Brevet FR2037218A1 — publié le 19701231

-1- 2037218 La présente invention concerne un système de commande pneumatique ainsi qu'un dispositif de commande pneumatique perfectionné destiné à un tel système. Dans le "brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3.245.426, on 5 décrit un système de commande pneumatique dans lequel un dispositif de commande peut recevoir deux signaux d'entrée pneumatiques et transmettre celui des deux signaux d'entrée dont la pression est la plus élevée à un dispositif récepteur, le dispositif de commande comportant deux sièges de soupapes opposés reliés respectivement aux 10 signaux d'entrée et qui sont commandés par un diaphragme souple disposé entre eux, le diaphragme étant traversé par une ouverture disposée à l'extérieur des sièges de soupape de manière à être toujours en communication avec l'orifice de sortie du dispositif de commande, formé à l'extérieur des sièges de soupapes, et en communication avec 15 le dispositif récepteur. Suivant l'une de ses caractéristiques, la présente invention a pour but de fournir un dispositif de commande perfectionné du type indiqué ci-dessus, de modèle simple et qui est économique à produire. En particulier, suivant un premier mode de réalisation, la 20 présente invention fournit un dispositif de commande comportant deux éléments d'enveloppe en forme de cuvettes pourvus respectivement d'extrémités ouvertes et de parois d'extrémité en creux par rapport à leurs extrémités ouvertes respectives, chacune des parois d'extrémité comportant un orifice d'entrée et un siège de soupape entou-25' rant ce dernier et s'étendant au-delà de la paroi d'extrémité respective vers l'extrémité ouverte de son élément d'enveloppe. Les éléments d'enveloppe sont montés l'un sur l'autre par ajustage brusque, leurs extrémités ouvertes coulissant l'une dans l'autre. La périphérie d'un diaphragme souple est fixée entre l'extrémité ouverte de l'un 30 des éléments d'enveloppe et la paroi d'extrémité de l'autre élément, le diaphragme pouvant se déplacer entre les sièges de soupapes et venir sélectivement en prise avec eux, le diaphragme étant traversé par une ouverture située à l'extérieur des sièges de soupapes et qui est toujours en communication avec un orifice de sortie du dis-35 positif. En conséquence, la présente invention concerne un .dispositif de commande perfectionné présentant une ou plusieurs des caractéris 70 09569 -2- 2037218 tiques indiquées ainsi qu'un système de commande pneumatique perfectionné utilisant un tel dispositif de commande. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la .description détaillée qui va suivre, faite en regard du dessin 5 annexé et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ce dessin, la figure 1 est une vue en perspective de dessus du dispositif de commande perfectionné selon l'invention. 10 la figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle sui vant 2-2 de la figure 1 de celle-ci. la figure 3 est une vue semblable à celle de la figure 2 à une autre position de fonctionnement. la figure 4 est une vue en perspective éclatée des divers 15 éléments formant le dispositif de commande de la figure 1. Bien que les diverses caractéristiques de -l'invention soient décrites ci-après comme étant destinées particulièrement à former un dispositif transmettant entre deux signaux d'entrée pneumatiques celui dont la pression est la plus élevée, à un dispositif 20 récepteur, il va de soi que la présente invention peut être utilisée séparément ou suivant n'importe quelle combinaison pour former à volonté un dispositif de commande destiné à d'autres systèmes. De ce fait, la présente invention ne doit pas être considérée comme se limitant au mode de réalisation représenté sur le 25 dessin, du fait que ce dernier n'est utilisé que pour illustrer une utilisation parmi de très nombreuses utilisations de la présente invention. En se reportant maintenant aux figures de 1 à 4, on voit un dispositif de commande perfectionné selon l'invention indiqué d'une 30 manière générale par la référence numérique 10 et comprenant deux éléments d'enveloppe en forme de cuvettes 11 et 12 qui coopèrent ensemble d'une manière décrite ci-après afin de fixer entre eux un diaphragme souple 13. L'élément 11 comporte une extrémité ouverte 