Brevet FR2282159A1 — publié le 19760312

La présente invention concerne les dispositifs programmateurs destinés à assurer la commande de programmes différents à des appareils ou mécanismes quelconques. De tels dispositifs sont utilisés pour équiper différentes sortes d'installations. Ainsi par exemple, les vannes de commande des appareils adoucisseurs d'eau sont pourvues de dispositifs de ce-genre qui ont pour fonction de commander automatiquement, à des intervalles de temps déterminés, les différentes opérations nécessaires pour assurer un cycle complet de régénération des résines échangeuses d'ions prévues dans les réservoirs de tels appareils. En effet, au cours d'un tel cycle, il est nécessaire de commander successivement un certain nom bre d'opérations différentes en actionnant les organes de commande de divers clapets ou pistons. Les dispositifs programmateurs utilisés dans les cas de ce genre comportent en général une horloge destinée à mettre en fonctionnement, à des intervalles de temps voulus, un mécanisme de programmation susceptible d'assurer successivement les diverses commandes nécessaires. Cependant les mécanismes actuellement prévus sont relativement complexes et codteux. De plus, dans la généralité des cas, ils sont conçus en fonction d'un programme bien déterminé et ne peuvent pas servir à assurer la commande de programmes différents. O'est pourquoi la présente invention a pour but de réaliser un nouveau dispositif du même type général mais dont le mécanisme pro grammateur présente une conception beaucoup plus simple et moins conteuse que les mécanismes actuels. Par ailleurs ce mécanisme est conçu de façon à potoir être adapté à la commande de programmes différents et ce, moyennant des modifications très simples. A cet effet le présent dispositif est essentiellement caractérisé en ce que ce mécanisme programmateur comprend un disque rotatif gradué de minutage effectuant un tour complet au cours d'un cycle de programmation et portant à sa périphérie au moins trois pions dont deux au moins sont de position réglable, et qui sont aptes à imprimer chacun à son tour une fraction de tour à un ensemble de cames rotatives associées à autant de contacteurs bran chés dans les circuits de commande des appareils ou dispositifs à commander, les profils de ces diverses cames pouvant être diffé rents dans certaines au moins des positions angulaires utiles de cet ensemble de cames. Ainsi, la roue de minutage imprime une fraction de tour aux diverses cames chaque fois que l'un de ces pions vient agir sur la roue à rochet correspondante. Or la position angulaire de deux de ces pions peut être modifiée, ce qui permet de régler à volonté la durée de certaines commandes prévues, lesquelles dépendent des diverses parties du profil des différentes cames rotatives. les profils de celles-ci sont donc conçus en fonction des commandes à réaliser, lesquelles peuvent être similaires ou différentes pour les divers organes à commander et ce, dans les positions angulaires successives de ces cames. Du reste il suffit de remplacer un ensemble de cames déterminées par un autre ensemble différent pour adapter le présent appareil à des programmations différentes. Cependant d'autres particularités et avantages du dispositif selon l'invention apparaitront au cours de la description suivante. Celle-ci est donnée en référence au dessin annexé à simple titre indicatif, et sur lequel La figure 1 est une vue en élévation de la face avant de ce dispo sitif; La figure 2 est une vue partielle en élévation de sa face arrière; La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la fig.1; La figure 4 est une vue en plan de dessous de ce dispositif; La figure 5 représente le schéma électrique de celui-ci; La figure 6 est un schéma illustrant les actions différentes assu rées par deux cames du programmateur dans une même po sition angulaire de la roue de minutage de celui-ci; La figure 7 est une vue similaire représentant l'action de ces deux mêmes cames, dans une autre position angulaire de cette roue; La figure 8 est une vue en perspective de l'ensemble de cames ro tatives prévues dans l'exemple décrit. le dispositif représenté est destiné à commander, à des intervalles de temps voulus, un cycle de programmation comportant des programmes différents pour deux appareils ou plus, dont la mise en fonctionnement est assurée par fermeture de contacteurs branchés dans les circuits électriques de commande ou de mise en fonctionne ment de ces appareils. Ainsi dans l'exemple représenté, ce dispositif est destiné à assurer la fermeture de deux contacteurs C2 et C3 dont le premier commande l'alimentation de deux électro-aimants El et 32, action nuant chacun un appareil déterminé par exemple une electro-vanne d' un appareil adoucisseur d'eau. Quant au contacteur C3, il commande pour sa part l'alimentation d'un électro-aimnnt E3 actionnant une troisième dlectro-vanne de ce même appareil, celle-ci devant coi- porter au cours d'un mime cycles un