Brevet FR2348533A1 — publié le 19771110

La présente invention concerne un mécanisme automatique destiné à indexer un article pas à pas. L'article à indexer peut se présenter sous la forme dtun thermocouple ou d 1une batterie de thermocouples, devant être indexé en des positions données à ltin- térieur d2un moteur à turbine à gaz, pour faire des mesures de température dans lesdites positions données. Tjn mécanisme automatique d'indexation correspondant à l'invention comprend une plaque et une pièce montées de façon à pouvoir pivoter ltune par rapport à l'autre ; un certain nombre de positions placées e ligne sur la plaque ; un premier élément de blocage mobile et un second élément de blocage mobile pouvant etre engagés dans lesdites positions de la plaque et dégagés par rapport à celles-ci, le premier élément de blocage étant monté de façon à se déplacer avec la pièce, et le second élément de blocage étant monté de façon à se déplacer avec un élément qui est porté par la pièce et peut effectuer un déplacement limité par rapport celle- ci ; des moyens d'entrainement alternatifs produisant un mouvement relatif entre la pièce et ltélément ; et des moyens de commande commandant le mouvement alternatif desdits moyens d'entraînement alternatifs, et le mouvement des éléments de blocage mobiles de façon à produire un mouvement des moyens d'entraînement alternatifs lorsque l'un des éléments de blocage est engagé alors que l'autre est dégagé, afin de déterminer -- mouvement relatif entre la plaque et la pièce Lesdites positions de la plaque se présentent de préfé- rence sous la forme de logements ou d'ouvertures ménagés ans la plaque. Le mécanisme de ltinvention comporte de préférence des moyens permettant d inverser automatiquement le sens du mouvement relati Les moyens d'inversion automatiques comprennent avant,~ geusement une paire d'interrupteurs de fin de course disposés à l'une et l'autre des extrémités de la course correspondant au mou- vement relatif , et connectés aux moyens de commande. Il est très avantageux que ladite pièce soit mobile par rapport a la plaque sur laquelle elle est fixée. Dans un mode de réalisation avantageux, les éléments de blocage et les moyens d'entraînement alternatifs sont actionnés par un fluide et sont à double effet, et les moyens de commande sont constitués par un distributeu@ d'inversion pour chaque élément de blocage, chaque distributeur d'inversion comportant un tiroir se déplaçant sous la commande d'une paire dtinterrupteurs de fin de course associés aux éléments de blocage respectifs. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à laide de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels -La figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un mécanisme d'indexation automatique selon l'invention ; La figure 2 est une représentation schématique d'un circuit pneumatique appartenant à l'organe de commande du mécanisme d'indexation automatique de la figure 1 ; et -La figure 3 est un schéma synoptique d'un circuit logique constituant une autre partie de 11 organe de commande au mécanisme de la figure 1. Le mécanisme dtindexation automatique de ltinvention est destiné à indexer un thermocouple 82 (figure 3) ou une batterie de thermocouples,en procédant pas à pas, entre des positions données dans un moteur à turbine à gaz > dans le but dteffectuer des mesures de température dans ces positions, afin de pouvoir déterminer les caractéristiques de ce moteur, Le thermocouple 82 (non représente sur la figSlre 1) est monté sur un bras 10 qui pivote en ll sur une plaque 12, en forme de secteur circulaire tronqué. Un levier à deux branches, 13, est monté sur le bras 10 de façon à pouvoir effectuer un mouvement limité par rapport à ce dernier.Le mouvement du levier 13 par rapport au bras 10 est limité par la pénétration d'un ergot 14 du bras 10 dans une fente courbe 15 du levier 13. Un ensemble piston-cylindre pneumatique 16, à double effet, est monté à l'extrémité du bras 10 opposée à celle portant les thermocoupies, et comporte une tige de piston 17 qui est fixée de façon pivotante à celle des extrémités du levier 13 qui ne comporte pas la ferite 15. Le mouvement alternatif de ensemble piston-cylindre 16 pro- duit entre le levier 13 et le bras 10 