Brevet FR2352188A1 — publié le 19771216

La présente invention concerne un dispositif de purge rapide d'une chambre d'un vérin pneumatique destiné notamment à accélérer la vitesse de déplacement du piston de ce vérin, lorsque le conduit d'alimentation de la chambre susdite, issu d'un distributeur de commande,est long et présente de ce fait une perte de charge importante constituant une limite au débit d'échappement de la chambre donc une limite à la vitesse que peut acquérir ledit piston. Les purges rapides permettent de réaliser un échappement de l air contenu dans une chambre d'un vérin directement à l'atmosphère sans être obligé de faire transiter cet air par le distributeur. De manière cornue, les purges existantes sont constituées par un corps qui comporte trois conduits issus d'un organe de distribution permettant d'établir des communications sélectives entre deux de ces trois conduits. C'est ainsi que, lorsque le conduit relié à la sortie du distributeur de commande du vérin est en pression, l'organe susdit établit une co=nJnication de ce conduit avec le conduit relié à la chambre du vérin à alimenter. Dàs que ledit conduit relié à la sortie du distributeur enregistre une chute de pression (par sa mise à l'échappement au niveau du distributeur). le conduit relié à ladite chambre est mis en comnunication avec un conduit déboj- chant à l'atmosph3re. L'organe de distribution assurant ces fonctions est géné- ralement un élément mobile - membrane ou joint plat - susceptible d'être plaqué sur l'un ou l'autre de deux sièges opposés en fonction des conditions de pression différentielle régnant dans les conduits de la purge. Ces purges préseatent un certain nombre d'inconvénients qui rendent leur emploi mal commode. Tout d'abord, leur connexion avec les éléments correspondant de l'installation quilles doivent équiper est réalisée à paroir d'orifí- ces femelles filetés. Il est donc souvent nécessaire d'y adjoinre des -raccords filetés pour réaliser les connexions et un raccord fileté double mâle pour fixer l'appareil. En outre, elles ne comportent ni réducteur d'échappement pour régler la vitesse du piston, ni silencieux d'échappement. Ces éléments sont également à rajouter. Enfin, leur encombrement est important, ce qui rend difficile leur mise en place à proximité immédiate dl vérin à équiper, proximité qui est un facteur d'efficacité de leur fonctionnement.Le dispositif obtenu par la mise en oeuvre des purges rapides existantes est en général un appareil présentant une structure constituée par la purge proprement dite, porteuse d'un silencieux, d'un réducteur de débit et de tous les raccords de liaison qui sont nécessaires formant des protubérances sur la purge, encombrantes inesthétiques eF peu rationelles. La présente invention entend remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de purge rapide, d'enconbrement raible pour une section donnée de passage du fluide, d'implantation facile à-même le vérin, d'utilisation aisée par intégration des fonctions secondaires qu'elie doSe assurer, constituant un ensemble compact associable, de manière rationnelle au vérin qu'il doit équiper. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de purge rapide d'une chambre d un vérin pneumatique constitué par un corps co,n?renant une chambre de distribution interne reliée, par un prenier conduit à la sortie d'un distributeur de commande du vérin, par un second conduit à l'orifice d'alimentation de la chambre susdite du vérin, et par un troisième conduit à l'atmosphère, et des moyens logés dans ladite chambre de distribution susceptibles dans une première position d'établir une communication élire le premier et le second conduit en isolant le troisième conduit et, dans une seconde position, d'établir une communication entre le second et le troisième conduit en isolant le premier conduit, selon que la différence de pression du fluide dans les premier et second conduits susdits est respectivement positive ou négative. Selon l'une des principales caractéristiques de l'invention, les moyens de fixation du dispositif et de connexion du second conduit susdit vers l'orifice d'alimantation de la chambre du vérin sont constitués par une vis possédant un évidement axial borgne traversant ledit corps. D'une manière préférée, l'axe de la vis susdite est perpendiculaire à l'axe de la partie du premier conduit équipée de moyens pour sa connexion vers le distributeur de commande, En outre, ladite vis s'étend avantageusement à proximité d'un des bords latéraux extérieurs dudit corps et est réversible par rapport à ce dernier. L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après, à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif, qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires. I1 sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1A et 1B montrent, par deux coupes, un mode de réalisation de l'invention; - les figures 2A et 2B montrent une première variante de ce mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 montre une seconde variante de ce mode de réalisation de l'invention; - la figure 4 illustre l'implantation sur un vérin d'un dispositif de purge rapide selon l'invention. En se reportant, tout d'abord aux figures 1A et 1B, on voit en coupe une première réalisation d'un dispositif de purge selon l'invention, la figure 1B étant une coupe partielle suivant la ligne I-I de la figure L4. Ce dispositif comporte un corps 1, dans lequel on a ménagé une chambre 2 de distribution. Un premier conduit 3, issu de ladite chambre, est ménagé dans le corps 1 - plus exactement ici dans un insert la serti dans ledit corps - et est susceptible d'être relié à la sortie d'un distributeur de commande non repré sentie. Un second conduit 4 interne au corps est également issu de ladite chambre2 Enfin, un troisième conduit 5 établit une liaison entre ladite chambre et l'atmosphère. Des moyens susceptibles d'établir sélectivement une comlunication entre le conduit 3 et le conduit 4 d'une part, et entre le conduit 4 et le conduit 5 d'autre part, sont montés librement dans ladite chambre 2.Ces moyens sont constitués, de manière connue en elle-même, par un clapet mobile 6 susceptible de coopérer par appui sur un siège 7 au travers duquel le conduit 5 débouche dans la chambre 2 et par appui élastique, sur les parois internes 2a de ladite chambre, d'une lèvre souple 5a que ledit clapet porte à sa périphérie. Ainsi, lorsque la pression régnant dans le conduit 3 est supérieure à celle régnant dans le conduit 4, il s'établit une circulation dt fluide dans le sens du conduit 3 vers la chambre 2 qui plaque le clapet 6 sur son siège 7 et qui se poursuit de la chambre 2 vers le conduit 4 en déformant la lèvre élastique et souple 5a dans le sens de son éloignement de la paroi 2a de la chambre 2. Le conduit 5 est alors isolé. A l'inverse, si la pression régnant dans le conduit 4 est supérieure à celle régnant dans le conduit 3, il s'établit une circulation de fluide du conduit 4 vers la chambre 2, qui tend d'une part à plaquer la lèvre 6a contre la paroi 2a susdite et, d'autre part à repousser loin de son siège 7 le clapet 6.La circulation de fluide ne peut alors se poursuivre qu'en direction du conduit 5, le conduit 3 étant alors isolé. Le conduit 4 susdit débouche dans la partie médiane d'un alésage 8, qui est ménagé dans le corps 1 de manière à le traverser complètement. On voit sur la figure Lk que cet alésage s étend à proximité d'un bord latéral lb du corps 1 de manière à constituer une dissymétrie à l'appareil, et perpendiculairement à la direction de l'extrémité du conduit 3 voisine de l'extérieur du corps et qui porte les moyens, ici un filetage, de connexion dudit conduit 3 au conduit susdit issu de la sortie du distributeur de commande. Une vis 9 logée dans l'alésage 8 de manière à traverser le corps 1 du dispositif détermine avec cet alésage une chambre annulaire 10. Ladite vis 9 possBde un évidement axial 9a borgne qui coanunique avec ladite chambre 10 par une série d'orifices radiaux il. A l'extérieur du corps 1 qu'elle traverse, ladite vis porte, du coté de sa partie évidée, un filetage 12 extérieur permettant son vissage dans un orifice femelle 12a correspondant, qui peut être par exemple orifice d'alimentation d'une chambre d'un vérin simple ou double effet et du coté de sa partie non évidée des moyens de manoeuvre de ladite vis en rotation, ici représentés sous forme d'un six pans externe 13. On voit, sur la figure 1B, que le vissage de la vis 9 dans l'orifice 12a assure d'une part la fixation du corps 1 de la purge rapide sur l'élément de l'installation qui la reçoit (un vérin ou une autre pièce de connexion) et, d'autre part la connexion du conduit interne 4 avec ledit orifice d'alimentation, connexion rendue étanche par la présence des Joints 14 serrés par la vis. On notera, toujours au vu de ces figures, que la vis 9 est réversible par rapport au corps 1, c'est-à-dire que l'on peut l'introduire dans le corps à partir de l'une ou l'autre des faces lc et ld au niveau desquelles débouche l'alésage 8.Cette disposition associée à celle par laquelle l'alésage 8 a été prévu près d'un bord latéral lb du corps donne au dispositif selon l'invention la possibilité d'être disposé facilement sur un vérin, notamnent si un dispositif de réglage de l'amortissement du vérin encombre un caté de 1' espace voisin de l'orifice