programme de fonctionnement dif- férent des deux premières électro-vannes. Le présent dispositif comprend en premier liea une horloge constituée par un motto-réducteur 1 entraînant une roue horaire 2 graduée Sur 24 heures et comportant deux secteurs correspondant respectiveient au jour et à la nuit. Le moto-réducteur t tourne en permanence et La vitesse de rotation de la roue 2 est telle que celle-ci tourne d'un tour complet par 24 heures. Cette roue porte un plot saillant 3 destiné à actionner une roue à rochet 4 et à commander par ailleurs la fermeture d'un contacteur C4. Ia roue à rochet 4 constitue en quelque sorte une roue journalière permettant de choisir les jours au cours desquels le présent dispositif assurera un cycle de programmation déterminé. A cet effet cette roue comporte à sa périphérie douze dents 5 pour-t vues chacune dtun taraudage 6 susceptible de recevoir ou non une vis 7 destinée à actionner un contacteur C5 branché en série avec le contacteur C4. Â chaque tour de la roue horaire, le plot 3 de celle-ci vient agir sur l'une des dents 5 de la roue journalière 4 en imprimant 1/12 de tour à celle-ci. Cependant cette dernière n'agit à son tour sur le contacteur OS que dans le cas où sa dent diamétralement opposée 5 comporte une vis 7. Dans ces conditions, il uffit de mettre en place ou non une vis sur certaines dents de a roue 4 pour déterminer les jours auxquels le présent dispositif entrera en action. ainsi dans l'exemple représenté à la fig. 1, une dent sur deux de cette roue comporte une vis, de sorte que le dispositif entrera en action un jour sur deux seulement. La roue 4 est maintenue dans chacune de ses positions angulaires successives par un système de cliquer élastique 8. la roue horaire 2 se compose d'un plateau rotatif 9 et d'un disque gradué 10 maintenu sur celui-ci par un bouton moleté 11. Le plateau 9 est accouplé avec l'arbre de sortie du moto-réducteur I par un système de friction permettant d'entraîner ce plateau à la main dans un seul sens, en l'occurence le sens horaire de façon à pouvoir mettre à heure l'horloge. En modifiant la position angulaire du disque 10 sur le plateau 9 il est possible de déterminer le choix de l'heure de régénération Pour faciliter ce réglage le plateau 9 est pourvu d'un repère 12 qui peut être constitué par un point de couleur destiné à se trouver en regard de la graduation du disque 10 correspondant à 11 heure choisie. Pour permettre la mise à Itheure de l'horloge, la platine 13 portant les différents organes du présent dispositif comporte ellemême un repère fixe 14 destiné à être mis en colncidence avec 1' heure indiquée sur le disque 10 et ce, au moment de cette dernière opération. Les deux contacteurs C4 et C5 sont montés en série dans une branche 15 du circuit assurant l'alimentation d'un autre motoréducteur 16- faisant partie du mécanisme de programmation. En conséquence, pour que ce moto-réducteur soit mis en fonctionnement il est nécessaire que les contacteurs C4 et C5 soient tous deux fermés. Ce n'est donc que le jour choisi et à ltheure désirée que le mécanisme de programmation est mis en fonctionnement. L'alimentation du moto-réducteur 16 de celui-ci est alors assurée pendant une durée minimale d'une heure mais inférieure à deux heures, pour les raisons qui seront exposées par la suite. 0e mécanisme programmateur comporte une roue de minutage 17 entraînée par le moto-réducteur 16. Cette roue porte un disque 18 pourvu d'une graduation en minutes établie sur la durée totale prévue pour la programmation à assurer, par exemple deux heures dans l'exemple décrit. La vitesse de rotation de cette roue étant telle que celle-ci effectue un tour complet pendant un tel temps. Cette roue de minutage peut être constituée par un plateau identique au plateau 9 de la roue horaire 2, ce qui permet une standardisation des pièces et une économie appréciable. Cependant en plus d'un plot fixe 19 correspondant au plot 3 du plateau 9, cette roue est destinée à recevoir des pions amovibles 20a, 20b de position réglable. A cet effet la roue 17 comporte à sa périphérie une série de trous taraudés 21 disposés en regard de la graduation des minutes du disque 18 et dans chacun desquels il est possible de mettre en place ou non une vis destinée à constituer l'un ou l'autre des pions 20a, 20b. Ainsi lorsqu'un même type de plateau est utilisé pour constituer la roue de minutage 17, et la roue horaire 2 de l'horloge, cette dernière présente à sa périphérie une série de trous 21 qui n1 ont aucune utilité dans ce cas mais'dont la présence ne comporte aucun inconvénient. Le disque gradué 18 de la roue de minutage est fixe par rapport à cette roue. Cependant, celle-ci peut gtre entraînée à la main dans le sens des aigulles d'une montre. Du reste elle est accouplée avec l'arbre du moto-réducteur 16 au moyen d'un mécanisme à friction comportant un ressort identique à celui de horloge. En regard 4e la roue de minutage 17 il est prévu une roue à rochet 22 présentant une série