le mouvement relatif permis par la fente 15 et 11 ergot 14.La plaque 12 comporte des ouvertures 21, placées à une certaine distance les unea. des autres selon un arc centré sur l'axe du pivot 11. Le bras 10 porte un premier ensemble piston-cylindre pneumatique 22, et le levier 13 porte un second ensemble pistoncylindre pneumatique 23. Tes nnsembles piston-cylindre 22 et 23 sont à double effet et comportent des tiges de piston respectives 24 et 25 (voir figure 2) qui peuvent pénétrer dans les ouvertures 21 de façon à former des éléments de blocage empêchant le mouvement relatif entre le bras 10 et la plaque 12, et entre le levier 13 et la plaque 12, respectivement. Les interrupteurs de fin de course 26 et 27 (non représentés sur la figure 1 mais visibles sur la figure 2) sont montés sur le levier 13, aux deux extrémités de la fente 15 de ce levier.L'organe de commande appartenant au mécanisme d'indexation automatique de 11 invention comporte une source d'air comprimé 28 qui alimente les ensembles piston-cylindre 16, 22 et 2D, par ltintermédiaire des distributeurs d'inversion respectifs 29, 30 @t 31. Le distributeur 29 est commandé par les bobines 32 et 33 > sont elles-mêmes commandées par le circuit logique 72. A son tour, l'état de ce circuit est commandé par l'état des interrupteurs de fin de course 26 et 27. De façon similaire, le distributeur 30 est commandé par les bobines 34 et 35 qui sont ellesmemes commandées par le circuit logique 72. L'état de ce circuit est commandé à son tour par l'état des interrupteurs de fin de course 36 et 37. L'interrupteur de fin de course 36 est disposé de façon à votre manoeuvré par la tige de piston 24 de l'ensemble piston-cylindre 22, lorsque cette tige n est pas engagée dans l'une des ouvertures 21 de la plaque 12. Au contraire, l'interrupteur de fin de course 37 est monté de façon à tre manoeuvré par la tige de piston 24 lorsque cette dernière est engagée dans l'une des ouvertures de la plaque 12.De façon similaire au distributeur 30, le distributeur 31 comporte des bobines 38 et 39 qui sont elles mebmescommandées par le circuit logique 72. L'état de ce circuit est lui-même défini par l'état des interrupteurs de fin de course 40 et 41. L'interrupteur de fin de course 40 est monté de façon à autre fermé lorsque la tige de piston 25 pénètre dans ltune des ouvertures 21 de la plaque 12, tandis que l'interrupteur de fin de course 41 est monté de façon à titre actionné lorsque la tige de piston 25 ne pénètre pas dans l'une des ouvertures 21 de la plaque 12. Les sorties des six interrupteurs de fin de course 5, 27, 36, 37, 40 et 41 sont appliquées respectivement à six circuits bistables 60 à 65. Les sorties directes des six circuits bistables 60 à 65 sont négatives lorsque les interrupteurs respectifs sont fermés. Les circuits bistable 60 à 65 ne sont déclenchés que lorsque les interrupteurs se ferment, ce qui élimine les impulsions parasites dues au rebondissement des contacts. Le mouvement des tiges de piston 24, 25 ou 17 est produit par une manoeuvre appropriée du distributeur 30, 31 ou 29, respectivement, l'une des bobines de chaque distributeur étant alimentée tandis que l'autre est mise hors tension. Ceci est réalisé par le circuit logique 72 et les amplificateurs de puissance respectifs 66, 67, 68, 69 ou 70, 71. Le choix de la bobine à alimenter dépend du sens avant ou arrière, dans lequel doit se déplacer le mécanisme dXindexation. Tout mouvement unique de l'un des ensembles piston-cylindre 16, 22 ou 23, nécessite le positionnement correct des deux autres ensembles, qui définissent l'information déclenchant le mouvement. Cette information apparaît aux sorties des circuits bistables d'entrée 60 à 65, ces sorties étant appliquées au circuit logique 72 et, de là, aux amplificateurs 66 à 71. (La structure du circuit logique 72 n'est pas décrite en détail, dans la mesure où elle apparattra clairement à lthomme de l'art à partir de la description ci-après du fonctionnement de ce circuit). Lorsque le mécanisme est dans la position représentée sur la figure 1 et doit se déplacer vers lavant, c'est-à-dire vers l'interrupteur 50, la tige de piston de positionnement 25 doit être dégagée de l'une des ouvertures 21 de la plaque 12.Les conditions et les signaux