Brevet FR2312703A1 — publié le 19761224

l'invention concerne généralement une valve de commande par impulsions d'un circuit pneumatique, destinée en particulier à la commande de distributeurs pneumatiques de machine-outil, et pouvant être également appliquée à la commande de circuits pneumatiques quelconques. On connait déjà des valves de commande de circuit pneumatique qui comprennent un élément de commande tel qu'un piston ou une soupape, mobile entre deux positions dont l'une permet le passage du fluide pneumatique, et dont l'autre interrompt son passage. Toutefois, ces valves, lorsqu'elles amont actionnées, maintiennent constamment leur élément de commande, piston ou soupape, dans la position de passage du fluide sous pression. Lorsqu'on désire commander un distributeur pneumatique au moyen d'impulsions, ces valves ne sont pas utilisables, et on doit alors employer des commandes électriques, ce qui présente des dangers dans certains cas, et notamment dans le domaine des industries chimiques, du fait des courtscircuits et des arcs électriques susceptibles de se produit. L'invention a précisément pour objet une valve pneumatique à commande mécanique, permettant de commander par impulsions des circuits pneumatiques. A cet effet, l!invention propose une valve de commande par impulsions d'un circuit de fluide comprimé, comprenant un corps de valve comportant un alésage, un orifice d'entrée et un orifice de sortie de fluide comprimé débouchant dans l'alésage, un piston mobile dans cet alésage entre deux positions dont la première ferme la communication entre l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie et dont la seconde permet cette communication, des moyens de rappel du piston dans sa première position, et des moyens pour pousser manuellement le piston dans sa seconde position, caractérisée en ce qu'elle comprend également des moyens pour libérer automatiquement cieditpiston de l'influence des moyens de poussée lorsqu'il a at' teint a seconde position, de sorte que ce piston est alors ramené dans sa prendre position par ces moyens de rappel, quel que soit l'état desdits moyens de poussée. La valve de commande selon l'impulsion présente ainsi d'é normes avantages par rapport aux valves connues c nnUesanténeurement~gratbe au fait qu'elle permet de supprimer les commudes électriques, et également du fait qu'elle peut fonctionner avec de l'air ou un gaz inerte sous preosion, donc fonctionner à sec, ce qui est avantageux dans le cas des industries alimentaires. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux au cours de la description explicative faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple plus trant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure l est une vue en coupe longitudinale d'une valve de commande selon l'invention ; et - les figures 2 et 3 sont deux exemples d'application d'une valve selon l'invention à la commande d'un distributeur pneumatique En figure 1, on a donc représenté schématiquement une vue en coupe longitudinale d'une valve de commande selon l'invention. Celle-ci comprend essentiellement un corps 1 de forme généralement tubulaire cylindrique, ouvert à ses deux extrémités, dont l'une est fermée par un capuchon 2 rapporté, par exemple vissé, sur cette extrémité, et dont l'autre extrémité forme un orifice 3 d'ame née de fluide comprimé. La surface interne du corps 1 comprend une portée cylindrique 4 de diamètre réduit, et un orifice- 5 est percé au niveau de cette portée cylindrique et forme orifice de sortie du fluide comprimé. Un piston 6 est monté longitudinalement coulissant avec un certain jeu dans la portée cylindrique 4, à l'intérieur du corps 1 et porte sur chacune de ses extrémités un joint annulaire torique d'étanchéité 7 destiné à coopérer chacun avec un épaulement tronconique 8 du corps l définissant la portée cylindrique 4. Une rondel: 9 est montée rapportée, par exemple vissée, dans l'orifice 3 du corps I,et elle forme siège d'une extrémité d'un ressort 10 dont l'autre extrémité est en appui sur l'extrémité correspondante du piston 6.Ce dernier est ainsi constamment poussé dans une premièr position dans laquelle le joint d'étanchéité 7 situé de ce côté du piston est en appui sur l'épaulement 8 correspondant, et interromp donc toute communication entre l'orifice d'entrée 3 et l'orifice d sortie 5. La seconde position susceptible d'être occupée par ce piston 6 est définie lorsque l'autre joint d'étanchéité 7, situé du côté du capuchon 2, est en appui sur 1'épaulement 8 correspondant du corps 1. La rondelle 9 est percée d'orificesll, ou est pourvue de tout autre moyen approprié permettant le passage du fluide comprimé travers elle. L'autre extrémité du corps 1, opposée à l'orifice 3,contient un poussoir 12 dont une extrémité fait saillie à l'extérieur du corps 1 à travers un orifice du capuchon 2, et dont l'autre extrémité 13 est creuse et de forme généralement tubulaire, et contient un second piston 14 ainsi qu'un ressort 15 de rappel de ce second piston, logé entre celui-ci et le fond de la partie tubulaire creuse 13 du poussoir 12. La partie tubulaire 13 comprend, au voisinage de son extrémité libre, des petits orifices 16, répartis sur