14 et une pa-351 roi d'extrémité 15 qui forme un creux depuis son extrémité ouverte 14. Un siège de soupape annulaire 16 déborde de la paroi d'extrémité 15 vers l'extrémité ouverte 14 et entoure un orifice d'entrée 17 inter 70 09569 -3- 2037218 rompant la paroi d'extrémité 15 et qui est en communication avec un conduit 18 traversant un raccord allongé 19 faisant partie intégrante de l'élément 11. De même, l'élément 12 comporte une extrémité ouverte 20 et une paroi d'extrémité 21 formant un creux depuis l'extrémité ouverte 20. Un siège de soupape annulaire 22 déborde de la paroi d'extrémité 21 vers l'extrémité ouverte 20 de l'élément 12 et entoure un orifice d'entrée 23 qui interrompt la paroi d'extrémité 21 et qui est en communication avec un conduit 24 prévu dans un raccord allongé 10 25 faisant partie intégrante de l'élément 12. La paroi d'extrémité 21 de l'élément 12 présente un épaule-ment 26 dans lequel on prévoit une gorge annulaire 27- La paroi d'extrémité 21 de l'élément 1.2 est également interrompue par un orifice de sortie 28 disposé à l'extérieur du siège de soupape 22 et qui 15 est en communication avec un conduit 29 traversant un raccord allongé 30 faisant partie intégrante de l'élément 12. Une gorge annulaire 31 prévue sur la surface périphérique intérieure 32 de l'élément 12 au voisinage de son extrémité ouverte 20 est disposée à l'intérieur d'une surface annulaire en biseau 33 20 à l'extrémité ouverte 20. Une nervure annulaire de forme complémentaire 34 dépasse vers l'extérieur de la surface périphérique extérieure 35 de l'élément 11 au voisinage de sa paroi d'extrémité 15 de manière que l'extrémité ouverte—14-de l'élément 11 s'engage 25 - dans l'extrémité ouverte 20 de l'élément 12, comme on le voit sur la figure 2 et à y coulisser de telle sorte que la nervure annulaire 34 se loge brusquement dans la gorge annulaire 31. de l'élément 12 afin de fixer ensemble les éléments 11 et 12 suivant la position relative de coulissement qu'on voit sur la figure 2. 30 Le diaphragme souple 13 comporte un dispositif ou.bourrelet périphérique 36 destiné à se loger dans la gorge annulaire 27 de la paroi d'extrémité 21 de l'élément 12, de sorte que lorsque les éléments 11 et 12 sont montés avec ajustage brusque, l'extrémité ouverte 14 de l'élément 11 comprime l'élément périphérique extérieur 36 du dia-35 phragme 13 contre la paroi d'extrémité 21 de l'élément 12 non seulement pour fixer d'une manière étanche l'élément 36 sur les éléments 11 et 12 qui sont reliés l'un à l'autre mais également de manière à 70 09569 2037218 diviser l'intérieur de ceux-ci en deux chambres 37 et 38. Le diaphragme 13 est traversé par une ouverture 39 de tel^ le sorte que celle-ci est disposée à l'extérieur des deux sièges de soupapes 16 et 22 et relie ensemble les chambres 37 et 38 d'une 5 manière qui est décrite ci-après. On peut voir ainsi que le dispositif de commande selon l'invention ne comprend que trois éléments 11, 12 et 13, les éléments 11 et 12 de l'enveloppe pouvant être en une matière plastique ou une matière semblable moulée d'une manière simple et économique, les 10 éléments 11, 12 et 13 étant destinés à être ajustés facilement par montage brusque les uns avec les autres sans aucun dispositif de fixation ou dispositif d'étanchéité auxiliaire, afin d^feroduire un dispositif de commande 10 fonctionnant de la manière décrite ci-après. Par exemple, on peut utiliser le dispositif de commande 10 15 selon l'invention dans un système de commande indiqué d'une façon générale par la référence numérique 40 sur les figures 2 et 3 et qu'on va décrire maintenant. Comme on le voit sur les figures 2 et 3> une première source de signaux d'entrée 41 est destinée à être reliée à l'orifice d'en-20 trée 17 par un conduit 42 monté sur le raccord allongé 19 du dispositif 10. De même, une seconde source de signaux pneumatiques 43 est destinée à être reliée à l'orifice d'entrée 23 du dispositif 10 par un conduit 44 monté sur le raccord 25. Un dispositif récepteur 45 est mis en communication avec l'orifice de sortie 28 par un conduit 25 46 monté sur le raccord 30 du dispositif 10. De cette manière, le dispositif de commande 10 transmet toujours celui des deux signaux provenant des sources 41 et 43 dont la pression est la plus élevée, au