeur à quatre voies passe de la position dans laquelle la source de fluide communique avec la conduite sous pression d'où est dérivée la conduite de commande aboutissant au distributeur à trois voies, à la position dans laquelle l'autre c8té du vérin reçoit du fluide sous pression.