Brevet FR2373007A1 — publié le 19780630

La présente invention concerne un dispositif de contrôle de la course d'au moins deux tiges de soupape d'un groupe de soupapes de commande, notamment pour le déclenchement du mouvement d'une presse, dans lequel on a associé à chacune des tiges de soupape un élément de manoeuvre électromagnétique et un commutateur d'un indicateur de position. Un tel dispositif sert à augmenter la sécurité dans la commande d'une presse dont le fonctionnement présente un danger élevé pour l'utilisateur et également pour les autres personnes se trouvant à proximité. Pour éviter qu'en cas de panne du dispositif de commande par fluide la presse n'exécute une course sans recevoir d'ordre, le groupe de soupapes de commande est constitué d'une soupape double et il est branché de façon que la presse ne reçoive la pression de commande pour l'exécution de la course que par la manoeuvre simultanée de deux tiges de soupape. Le dispositif de contrôle de la course des tiges de soupape doit empêcher que le déplacement de la presse ne se déclenche si une seule des deux tiges continue à fonctionner alors que l'autre est coincée par exemple. dans sa position de travail. Dans un dispositif connu du type indiqué au début, on utilise, en dehors des éléments de manoeuvre électromagnétiques qui sont constitués d'électrovalves pilotes, deux relais à mémoire avec chacun deux inverseurs. De plus, ce dispositif connu comporte, sur chaque commutateur du capteur de position, un autre relais avec un inverseur. Ce nombre relativement grand d'éléments de commutation augmente, d'après l'expérience, la probabilité de panne d'un tel dispositif, de sorte que le personnel se laisse entrainer à court-circuiter les éléments de commutation qui ne sont pas absolument nécessaires pour le fonctionnement, bien qusil n'y ait plus de sécurité. Dans le schéma du dispositif connu, on part du fait que les enroulements d'excitation des électrovalves, branchés en parallèle, ne reçoivent une tension de commande que si les inverseurs des deux relais à mémoire se trouvent dans la même position, et cela aussi bien en position de départ qu'en position de maintien. Ainsi, on n'exclut pas la possibilité que les électrovalves puissent s'ouvrir également dans la position de maintien. La subdivision du schéma connu en un circuit principal pour la tension de réseau et en un circuit auxiliaire pour la basse tension fournit une complexité supplémentaire, notamment en ce qui concerne le calage. L'invention a donc pour but de réaliser un dispositif de contrôle de la course d'au moins deux tiges de soupape avec un nombre aussi petit que possible de composants et un degré de sécurité élevé. Selon l'invention, le moyen d'atteindre ce but consiste en ce qu'on a associé à l'enroulement d'excitation de chaque élément de manoeuvre, outre un premier parcours de courant adapté à la puissance de démarrage, un second parcours de courant qui limite le courant à une valeur se trouvant en dessous du courant de démarrage, mais au-dessus du courant de maintienyet eten ce que les commutateurs indicateurs, dans la position de repos des tiges de soupape, ferment les circuits le long des parcours de courant de démarrage. La répartition en deux parcours de courant, qui correspondent au courant de démarrage et au courant de maintien, permet une distinction certaine entre la position de départ et la position de maintien, Comme le courant nécessaire au maintien dans un élément de manoeuvre électromagnétique est, comme on le sait, plus petit que le courant nécessaire au démarrage, l'élément de manoeuvre ne peut pas démarrer au moyen d'un parcours prévu pour le courant de maintien. On est ainsi assuré que l'élément de manoeuvre ne peut démarrer qu'en position de spart des composants. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une soupape de commande de presse sous la forme d'une soupape double, avec des commutateurs indicateurs de position et des soupapes pilotes ; - la figure 2 représente comme premier exemple de réalisation un schéma de la commande des soupapes pilotes - la figure 3 représente un schéma servant à un deuxième exemple de réalisation ; - la figure 4 représente un schéma servant à un troisième exemple de réalisation ; et - la figure 5 représente un schéma correspondant à un quatrième exemple de réalisation. La soupape de commande de presse représentée sur la figure 1 comporte deux tiges de soupape 10 et 12 commandées par fluide. A la première tige 10 sont associés une première soupape pilote 14 et un premier commutateur de position 16. A la deuxième tige 12 sont associés une deuxième soupape pilote 18 et un deuxième commutateur de position 20. Les soupapes 14 et 18 sont des soupapes à commande électromagnétique avec des enroulements d'excitation 22 et 24. Par