nécessaires sont les suivants : (1) la tige de piston 24 doit venir en contact avec l'interrupteur 37 (mini-rupteur) qui engendre alor un signal négatif V ; (2) la tige de piston 17 doit être en pi- tison rétractée, l'interrupteur 26 (mini-rupteur) donnant un signal négatif X ; et (3) un signal d'avance F, décrit ci-après, est présent dans le circuit logique 72. Lorsque ces conditions sont réunies, il apparatt un signal qui alimente la bobine 38 et met hors circuit la bobine 9. La tige de piston 25 est ainsi dégagée de l'ouverture 21 de la plaque 12.Tous les autres mouvements élémentaires sont déclenchés de façon similaire, et les informations relatives au fonctionnement séquentiel sont résumées dans les tableaux I et II placés en annexe . Dans ces tableaux, les signaux Z, T, Y et W correspondent respectivement à la fermeture des interrupteurs de fin de course 41, 40, 36 et 27 et le signal R est un signal de mouvement en sens arrière. Les signaux correspondant aux informations de direction (signal F pour le déplacement en sens avant et signal R pour le déplacement en sens arrière) sont obtenus à partir des sorties autan circuit bistable 73 dont l'état peut Aetre modifié manuellement ou automatiquement de la manière suivante. Le fonctionnerrent manuel pcut eAtre obtenu en enfonçant un bouton poussoir 74 ou 75 (figure 3) correspondant respectivement à un mouvement en sens avant et à un mouvement en sens arrière.Un signal positif est alors appliqué à un circuit logique de sens 76, en compagnie d'un signal Z (le signal Z n'est positif que lorsque le mini-rupteur 41 est enfoncé, c'est-à-dire lorsque la tige 25 est dégagée d'une ouverture 21), ce qui empêche le choix d'un sens de déplacement incorrect à lune ou l'autre des extrémités de la course Le circuit bistable de sens 73 doit fonctionner automatiquement à chaque extrémité de la course, et on utilise pour cela un mini-rupteur 50 (voir figures 1 et 3) marquant la limite avant de la course, et un mini-rupteur 51 (voir figures 1 et 3) marquant la limite arrière.Lorsque l'interrupteur 50 èst actionné, un signal négatif est appliqué au circuit logique de sens 76, en compagnie d'un signal Z (Z n'est négatif que lorsque le mini-rupteur 41 est enfoncé, c'est-à-dire lorsque la tige de positionnement 25 est dégagée de la plaque 12), ce qui empêche que le mécanisme ne se déplace en sens inverse avant qatun enregistrement n'ait été accom- pli dans la dernière position. Lorsqu'il reçoit les deux signaux corrects, le circuit bistable ae sens 76 est ramené en mode arrière. En retournant à sa position de départ, le mécanisme actionne le mini-rupteur 51, et un signal négatif est appliqué au circuit logique de sens 76, en compagnie des signaux T et X, ce qui maintien le mécanisme en place, sans mouvement ultérieur. En effet, le signal T n'est négatif que lorsque le mini-rupteur 40 est enfoncé, c'est à dire lorsque la tige 25 est engagée dans l'une des ouvertures 21, tandis que le signal X n'est négatif que lorsque le mini-upteur 26 est enfoncé, c'est-à-dire lorsque la tige 17 est en position rétractée. Lorsqu'il reçoit tous les signaux corrects, le circuit bistable de sens 73 est amené en mode avant. Un circuit 77, provoquant le démarrage du mécanisme, ou son maintien en position de départ, peut te déclenché directement à partir des boutons poussoirs 78, 79 ou 80, correspondant respectivement au démarrage du mécanisme, à son maintien en position de départ, ou à un mouvement d'avance d'un seul pas. Lorsque le signal de sortie démarrage/maintien issu du circuit 77 esf, S l'état positif (O V), il bloque le circuit logique 72, et arrête le mécanisme, aussi bien en ce qui concerne le mouvement avant que le mouvement arrière, avec les deux tiges de piston 24 et 25 engagées dans des ouvertures 21 respectives.Lorsque le mécanisme retourne en position de départ et actionne l'interrupteur 51, le circuit 77 est amené à l'état correspondant au maintien du méca- nisme en position. Une sortie 72a du circuit logique 72 commande un enregistreur 81. Celui-ci enregistre les signaux provenant des thermocouples 82. Un signal apparalt sur la sortie 72a lorsque la combinaison V.X.F est présente à l'entrée. Un circuit de retard 33 empêche le fonctionnement du circuit logique 