un cercle, destinés à recevoir des billes 17 qui sont logées également dans une rainure 18 du second piston 14. Avantageusement, les bords de cette rainure 18 sont évasés, comme on le verra par la suite.Lorsque les billes 17 sont logées à la fois dans les orifices 16 de la paroi 13 et dans la rainure 18 du second piston 14, ce dernier est immobilisé à l'intérieur de cette partie tubulle 13, et fait légèrement saillie à l'extérieur de celle-ci. les billes 17 sont maintenues dans cette position par une bague annulaire 19, qui comprend une première partie cylindrique entourant étroitement la surface extérieure de la partie tubulaire 13, et une seconde partie cylin- drique 20 de diamètre supérieur, reliée à la première par une partie tronconique. Un ressort de rappel 21 placé autour du poussoir 12, maintient la bague 19 en appui sur un épaulement 22 de la paroi interne du corps l. Le fonctionnement de cette valve de commande est le suivant Er position de repos, qui est celle représentée en figure 1, le poussoir 12 fait légèrement saillie à l'extérieur du capuchon 2, le premier piston 6 interrompt la communication entre l'orifice d'entrée 3 et l'orifice de sortie 5, et le second piston 14 n'appuie pas sur le premier piston 6. Lorsqu'une pousste est exercée sur le poussoir 12, dans la direction de la flèche 23, ce piston 12 est enfoncé à l'intérieur du corps 1 en direction de l'orifice 3. il entraine dans son rnouvement le second piston 14, grâce aux billes 17 qui verrouillent ce second piston à l'intérieur de :LL Ï & ffiC tubulaire 13 du poussoir 12.Le second piston 14 vient alors appuyer sur le premier piston 6, et pousse ce dernier, à l'encontre de l'action du ressort de rappel 10, en direction de l'orifice d'entrée 3, jusqu'à ce que le joint torique d'étanchéité 7, situé du côté du capuchon 2, vienne en butée sur l'épaulement 8 correspon- dant. La communication est alors ouverte entre l'orifice d'entrée 3 et l'orifice de sortie 5, et le fluide comprimé admis en 3 s'échappe alors en 5.A la fin du mouvement du poussoir 12 vers l'ori- fice 3, les billes 17, qui sont maintenues par les bords des orifices 16 de la partie 13 sur les bords évasés de la rainure 18 du second piston 14, parviennent au niveau de la partie cylindrique 20 de diamètre plus important de la bague annulaire 19. les billes 17 remontent alors et tendent à s'échapper de la rainure 18 du second piston 14, en libérant ainsi ce dernier. Au cours de cet échappement, les billes 17 repoussent légèrement la bague annulaire 19 ver le capr.cJcn 2, en comprimant légèrement le ressort de rappel 21. D'autre part, comme le second piston 14 a été libéré par les billes 17, il n'exerce plu de poussée sur le premier piston 6, qui n'est plus alors soumis car l'action de son ressort de rappel 10 est également à la pression du fluide comprimé entrant en 3. Le premier piston 6 se déplace alors vers sa première position, en repoussant le second piston 14 à l'intérieur de la partie tubulaire 13, et interrompt la communication entre l'orifice d'entrée 3 et l'orifice de sortie 5, bien que le poussoir 12 soit maintenu enfoncé à fond. Ensuite, au bout d'un tempe plus ou moins long, lorsqu'on relache la poussée exercée sur le poussoir 12, le ressort 15 qui a. été comprimé par le second piston 14, pousse alors le poussoir 12 vers l'extérieur du corps 1. les billes 17, qui sont toujours logée dans les orifices 16 de la paroi tubulaire 13, viennent alors en appui sur la partie tronconique interne dc ?j & bague 19, et poussent celle-ci en comprimant son ressort de rappel 21, jusqu'à ce qu'elles viennent retomber dans la rainure 18 d second piston 14. La bague annulaire 19 vient alors, sous l'action de son ressort de rappel 21, maintenir les billes 17 à la fois dans leurs orifices 16 de la paroi tubulaire 13 et dans la rainure 18 du second piston 14. Ainsi, la valve de commande selon l'invention est à nouveau prête à fonctionner. En figure 2, on a représenté schématiquement un premier exemple d'utilisation de telles valves de commande selon l'invention. On a représenté sthématiquemert en 30 un distri buteur; pneumatique, comprenant une alimentation 31 en fluide sous pression,etdeux sorties32 et 33 alimeniiesélectivement au moyen d'un tiroir mobile 34 commandé dans un sens ou dans l'autre au moyen de deux valves de commande 35 et 36 selon l'invention. Chacune de ces valves de commande 35, 36 est alimentée constamment en fluide comprimé par son orifice 3. Si l'on appuie sur le poussoir de la valve 35 par exemple, comme indiqué par la flèche 37, le fluide comprimé sera admis du côté gauche du tiroir 34, et poussera ce dernier vers la droite, de sorte que c'est alors la sortie 33 qui sera alimentée en fluide sous pression.Si ensuite on appuie sur le poussoir de la valve 36, comme indiqué par la flèche 38, le fluide comprimé sera admis du côté droit du tiroir 34 et ramènera ce dernier dans sa position initiale. En figure 3, on a représenté un autre exemple d'utilisation de valves de commande selon l'invention. Le distributeur 40 est alimenté en 41 en fluide comprimé, et comprend deux sorties 42 et 43, la sortie 42 étant représentée dans le dessin alimentée par le tiroir 44. Deux valves