dispositif récepteur 45. Par exemple, lorsque la pression pneumatique du signal qui 30 est dirigé par la source 43 vers l'orifice d'entrée 23 du dispositif 10 est plus élevée que la pression du signal qui est transmis à l'orifice d'entrée 17 par l'autre source 41, la différence de pression résultante qui agit sur le diaphragme 13 le fait monter comme représenté sur la figure 2 en l'appuyant d'une manière étanche 35 contre le siège de soupape 16 afin de couper toute communication entre l'orifice d'entrée 17 et son ouverture 39. De plus, le diaphragme 13 étant en contact d'étanchéité avec le siège de soupape 16, il 70 09569 -5- 2037218 cesse d'être en contact avec le siège de soupape 22 de sorte que l'orifice d'entrée 23 est en communication avec la chambre 38 et par - suite avec l'orifice de sortie 28 ce qui a pour résultat que la source 43 des signaux pneumatiques est reliée au dispositif récepteur 5 45 aussi longtemps que sa pression est supérieure à la pression de la source 41. Cependant, lorsque la pression du signal pneumatique qui est dirigé par la source 41 vers l'orifice d'entrée 17 est supérieure à la pression du signal pneumatique dirigé par la source 43 vers l'o-10 rifice d'entrée 23 la différence de pression résultante agissant sur le diaphragme 13 fait descendre ce dernier comme- on le voit sur la figure 3 en l'appuyant d'une manière étanche contre le siège de soupape 22 et en ouvrant le siège de soupape 16 de sorte que le signal pneumatique de pression plus élevée qui pénètre dans la chambre 15 37 peut traverser l'ouverture 39 du diaphragme 13 et pénétrer dans la chambre 38 puis sortir par l'orifice de sortie 28 pour aller au dispositif récepteur 45. On peut voir ainsi que le dispositif de commande 10 peut commuter facilement le dispositif récepteur 45 sur la source de signaux 20 pneumatiques 41 ou la source 43 suivant celle des deux sources dont la pression est la plus élevée, d'une manière simple et efficace pour les raisons indiquées complètement dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3.245.426 précité. En conséquence, on voit que la présente invention se rapporte 25 non seulement à un système de commande automatique perfectionné, mais encore à un dispositif de commande pneumatique perfectionné relativement peu coûteux à fabriquer et à monter tout en fonctionnant cependant d'une manière précise. Il va de soi que la présente invention a été décrite ci-des-30 uus à titre d'exemple préférentiel explicatif, mais nullement limitatif, et que l'on pourra introduire toute équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. 70 09569 -6" 2037218 REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande pneumatique, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments d'enveloppe en forme de cuvettes comportant respectivement des extrémités ouvertes et des parois d'ex-5 trémité formant des creux sur leurs extrémités ouvertes respectives, chaque paroi d'extrémité comportant un orifice d'entrée et -un siège de soupape entourant ce dernier et débordant de la paroi d'extrémité correspondante vers l'extrémité ouverte de son élément d'enveloppe, ces éléments étant reliés, de manière que leurs extrémités ouvertes 10 coulissant l'une sur l'autre, un diaphragme souple, dont un élément périphérique extérieur est fixé entre l'extrémité ouverte de l'un des éléments d'enveloppe et la paroi d'extrémité de l'autre étant dépla-çable entre les sièges de soupapes et pouvant s'appliquer sélectivement contre l'un de ceux-ci. 15 2. Dispositif de commande pneumatique suivant la revendica tion 1, caractérisé en ce que les éléments d'enveloppe comportent des dispositifs d'arrêt à déclic leur permettant de s'ajuster par coulissement. 3. Dispositif de commande pneumatique suivant la revendica-20 tion 2, caractérisé en ce que les dispositifs d'arrêt à déclic sont constitués par une gorge annulaire formée sur l'un des éléments d'enveloppe et une nervure annulaire associée formée sur l'autre élément. 4. Dispositif de commande pneumatique suivant la revendica- ' 25 tion 3, caractérisé en ce que la gorge annulaire se trouve au voisinage de l'extrémité ouverte de l'élément d'enveloppe correspondant, la nervure annulaire se trouvant au voisinage de la paroi d'extrémité de l'élément d'enveloppe correspondant. 