ouverture des soupapes 14 et 18, les tiges 10 et 12 sont entraînées par un fluide de la position de repos à la position de travail. Les commutateurs de position 16 et 20 sont alors actionnés. Sur la figure 1, les commutateurs de position sont représentés comme ouvrants, c'est-à-dire sont ouverts dans la position de travail des tiges 10 et 12. Mais les commutateurs de position peuvent être également des inverseurs. Comme commutateurs de position, on peut utiliser des commutateurs à commande mécanique ou des commutateurs fonctionnant sans contact. Les commutateurs sans contact peuvent être par exemple des commutateurs répondant à l'approche ou à l'éloignement de la tige de soupape.De tels commutateurs peuvent être par exemple placés de façon qu'ils répondent quand les tiges de soupape s'éloignent hors de la position de repos. Quand on actionne les deux tiges 10 et 12, du fluide s'écoulant de la source traverse la soupape de commande par un raccordement 26 vers un raccordement 28 relié à la presse. La liaison entre les raccordements 26 et 28 ne peut être établie que si les deux tiges 10 et 12 se trouvent en position de travail. En position de repos des tiges 10 et 12, un raccordement 30 à l'écoulement de retour est relié au raccordement 28 menant à la presse. La figure 2 représente une connexion électrique des soupapes pilotes 14 et 18 et des capteurs 16 et 20 qui ont ici la forme d'inverseurs. La position de commutation représentée correspond à la position de repos des tiges 10 et 12. Les soupapes 14 et 18 comportent chacune deux enroulements dont l'un 32, 34 est déterminé pour un courant de démarrage par branchement en série des enroulements de la première et de la deuxième soupape pilote, alors que l'autre enroulement 36, 38 est déterminé pour un courant de maintien par branchement en parallèle des deux enroulements. Le premier commutateur 16 se trouvant dans la position de repos 40 constitue avec l'enroulement 32 le trajet de courant de démarrage de la soupape 14. Le commutateur 20 se trouvant dans la position de repos 42 constitue avec l'enroulement 34 le parcours de courant de démarrage de la deuxième soupape 18. Les deux parcours de courant indiqués sont branchés en série de façon que les enroulements 32 et 34 soient reliés ensemble. Ce branchement en série des deux parcours de courant est relié par un coupe-circuit 44 aux bornes 46 et 48. Dans sa position de travail, le premier commutateur 1.6 établit le contact avec le raccordement 50 relié à l'enroulement de maintien 36 de la première soupape 14. Le deuxième commutateur 20 relié à la#borne 48 établit le contact, dans sa position de travail, avec un raccordement 52 relié à l'enroulement de maintien 38 de la deuxième soupape 18. L'enroulement 38 est relié de plus par le coupe-circuit 44 à la borne 46. L'enroulement 36 de la première soupape 14 est de plus relié à la borne 48. Le parcours du courant de maintien de la soupape 14 passe donc au travers du commutateur 16, par sa position de travail SO, et au travers de l'enroulement 36, alors que le parcours du courant de maintien de la soupape 18 passe par le deuxième commutateur 20, sa position de travail 52 et llenroulement 38.Les deux enroulements 36 et 38 sont alors branchés en parallèle dans la position de maintien des deux commutateurs de position à laquelle correspond la position de travail des tiges 10 et 12. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 3, les soupapes 14 et 18 comportent chacune un enroulement 22, 24. Les parcours des courants de démarrage des deux soupapes 14 et 18 sont également branchés ensérie dans cet exemple de réalisation. Ce branckement en série est réalisé par les éléments suivants : borne 46, coupe-circuit 44, enroulement d'excltation 22 de la soupape 14, premier commutateur 16 dans sa position de repos 54, deuxième commutateur 20 dans sa position de repos 56, enroulement d'excitation 24 de la soupape 18 et borne 48. Les deux points de raccordement des positions de repos 54-et 56 des commutateurs 16 et 20 sont reliés directement ensemble. Le parcours du çourant de maintien de la soupa#pe 14 est constitué par l'enroulement 22 de cette soupape, le commutateur 16 dans sa position de travail 58 et une résistance chutrice 62 reliée à la borne 48. Le parcours du courant de maintien de la deuxième soupape pilote est constitue par l'enroulement 24 de cette soupape, le commutateur 20 dans sa position de travail 60 et une deuxième résistance chutrice 64 reliée au coupe-circuit 44. Les exemples de réalisation des figures 2 et 3 ont en commun le fait que les parcours de courant de démarrage des deux soupapes 14 et 18 sont branchés en série et leurs parcours de courant de maintien sont en parallèle Les parcours de courant de maintien sont déterminés de façon que le courant