de commande selon l'invention 45 et 46 sont associées au distributeur 40. Chaque orifice 3 des valves 45 et 46 est relié à un côté du tiroir 44, lieur orifice de sortie 5 débouchant directement dans l'atmosphère.On supposera que, dans ce cas, le distributeur 40 est du type équilibré par dépreosion. Dans ce cas, si l'on appuie sur le poussoir de la valve 46 comme indiqué par la flèche 47, le tiroir 44 se déplacera vers la droite et viendra alimenter la sortie 43, tandis que, si on appuie ensuite sur le poussoir de la valve 45 comme indiqué par la flèche 48, le distri buteur 44 se déplacera à nouveau vers la gauche et viendra alimenter la sortie 42. Les deux exemples d'utilisation qui voisinent d'être décrits font ressortir une des caractéristiques principales du type de valve conforme à l'invention. En effet, lorsqu'une des valves du distibuteur est commandée, ses moyens de poussée c'est-à-dire son poussoir peut rester enfoncé sans pour cela gêner le pilotage inverse du distributeur par la commande de l'autre valve associée au distributeur. On voit qu'il est ainsi très facile de piloter par impulsions un distributeur pneumatique au moyen des valves selon l'invention, et on notera que celles-ci permettent de remp-acer très simplement toutes les commandes électriques des distributeurs, ce qui présente de gros avantages dans les industries chimiques ou analogues. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exen ple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs comb nai- sons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S BEVENDICATIONS 1 - Valve de commande par impulsions d'un circuit de fluide comprimé, comprenant un corps de valve comportant un alésage, un orifice d'entrée et un orifice de sortie de fluide comprimé débouchant dans l'alésage, un piston mobile dans cet alésage entre c'ptx positions dont la première ferme la communication entre l'orifiee d'entrée et l'orifice de sortie, et dont la seconde permet cette communication, des moyens de rappel du piston dans sa première position, et des moyens pour pousser manuellement le piston dans sa seconde posit5cL, caractérisée en ce qu'elle comprend également des moyens pour libérer automatiquement ledit piston de l'influence des moyens de poussée lorsqu'il a atteint sa seconde position, de telle sorte que 1 piston est alors ramené dans sa première position par ces moyens de rappel, quel que soit l'état desdits moyens de poussée. 2 - Valve selon la revendication 1, caractériséeen ce que lesdits moyens de poussée comprennent une tige ou poussoir coaxial audit piston, dont une extrémité fait saillie à l'extérieur du corps de valve et dont l'autre extrémité est creuse et contient un second piston destiné à pousser le premier piston cité, un ressort de rappel logé dans l'extrémité creuse de la tige entre le fond de celleci et le second piston, et un système de verrouillage à billes du second piston dans l'extrémité creuse de la tige, destiné à maintenir ce piston en saillie hors de ladite extrémité creuse de la tige pour pousser le premier piston dans sa seconde position, et à libérer ensuite ledit piston pour permettre le retour du premier piston dans sa première position. 3 - Valve selon la revendication 2, caractérisée en ce que le système de verrouillage du second piston comprend des biles logées à la fois dans des orifices de la paroi de l'extrémité creuse de la tige et dans une rainure du second piston, une bague annulaire présentant une première partie cylindrique qui entoure étroitement l'extrémité creuse de 12 tige pour maintenir les billes en place, et une seconde partie cylindrique de diamètre supérieur située du côté du premier piston et reliée par une partie tronconique à la première partie cylindrique de la bague, et un ressort de rap pel poussant ladite bague entre sur un epaulenent interr,e du corps de valve situé du côté du premier piston. 4 - V > lve selon l'une des revendications présente, caractérisée en ce que le prier piston vient, dans chacune de ses deux positions, en butée ur un épaulement interne du corps de valve 5 - Valve selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque épaulement du corps de valve formant butée d'arrêt du premier piston coopère L'SO 'Xi oint d'étanchéité torique porté par ce piston. 6 - Valve selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que l'orifice de sortie précité est radial et débouche dans le corps de valve entre les deux épaulements formant butée pour le premier piston. 7 - Valve selon l'une des revendications précédentes, crc- térisée en ce que ledit corps de valve est ouvert à son extrémité opposée aux moyen de poussée du premier piston, et cette extrémité ouverte forme l'orifice d'entrée précité. 8 - Valve selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'une rondelle percée est montée fixe dans l'extrémité ouverte du corps de valve et forme siège d'une extrémité d'un ressort formant lesdits moyens de rappel du premier piston. 9 - Valve selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que l'autre extrémité du corps de valve est fermée par un capuchon rapporté, par exemple vissé, à travers lequel passe une extrémité des moyens de poussée du premier piston.