d'alimentation auquel doit être connectée la purge rapide. Sur les figures 2A et 2B, on retrouve certains des éléments déjà décrits en regard des figures précédentes avec les mêmes références. On notera que dans la variante de réalisation ici représentée, le conduit 5 susdit est équipé d'un limiteur de débit. Ce dernier est constitué par l'un ou l'autre des éléments mobiles 15 et 16 susceptibles d'être amenés en saillie dans ledit conduit 5 de manière à l'interrompre au moins partiellement. Ces éléments sont ici constitués par des vis disposées aux deux extrémités filetées d'un orifice 17 traversant de part en part le corps 1 parallTement à l'alésage 8 susdit de manière à être en intersection avec le conduit 5.Cette disposition prévoyant deux vis telles que 15 et 16 permet de laisser toujours accessible, donc réglable, le limiteur de débit qu'elles constituent et ce, selon une mêm & direction quelle que soit la position de fixation du corps 1. On remarquera que la direction de manoeuvre est identique à celle de la vis 9. On notera également la présence d'un bourrelet 17a venu par sertissage rendant lesdites vis imperdables. Sur ces figures 2A et 2B, de même que sur les figures 1A et 1B, l'extrémité débouchant à l'air libre du conduit 5 est équipée de moyens - ici un filetage 5a - de fixation d'un silencieux connu en lui-même. Sur la figure 3, le silencieux d'échappement est incorporé au dispositif de purge rapide selon l'invention. I1 est, en fait, constitué par une plaque 18 issue d'un matériau poreux possédant les caractéristiques de perte de charge requises pour créer un silencieux efficace, sertie au corps 1. Enfin, la figure 4 illustre l'implantation d'un dispositif selon l'inventioa - ici selon la variant de réalisation de la figure 3 - sur l'orifice d'alimentation d'une ou de la chambre d un vérin 19 simple ou double effet. On reconnait, sur cette figure, le corps 1 du dispositif équipé du silencieux 18. On voit l'avantage du moyen de fixation et de connexion dj dispositif sur le vérin constitué par la vis traversante, dont on ne voit que le six pans 13, proche du flanc lb du corps, ce qui permet de dégager la vis de réglage 20 de l'amortissezent du vérin dont il est équipé de manière connue. Si la vis 20 est placée de l'autre côté, il suffit de retourner le corps l par rapport à la vis traversante, ce qui est possible grace à sa réversibilité. Cette figure fait également apparaitre l'avantage de la disposition de la vis perpendiculaire à l'orifice de sortie dJ conduit interne relié, par un conduit 21, au distributeur de comnande du vérin.En effet, elle permet de maintenir ledit conduit 21 orienté le long de l'axe du vérin, ce qui rationnalise le réseau de l'installation et diminue son encombrement, quelle que soit la place du corps 1 par rapport à la vis traversante. Enfin, on voit que l'élément 15 de réglage du débit d'échappement du dispositif de purge selon l'invention est accessible (par exemple au moyen d'un tourne-vis 22) suivant la même direction que celle d'accès à la vis 20. Le sens de manoeuvre en est également identique, ce qui constitue également un facteur de rationnalisation des installations pneumatiques. On notera, d'ail leurs que la manoeuvre de la vis traversante s'effectue également suivant une même direction. Le dispositif de purge selon l'invention offre d'autres avantages. C'est ainsi que par sa conception, il peut facilement s'implanter sur un vérin donc permettre de réduire au maximum les pertes de charges à l'échappement dans les conduits et de gagner d'autant sur la vitesse maximale que pourra prendre le piston du vérin. En outre, la fixation et connexion par vis traversante creuse permet de s'affranchir des raccords, notamment double mâle et de réaliser poar un filetage extérieur donné des sections de passage interne plus importantes que celles rencontrées habituellement dans les raccords habituels. La position non "centrale" de cette vis par rapport au corps permet également de ménager un conduit 5 de section importante autorisant des échappements à fort débit, donc de grande vitesse de piston. De plus, le dispositif selon l'invention, dans se forme la plus élaborée, possède de manière simple et intégrée la fonction limiteur de débit. la fonction silencieux et tous les raccordements. Son encombrement est très inférieur à celui des dispositifs existants pour une section de passage d3nnée. On notera également qu'il est courant d'obtenir une vitesse de déplacement donnée d'un piston en prévoyant des conduits d'alimentation et des distributeurs à grande section de passage. Or, l'utilisation de la purge selon l'invention, qui n'est pas encombrante et qui s:insere aisément