de dents ?3 à sa périphérie. Cette roue peut avantageusement être constituée par une roue identique à la roue journalière 4 de l'horloge décrite précédemment. Un cliquet élastique 24 assure l'immobilisation de cette seconde roue à rochet 22 dans chacune de ses positions angulaires successives. L'agencement est tel que cette roue peut etre entraînée dans une fraction de tour de rotation de 1/120 par le plot 19 de la roue de minutage 17 ainsi que par les pions réglables 20a et 20b de celle Cl. Le plot 19 est destiné à commander le fin d'un cycle complet de programmation, c ist-à-dire le retour des différents appareils correspondants dans leur position initiale d'attente. Quant aux pions réglables 20a, 20b, ils sont destinés à commander respectivement le début d'un cycle de programmation et une modification intermédiaire des commandes assurées. Cependant, suivant les applications prévues, il est possible d'adjoindre d'autres pions similaires sur la périphérie de la roue de minutage 17 pour commander d'autres opérations intermédiaires ainsi qutil sera expliqué par la suite. Un repère 25 prévu sur le disque gradué 18 indique le moment où est achevé le cycle de programmation et ce, en combinaison avec un repère 26 porté par la platine 13. Pour régler la durée complète du cycle et le moment où s'effectue l'opération intermédiaire prévue il suffit de modifier la position des deux pions 20a et 20b. L'arbre 27 de la roue à rochet 22 porte une série de cames rotatives destinées à actionner des contacteurs prévus dans le circuit de mise en fonctionnement des appareils à commander, c'est-àdire dans le cas présent les deux contacteurs C2 et C3 déjà mentionnés. Cependant en plus de ceux-ci il est avantageusement prévu un autre contacteur C1 destiné à assurer l'auto-alimentation du moto-réducteur 16 du programmateur. A cet effet ce dernier contacteur est branché dans une dérivation 28 aboutissant à celui-ci. Ainsi dans le cas présent il est donc prévu trois cames distinctes 29, 30 et 31. Celles-ci peuvent avantageusement être constituées par trois plateaux parallèles formés par une pièce monobloc 32 fabriquée par moulage en matière plastique. Ces trois cames 29, 30, 31 commandent respectivement les contacteurs C1, C2 et C3. Le profil de la première came est tel que celle-ci assure la fermeture du contacteur C1 dès le début du cycle de programmation et maintient celui-ci fermé pendant tout ce cycle. Dans 11 exemple représenté, le profil de la seconde came 30 est identique de façon à maintenir le contacteur C2 fermé pendant toute la durée du cycle de programmation. Par contre, le profil de la troisième came 31 est différent, car il est conçu de manière à commander la fermeture du contacteur seulement au moment où le second pion 20b vient agir à son tour sur la roue à rochet 22. Ceci est mis en évidence par les schémas des figs. 6 et 7 qui représentent les deux positions angulaires successives des cames 30 et 31 dans l'an et l'autre cas, et l'action de celles-ci sur les contacteurs correspondants C2 et C3. En conséquence, lors de la mise en fonctionnement du programmateur, le cycle de la programmation débute au moment où le premier pion 20b imprime une fraction de tour sur la roue à rochet 22. En effet ceci provoque la fermeture des deux contacteurs Cl et C2. Ceux-ci restent alors fermés pendant la première phase du cycle et la durée de cette phase peut être réglée en modifiant la position du second pion amovible 20b. En effet la seconde phase commence lorsque celui-ci vient agir à son tour sur la roue à rochet 22, ce qui provoque la fermeture du contacteur C3. Mais comme on peut le constater d'après la fig. 7, le contacteur C2 reste alors fermé et il en est de même pour le contacteur C1 puisque le profil de la came 29 est identique à celui de la came 30. Comme déjà indiqué, la fin du cycle de programmation est commandée par le plot 19 lorsque celui-ci vient agir sur la roue à rochet 22. En effet ceci amène les cames dans une position pour J laquelle elles cessent d'agir sur les contacteurs Cl, C2 et C3. Il s'agit de la position angulaire représentée à la fig. 2. Pour que l'ouverture du contacteur Cl provoque l'arr0t delta roue de minutage 17, il est videment nécessaire qu'à ce moment - le moto-réducteur 16 soit alimenté seulement par l'intermédiaire de ce contacteur. En d'autres terses, il faut qu'auparavant l'un au moins des contacteurs C4 et C5 soit revenu en position d'ouverture. Dans ce but la roue horaire 2 est conçue pour maintenir le contacteur C4 fermé pendant plus d'une heure, mais moine de deux heures, durée totale de la programiation prévue, Dans le cas présent, le profil des trois cimes de commande t. comporte quatre zones identiques entre elles, l'ensemble de ces cames effectuant 1/4 de tour lors de chaque cycle de rééndration. 