5. Dispositif de commande pneumatique suivant la revendica-30 tion 4, caractérisé en ce que l'extrémité ouverte de l'élément d'enveloppe qui comporte la gorge annulaire reçoit l'extrémité ouverte de l'autre élément coulissant. 6. Dispositif de commande pneumatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément périphérique extérieur du .souple 35 diaphragme/est constitue par un bourrelet annulaire, la paroi d'extrémité de l'autre élément d'enveloppe présentant une gorge recevant ledit bourrelet annulaire. 70 09569 -T- 2037218 7. Dispositif de commande pneumatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi d'extrémité de l'un des éléments d'enveloppe comporte un orifice de sortie disposé à l'extérieur du siège de soupape de cet élément. 5 8. Dispositif de commande pneumatique suivant la revendi cation 7» caractérisé en ce que le diaphragme est traversé par ■une ouverture disposée à l'extérieur des sièges de soupape des éléments d'enveloppe. 9. Dispositif de commande pneumatique suivant la revendi-10 cation 7> caractérisé en ce que les éléments d'enveloppe comportent des raccords allongés qui en font partie intégrante et qui communiquent respectivement avec les orifices d'entrée et de sortie. 10. Système de commande pneumatique comportant deux sources de signaux d'entrée pneumatiques et un dispositif recevant un signal 15 pneumatique caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de commande pneumatique destiné à recevoir, les signaux d'entrée et à transmettre au dispositif récepteur le signal dont la pression est la plus élevée, le dispositif de commande pneumatique comprenant deux éléments d'enveloppe en forme de cuvettes comportant respecti-20 vement des extrémités ouvertes des parois d'extrémité formant des creux autour desdites extr nités ouvertes, chacune des parois d'extrémité comportant un orifice d'entrée et un siège de soupape entourant ce dernier et détordant au-delà de sa paroi d'extrémité respective vers l'extrémité ouverte de son élément d'enveloppe respec-25 tif, les éléments d'enveloppe étant reliés de manière que leurs extrémités ouvertes coulissent l'une sur l'autre, l'un des éléments d'enveloppe comportant un orifice de sortie disposé à l'extérieur des sièges de soupapes, les sources de signaux d'entrée communiquant avec les orifices d'entrée et le dispositif récepteur communiquant 30 avec l'orifice de sortie, et un diaphragme souple, dont un élément périphérique extérieur est fixé entre l'extrémité ouverte d'un premier élément d'enveloppe et la paroi d'extrémité de l'autre élément d'enveloppe, comportant une ouverture disposée à l'extérieur des sièges de soupape et étant mobile entre ceux-ci pour s'appliquer 35 sélectivement contre eux. 11. Système de commande pneumatique suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les éléments d'enveloppe comportent des dispositifs à déclic permettant de les ajuster par coulissement. 70 09569 -s- 2037218 12. Système de commande pneumatique suivant la revendication 11, caractérisé en ce que les dispositifs d'arrêt à déclic comprennent une gorge annulaire dans l'un des éléments et une nervure annulaire correspondante dans l'autre. 5 13. Système de commande pneumatique suivant la revendica tion 12, caractérisé en ce que la gorge annulaire se trouve au voisinage de l'extrémité ouverte de l'élément d'enveloppe correspondant et la nervure annulaire, au voisinage de la paroi d'extrémité de l'élément d'enveloppe correspondant. 10 14. Système de commande pneumatique suivant la revendica tion 10, caractérisé en ce que l'élément périphérique extérieur du diaphragme souple est un bourrelet annulaire, la paroi d'extrémité de l'autre enveloppe présentant une gorge recevant le bourrelet annulaire . 15 15. Système de commande pneumatique suivant la renvendica- tion 10, caractérisé en ce que l'élément périphérique extérieur du diaphragme souple est un bourrelet annulaire, la paroi d'extrémité de l'autre enveloppe présentant une gorge recevant le bourrelet annulaire. 20 16. Système de commande pneumatique suivant la revnndica- tion 10, caractérisé en ce que l'un des éléments d'enveloppe comporte l'orifice de sortie dans sa paroi d'extrémité, cet orifice de sortie étant disposé à l'extérieur du siège de soupape de cet élement d'enveloppe.