d'excitation suffise au maintien des soupapes 14 et 18 déj ouvertes, mais qu'il soit trop faible pour leur ouverture.Si à la suite d'une perturbation l'un des commutateurs 16 ou 20 devait rester dans sa position de travail après la coupure du courant, une ouverture de la soupape pilote correspondante ne serait pas possible en cas d'une nouvelle alimentation en courant par les bornes 46 et 48. le branchement en série des circuits de courant de démarrage nécessaire pour l'ouverture des deux soupapes 14 et 18 ne peut pas ouvrir non plus, dans un tel cas de perturbation, l'autre soupape pilote. Grâce à ce mode de branchement, une manoeuvre de la soupape de commande de la presse est impossible, si l'un ou les deux commutateurs 16, 20 ne se trowenepas dans leur position de repos au moment dtun signal de commande amené aux bornes 46 et 48. Gracie à ces modes de branchement, on peut parer par exemple les pannes suivantes : au moins l'une des deux soupapes 14 et 18 n'est pas ou pas bien fermée, de sorte que la tige correspondante 10, 12 ne peut pas revenir dans sa position de repos, au moins une des deux tiges 10 ou 12 est coincée dans sa position detravail, au moins l'un des commutateurs 16, 20 est coincé ou soudé dans sa position de travail. Dans un autre exemple de réalisation selon la figure 4, on a associé à chacune des soupapes 14 et 18 une source de courant et un coupe-circuit. Les commutateurs 16 et 20 se trouvent à chaque fois dans le circuit de la soupape pilote opposée. Les parcours de courant de démarrage sont constitués par le schéma en parallèle et les parcours de courant de maintien par le branchement en série des deux soupapes pilotes, des deux sources de courant et d'une résistance chutrice commune 70. Comme source de courant, on a associé à chacune des soupapes 14 et 18 un transformateur 72, 74 suivi d'un montage redresseur 76, 78. Les transformateurs 72 et 74 sont alimentés en courant à partir des bornes 84 et 86 par l'intermédiaire des commutateurs 80 et 82 reliés ensemble. Ces commutateurs 80, 82 peuvent être par exemple les contacts de relais de la commande de la presse. Le parcours de courant de démarrage de la soupape 14, relié au montage redresseur 76, est constitué par le coupe-circuit 88, l'enroulement d'excitation 22 de la soupape pilote, le commutateur 20 de la deuxième soupape pilote dans sa position de repos et une tubulure de liaison 90.Le parcours du courant de démarrage de la soupape 18, relié au montage redresseur 78, est constitué par un coupe-circuit 92, l'enroulement 24 de la soupape pilote, le premier commutateur 16 dans sa position de repos et la tubulure de liaison 90. La tubulure commune 90 des deux parcours de courant de démarrage suppose que les montages de redresseurs 76 et 78 sont reliés ensemble directement. Si les commutateurs 80 et 82 de la commande de presse sont fermés, il passe au travers des enroulements 22 et 24 un courant continu fourni par les montages redresseurs 76 et 78 associés aux enroulements d'excitation. Les soupapes 14 et 18 s'ouvrent et provoquent l'ouverture des commutateurs 16 et 20. La tubulure 90 est alors sans courant. Les parcours de courant de maintien des deux soupapes 14 et 18 sont alors constitués par les éléments en série suivants : les deux montages redresseurs 76 et 78, le coupe-circuit 92, l'enroulement 24 de la soupape 18, la résistance chutrice commune 70, l'enroulement 22 de la soupape 14 et le coupe-circuit 88.Les coupe-circuit 88 et 92 peuvent titre des dispositifs de coupure à maximum d'intensité qui se déclenchent à retardement quand le courant de démarrage dépasse une durée prédéterminée. Ainsi, grâce au schéma, on reconnaît si le commutateur 16, 20 associé au circuit concerne ne s'ouvre pas malgré l'excitation de l'enroulement 22, 24 associé à ce circuit. La résistance chutrice 70 se trouvant sur le parcours du courant de maintien est déterminée de façon qu'elle fasse tomber le débit à une valeur en dessous de la limite de réponse des dispositifs 88 et 92.De plus, le courant de maintien réduit par rapport au courant de démarrage ne suffit pas pour l'ouverture des soupapes 14, 18, Il est évident qu'on doit tenir compte de la polarité des montages redresseurs 76, 78 monté en série, le pêle plus de l'un des redresseurs devant être relié au p#le moins de l'autre redresseur. La figure 5 représente comme autre exemple de réalisation un schéma avec des circuits séparés électriquement l'un de l'autre pour chacune des soupapes 14 et 18. Un tel montage est avantageux si les commutateurs 16 et 20 sont des commutateurs électroniques, par exemple des commutateurs de proximité 94 et 96 sans contact. Dans cet exemple de réalisation, on a branché directement les montages redresseurs 98 et 100 en amont des enroulements 22 et 24 des soupapes 14 et 18. Dans