1 Cependant le profil de ces cames pourrait être modifié en fonction des applications prévues. Ainsi comme il a déjà été indiqué, il serait possible de prévoir au cours d'un même cycle plusieurs apé- rations intermédiaires différentes commandées par des pions supplémentaires tels qu les pions 20a et 20b. Dans un tel cas, le profil des cames devrait être modifié ou comporter un plus grand nombre de parties successives correspondant aux différentes opérations prévues. Il serait également possible de prévoir un plus grand nombre de cames pour commander un nombre correspondant de contacteurs similaires aux contacteurs C2 et 03, assurant eux-mêmes la mise en fonctionnement ou l'arrêt de certains appareils déterminés, par exemple plusieurs électro-vannes dans le cas d'un appareil adou cisseur d'eau. Le présent dispositif peut donc être aisément adapté à des programmations tout à fait différentes et ce, en remplaçant la pièce 31 portant 1'ensemble des cames de commande et en prévoyant éventuellement un nombre différent de contacteurs assujettis à ces cames. Par ailleurs il faut observer que le mécanisme de programmation du présent dispositif est beaucoup plus simple que celui prévu dans les dispositifs actuels du même genre et ce, d'autant plus que les principales pièces de ce mécanisme sont identiques à celles constituant l'horloge de ce même dispositif, ce qui permet une standardisation des pièces et une économique appréciable. De plus, les différents contacteurs sont eus-m8mes du même type. Seuls les deux moto-réducteurs sont différents, mais il s'agit d'appareils classiques du commerce. Dans ltesemple décrit précédemment, il est principalement envisagé l'application du présent dispositif à la programmation de différentes opérations nécessaires au cours d'un cycle de régénération dans un appareil adoucisseur d'eau. Cependant le présent dispositif peut assurer tout autre type de commande pour des appareils et installations de nautre quelconque. RBVEEDICAXIOS 1. Dispositif de programmation pour la commande de plusieurs appa reils ou dispositifs quelconques au cours d'un même cycle, du type comportant une horloge destinée à mettre en fonctionnement un mécanisme programmateur permettant de commander successive ment les appareils ou dispositifs correspondants pendant des du rées de temps déterminées, caractérisé en ce que ce mécanisme programmateur comprend un disque rotatif gradué de minutage ef fectuant un tour complet au cours d'un cycle de programmation et portant b sa périphérie au moins trois pions dont deux au moins sont de position réglable, et qui sont aptes à imprimer chacun à son tour une fraction de tour à un ensemble de cames rotatives associées à autant de contacteurs branchés dans les circuits de commande des appareils ou dispositifs à commander, les profils de ces diverses cames pouvant être différents dans certaines -au moins des positions angulaires utiles de cet en semble de cames. 2. Dispositif de programmation selon la revendicationî, caractéri sé en ce que les diverses cames de commande sont actionnées par la roue de minutage par l'intermédiaire d'une roue à rochet dont l'arbre est solidaire de ces cames et sur les différentes dents de laquelle viennent agir successivement les pions saillants prévus à la périphérie de la roue de minutage. 3. Dispositif de programmation selon l'une des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que le profil des diverses cames est tel que celle-ci permettent le retour en position de repos des différents contackeurs qui leur sont assujettis lorsque ces ca mes ont subi une fraction de tour de rotation sous l'action du pion fixe non réglable de la roue de minutage, ce pion détermi nant ainsi la fin du cycle de programmation prévu, cependant que le moment où débute celui-ci est déterminé par la position du premier pion venant à la suite du pion fixe. 4. Dispositif de programmation selon la revendication 3, caracté risé en ce que la périphérie des diverses cames est divisé en plusieurs parties identiques entre elles et dont chacune com en en plus d'une portion sans action sur les contacteurs com- mandés et qui correspond à une position d'attente entre deux cycles successifs de programmation, plusieurs portions diffé rentes en nombre égal aux diverses phases prévues au cours d'un même cycle de programmation. 5. Dispositif de programmation selon l'une des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que, en plus des contacteurs com mandant divers appareils ou dispositifs à actionner, les con tacteurs commandés par les cames rotatives comprennent un con tacteur supplémentaire destiné à assurer l'auto-alimentation du moteur d'entrainement de la roue de minutage. 6. Dispositif de programmation selon la revendication 5, caracté risé en ce que l'horloge de commande actionne-deux contacteurs montés en série dans le circuit d'alimentation du moteur d'en trainement de la roue de minutage du programmateur, l'agence ment étant tel que l'un de ces contacteurs cesse d'être main tenu fermé avant l'achèvement du cycle de programmation, de sorte que l'arrêt du moteur de la roue de minutage est assuré par l'ouverture du contacteur dtauto-alimentation.