Brevet FR2128193A1 — publié le 19721020

-1- 2128193 La présente invention concerne les relais logiques à fluide plus particulièrement pneumatiques, du type comportant un clapet d'obturation d'un canal principal dont la commande d'ouverture s'effectue grâce à l'application sur un canal auxiliaire isolé 5 du canal principal par une membrane d'étanchëité, d'une pression de pilotage de faible énergie. Dans les dispositifs connus de ce genre; où le clapet se déplaçant dans une chambre est normalement rappelé par un ressort sur un siège du canal principal, la commande d'ouverture s'ef-10 fectue contre l'action du ressort par la. force issue de la pression de pilotage s'exerçant sur une plage de section utile appropriée, ménagée sur le clapet par exemple sous forme d'un épaulement annulaire. De tels dispositifs ne Sont pas sans inconvénients lorsqu'il s'agit d'en commander l'ouverture, soit par une pression, soit par 15 une dépression, comme c'est le cas dans les systèmes logiques pneumatiques où l'on dispose d'une source de vide. En effet,,dans ce cas, on doit prévoir des dispositifs de construction différente suivant la nature positive ou négative de la source de pression de commande et dans le meilleur des cas réaliser des dispositifs dont 20 il .faut remplacer ou intervertir certains éléments pour permettre leur compatibilité avec la nature de la source de commande. Il est évident qu'une telle diversification est un inconvénient industriel sérieux du point de vue économique surtout lorsqu'on doit réaliser des installations à automatisation pneumatique complexe-dans les-25 quelles le nombre de relais peut être très élevé et dans lesquelles on veut utiliser, soit les sources de pression, soit les sources de dépression. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci, en effet, il est possible, sans aucu- A 30 ne modification ou adaptation préalable, de commander 1 ^ouverture du canal principal en appliquant sur le canal auxiliaire un.e pression de commande indifféremment positive ou négative. - Le dispositif objet de l'invention comporte essentiellement, ménagée dans un corps pourvu de trois orifices, une chambre 35 de forme sensiblement cylindrique, partagée par deux membranes en trois compartiments étanches entre eux suivant deux plans de joint parallèles et dans laquelle évolue coaxialement un clapet cylindrique largement épaulé à une de ses extrémités et qui est, par l'autre extrémité, normalement appliqué sur son siège par un ressort 71 08402 -2- 2128193 taré." Les deux orifices du canal principal communiquent avec l'un des deux compartiments extrêmes alors que l'orifice unique de pilotage communique avec le compartiment intermédiaire. L'épaulement du clapet est logé dans le compartiment extrême opposé à celui dans 5 lequel est situé le siège. Enfin, les deux membranes parallèles qui délimitent le compartiment intermédiaire sont solidaires du clapet dans sa partie de plus faible section, de manière telle qu'en position normale du clapet, elles plaquent toutes deux sur les parois, faisant face à 10 l'épaulement du clapet, de deux diaphragmes annulaires rigides situés au niveau des deux plans de joint du dispositif. Le dessin annexé illustre schêmatiquement, à titre d'exemple, un mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention et permet eh outre,-grâce à l'exposé qui suit, de 15 comprendre clairement son fonctionnement. Sur le dessin.: - La figure"1 représente le relais en position d'ouver-turé sous l'action d'une pression de commande. ■ - La figure 2 représente le même relais également en position d'ouverture sous l'action d'une dépression de commande. 20 Tel qu'il est représenté sur les figures 1 et 2, le dis positif comporte, dans un corps chambré constitué par l'empilage de trois pièces moulées C-j , C2, C3, un clapet B largement épaulé dans sa partie supérieure normalement appliqué sous l'action d'un ressort taré R sur le siège S dont est pourvu l'un des orifices du 25 canal principal A. L'orifice du canal auxiliaire de pilotage P débouche dans un compartiment intermédiaire J du chambrage délimité de façon étanche des deux compartiments extrêmes H et K par les deux membranes Mi et M2 fixées de façon étanche dans leur partie centrale 30 au clapet B et sur leur périphérie par serrage entre les parties C-j , C2, C3 du corps du relais. La partie épaulée de plus fort diamètre du clapet est logée dans le compartiment supérieur H et le chambrage du relais présente dans le plan de joint des trois parties du corps des épaulements parallèles E et F formant diaphragme dont 35 le diamètre des alésages coaxiaux est notablement inférieur à celui de l'épaulement du clapet B. Le fonctionnement du dispositif qui se dégage de façon évidente à l'examen des figures 1 et 2 est le suivant : Dans le cas de la figure 1, lorsqu'on applique au canal 71 08402 -3- 2128193 de pilotage P une pression de commande positive matérialisée par une flèche ascendante, la membrane supérieure M-| est infléchie et appliquée sur la paroi inférieure de l'épaulement du clapet B alors que la membrane M2 est également infléchie et appliquée sur la pa-5 roi supérieure de l'épaulement fixe F. Comme la surface annulaire utile de la membrane M-| est supérieure à celle de la partie infléchie de la membrane M2, le clapet est soumis à une force verticale ascendante qui le décolle de son siège S contre l'action du ressort R taré à une force convenable. 10 Dans le cas de la figure 2, lorsqu'on applique au canal de pilotage P une pression de commande négative matérialisée par une flèche descendante, la membrane supérieure M-j est défléchie et appliquée sur la paroi supérieure de l'épaulement fixe E alors que la membrane M2 est également défléchie et décollée de la paroi su-15 périeure de l'épaulement fixe F en exerçant sur le clapet B une force ascendante supérieure à la force descendante exercée par la membrane M-j . Dans ce cas, encore, le clapet est décollé de son siège S en libérant le passage du canal principal A. 71 08402 -4- 2128193 REVENDICATIONS 1 - Relais logique à fluide du type comportant un clapet d'obturation d'un canal principal dont la commande d'ouverture s'effectue grâce à l'application sur un canal auxiliaire isolé du canal principal par une membrane d'étanchéité d'une pression de 5 pilotage de faible énergie, caractérisé par le fait que pour commander l'ouverture du canal principal par une pression de pilotage indifféremment positive ou négative, le relais comporte essentiellement, dans un corps pourvu de trois orifices, une chambre, de forme généralement cylindrique, partagée par deux membranes en 10 trois compartiments mutuellement étanches suivant deux plans de joint parallèles, dans laquelle évolue coaxialement un clapet cylindrique largement épaulé à l'une de ses extrémités et qui est, par l'autre extrémité normalement appliqué sur son siège par un ressort taré. 15 2 - Relais logique à fluide selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les deux orifices du canal principal communiquent avec l'un des deux compartiments extrêmes alors que l'orifice unique de pilotage communique avec le compartiment intermédiaire. 20 3 - Relais logique à fluide selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'épaulement du clapet est logé dans le compartiment extrême opposé à celui dans lequel est situé le siège. 4 - Relais logique à fluide selon la revendication 1 25 caractérisé par le fait que les deux membranes parallèles qui délimitent le compartiment intermédiaire sont solidaires du clapet dans sa partie de plus faible section, de manière telle qu'en position normale du clapet, elles plaquent toutes deux sur les parois, faisant face à l'épaulement du clapet,de deux diaphragmes 30 annulaires rigides situés au niveau des plans de joint.