la mesure où les enroulements 22 et 24 sont prévus pour une basse tension, cette basse tension, ici sous forme alternative, apparait aux bornes 102 et 104. Par l'intermédiaire des commutateurs 8O, 82 de la commande de presse, des dispositifs de coupure à maximum d'intensité 106, 108 et des commutateurs 20, 16, on fournit aux montages redresseurs 98, 100 et, par conséquent, aux enroulements 22, 24 un courant de démarrage pour l'ouverture des soupapes 14, 18, Après l'ouverture des commutateurs 20, 16, chacun des courants de maintien passe par les résistances chutrices 110, 112.Pour la détermination des dispositifs 106, 108 ainsi que des résistances 110 et 112, on utilise les mêmes règles que celles qui sont décrites pour la figure 4. A la place des montages 98, 100 branchés directement devant les enroulements 22, 24, on peut également raccorder les montages par leurs bornes 102, 104 à une source individuelle de tension continue. Les dispositifs de coupure 88, 92, 106, 108 représentés sur les figures 4 et 5 peuvent être munis de commutateurs supplémentaires d'avertissement de panne et de dispositifs de rappel. Les commutateurs 16 et 20 échangés contre les soupapes 14 et 18 empêchent en cas de panne un maintien automatique des composants de chaque canal. Par le mot canal, on désigne la correspondance entre les composants travaillant selon une dépendance logique et comprenant par exemple le commutateur 80 de la commande de presse, la soupape 14, la tige 10 et le commutateur 16. Le deuxième canal comprend de façon analogue les éléments 82, 18, 12 et 20. Dans le cadre des exemples de réalisation présentés, des caractéristiques de l'un des exemples peuvent être combinées avec celles d'un autre exemple. Ainsi, par exemple, les schémas représentés sur les figures 2 et 3 peuvent également être alimentés en courant continu. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle de la course d'au moins deux tiges de soupape d'un groupe de soupapes de commande, notamment pour le déclenchement du mouvement d'une presse, dans lequel on a associé à chacune des tiges de soupape un élément de manoeuvre electromagabtique et un commutateur d'un indicateur de position, caractérisé en ce qu'on a associé à l'enroulement d'excitation de chaque élément de manoeuvre, outre un premier parcours de courant adapté à la puissance de démarrage, un second parcours de courant qui limite le courant à une valeur se trouvant en dessous du courant de démarrage, mais au-dessus du courant de maintien, et en ce que les commutateurs indicateurs, dans la position de repos des tiges de soupape, ferment les circuits le long des parcours de courant de démarrage 2.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on a placé au moins une résistance chutrice dans le second parcours de courant ou parcours de courant de maintien. 3, Dispositif selon la.revendication 2, caractérisé en ce que, dans chaque premier parcours de courant ou parcours de courant de démarrage, on a placé un dispositif de coupure à maximum drintensit répondant a la conservation du courant de démarrage. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérise en ce qu'on a associé une source de courant à chaque enroulement d'excitation. 5. Dispositif selon ia revendication 4, caractérisé en ce que chacun des commutateurs correspondant à une tige de soupape dans le parcours de courant de démarrage est associé à l'enroulement d'excitation correspondan#t à l'autre tige de soupape. 6. Dispositif selon lune quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les circuits des enroulements d'excitation sont séparés l'un de l'autre au point de vue du courant et en ce que chacun des commutateurs de capteur court-circuite au moins l'une des résistances chutrices dans la position de repos des tiges de soupape. 7. Dispositif selon la revendication l,caractérise en ce que les parcours de courant de démarrage constituent un branchement en série dans la position de repos des tiges de soupape. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les commutateurs de capteurs dans la position de travail des tiges de soupape sont des inverseurs commutant sur le parcours du courant de maintien. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacune des bobines excitatrices comporte un premier enroulement d'excitation conçu pour le courant de démarrage et un second enroulement d'excitation conçu pour le courant de maintien. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4, 5, 7 ou 8, caractérisé en ce que les parcours de courant de maintien constituent, dans la position de travail des tiges de soupape, un branchement en série commun. 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bobines d'excitation des éléments de manoeuvre constitués d'électrovalves sont prévues pour le courant continu.