72 pendant une dre fixe (200 ms) pour permettre le fonctionnement de l'enregistreur 81, avant la poursuite de la séquence d'indexation. Si une tige de piston 24 ou 25 ne s'engage pas correcte ment dans une ouverture 21, 11 interrupteur correspondant, 37 ou ne fonctionne pas. On a constaté qu'une tige coincée pouvait être engagée dans ltouverture correspondante en diminuant la pression dans le cylindre principal, 16. Si la tige de piston 24 ne @'engage pas correctement, les signaux V et Y, ou les signaux T et ss pour la tige de piston 25, sont négatifs. Ces signaux sont appliqués au circuit logique 72.Lorsque les tiges 24 et 25 se déplacent noma- liement, un retard de deux secondes empeche le fonctionnement d'une soupape de décompression 53 (figure 2) actionnée par une bobine 54 Lorsqu'il s'est écoulé une durée supérieure à ce retard, un ampli- ficateur 84 coupe l'alimentation de la bobine 54 de la soupape décompression 53, et cette soupape fait tomber la pression dans cylindre principal à un niveau prédéterminé égal à 0,35 bar * (0 i permet alors un fonctionnement correct de la tige de piston. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui vienne d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs san@ sortir du cadre de l'invention. A N N E X E TABLEAU 1 MOUVEMENT AVANT SIGNAUX D'ENTREE DES FONCTIONNEMENT DES @@@ES DE COMMANDE DE INTERRUPTEURS FONCTIONNEMENT SEQUENCE DU MECANISME OUVERTURE FERMETURE V.X.F. 40 41 Tige 25 se dégage Z.V.F. 26 27 " 17 sort W.V.F. 41 40 " 25 s'engage T.W.F. 37 36 " 24 se dégage Y.T.F. 27 26 " 17 se rétrac te X.T.F. 36 37 " 24 s'engage TABLEAU II MOUVEMENT ARRIERE SIGNAUX D'ENTREE DES FONCTIONNEMENT DES PORTES DE COMMANDE DE INTERRUPTEURS FONCTIONNEMENT SEQUENCE OUVERTURE FERMETURE DU MECANISME T.X.R. 37 36 Tige 24 se dégage Y.T.R. 26 27 " 17 sort X.T.R. 36 37 " 24 s'engage V.W.R. 40 41 " 25 se dégage Z.V.R. 27 26 " 17 se rétrac te X.V.R. 41 40 " 25 stengage REVENDICATIONS -1. Mécanisme d'indexation automatique comprenant une plaque et une pièce pouvant pivoter l'une par rapport à l'autre ; un certain nombre de positions disposées selon une ligne sur la plaque ; un premier élément de blocage mobile et un second élément de blocage mobile pouvant être engagés dans lesdites positions de la plaque, et dégagés par rapport à celles-ci, le premier élément de blocage étant monté de façon à se déplacer avec la pièce, et le second élément de blocage étant monté de façon à se déplacer avec un élément porté par la pièce et pouvant effectuer des déplacements limités par rapport à celle-ci ; des moyens d'entratnement alterna- tifs produisant un mouvement relatif entre ladite pièce et ledit élément ; et des moyens de commande commandant le mouvement alternatif desdits moyens d'entrainement alternatifs et le mouvement du premier et du second élément de blocage, de façon à provoquer le mouvement desdits moyens d'entralnement alternatifs lorsque l'un des éléments de blocage est engagé dans l'une desdites positions alors que l'autre est dégagé de ces positions, afin de déterminer un mouvement relatif entre la plaque et la pièce. -2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites positions sur la plaque se présentent sous la for- me de logements ou d'ouvertures ménagés dans cette plaque. -3. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens provoquant une inversion automatique du sens du mouvement relatif. -4. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'inversion automatiques comprennent une paire ci'in terrupteurs de fin de course disposés aux deux extrémités de la course correspondant au mouvement relatif, et connectés auxaits moyens de commande. -5. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce est mobile par rapport à ladite plaque qui est fixe. -6. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé eri ce que lesdits éléments de blocage et lesdits moyens dsentraSnemenv alternatifs sont manoeuvrés par un fluide et sont à double effet ; et en ce que les moyens de commande sont constitués par un distributeur dtinversion pour chaque élément de blocage, chaque distr.- buteur d'inversion comportant un tiroir pouvant se déplacer os la commande d'une paire d'interrupteurs de fin de course associés aux éléments de blocage respectifs.