dans une installaiton, permet de prévoir des distributeurs et des canalisations de liaison de section plus faible que celle des dispositifs habituellemellt mis en oeuvre, ce qui conduit à la réalisation d'une installation moins enconbrante et moins coûteuse. Enfin, la construction du dispositif selon l'invention est simple et économique en série. Elle met en oeuvre en effet, un corps monté en alliage léger, en alliage de zinc ou en plastique, dont l'usinage est limité au minimum (filetages) dans lequel on place par sertissage ou par vissage des pieces décol- letées d'obtention également économique. L'invention trouve une application intéressante dans le domaine des installations pneumatiques et notamment dans la fabrication et la mise en oeuvre de composantes normalisées pour ces installations. Elle n'est pas limitée à la description qui vient d'en être donnée mais couvre au contraire toutes les variantes qiii pourraient lui etre apportées sans sortir de son cadre ni de son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de.purge rapide d'une chambre d'un vérin pneumatique constitué par un corps comprenant une chambre de distribution interne reliée, par un premier conduit à la sortie d'un distributeur de cominande du vérin, par un second conduit à l'orifice d'alimentation de la chambre susdite du vérin, et par un troisième conduit à ltatmosphère, et des moyens logés dans ladite chambre de distribution susceptibles dans une première position d'établir une communi- cation entre le premier et le second conduit en isolant le troisième conduit, et dans une seconde position d'établir une communication entre le second et le troisième conduit en isolant le premier conduit, selon que la différence de pression du fluide dans les premier et second conduits susdits est respectivement positive ou négative, caractérisz en ce que les moyens de fixation du- dispositif et de connexion d second coaduit susdit vers l'orifice d'alimentation de la chambre du vérin sont constitués par une vis possédant un évidement axial borgne traversant ledit corps. 2. Dispositif de purge rapide selon la revendLcation 1 caractérisé en ce que l'axe de la vis susdite est perpendiculaire à l'axe de la partie du premier conduit équipse de moyens pour sa connexion vers le distributeur de commande. 3. Dispositif de purge rapide selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite vis s'étend à proximité d'un des bords latéraux extérieurs dudit corps. 4. Dispositif de purge rapide selon la revendication 3, caractérisé en ce que la vis susdite est réversible par rapport au corps du dispositif. 5. Dispositif de purge rapide selon l'une quelconque des reveadL- cations précédentes, caractérisé en ce que le second coaduit susdit debouche latéralement dans la partie médiane d'un alésage ménagé de part en part dans le corps susdit et dans lequel la vis susdite délimite par sa surface extérieure une chambre annulaire communiquant avec l'évidement axial susdit par une série d'orifices radiaux portés par la vis. 6. Dispositif de purge rapide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite vis est pourvue du côté de son extrémité évidée dlun filetage extérieur pour sa coanexion à l'orifice d'alimentation de la chambre susdite du vérin, tandis que son extrémité non évidée porte des moyens pour sa manoeuvre en rotation. 7. Dispositif de purge rapide selon l'une quelconque des reend- cations précédentes, caractérisé en ce que le troisième conduit susdit est équipé d'un limiteur de débit réglable constitué par un élément mobile dans le corps susdit, susceptible d'obturer au moins partiellement ledit troisième conduit. 8. Dispositif de purge rapide selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément mobile susdit est constitué par au moins une vis, dont la direction de déplacement est parallèle à l'axe de la vis traversante et qui est accessible d côté des moyens de manoeuvre de ladite vis. 9. Dispositif de purge rapide selon la revendication 8, caracterisé en ce que ledit élément mobile est constitué par l'une des deux vis montées en regard l'une de l'autre à chacune des extrémités filetées d'un perçage rea- lisé dans le corps parallèlement à l'axe de la vis traversante et en intersection avec le troisième conduit susdit. lut!. Dispositif de purge rapide selon l'une quelco.lque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le troisième conduit susdit porte à son extrémité débouchant à l'atmosphère des moyens d'attelage d'un silencieux d'échappement. 11. Dispositif de purge rapide selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit silencieux est constitué par un élément poreux serti à ladite extrémité du troisième conduit.