Brevet FR2369487A1 — publié le 19780526

La présente invention a pour objet un dispositif de commande par signal prioritaire d'un distributeur de fluide. I1 est bien connu que dans les circuits à séquence industriels, les aléas majeurs sont dus dans.la totalité ou dans certaines phases du cycle, à la présence simultanée de signaux incompatibles interdisant alors le fonctionnement correct du cycle. Ces aléas sont généralement éliminés, soit en intercalant dans le circuit dlune façon intuitive, des relais de fonction, soit par des méthodes mathématiques logiques ou graphiques, ou d'une façon systématique par des méthodes comme le système cascade, bi-sélecteur, séquenseur, etc. Toutefois, ces dispositifs ou procédés présentent l'inconvénient de résoudre ces problèmes en nécessitant l'introduction de composants supplémentaires tels que des relais, des raccords, des tuyauteries, dont l'étude, la réalisation et l'exploitation sont relativement motteux ou nécessitent un personnel parfaitement qualifié. Pour remédier à ces inconvénients, on utilise suivant I1 invention, les avantages des distributeurs à mémoire. Conformément à l'invention, on utilise un dispositif de commande par signal prioritaire du ou des organes mobiles d'un distributeur de fluide, caractérisé en ce que le ou les organes mobiles sont commandés à leurs deux extrémités par des moyens déplaçant le ou les organes mobiles chaque fois qu'un signal de commande appliqué aux moyens de l'une des extrémités passe de l'état "O" à l'état "l" et ce quel que soit l'état "0" ou "1" du signal de commande contraire, appliqué aux moyens de l'autre extrémité. On entend par extrémités de l'organe mobile, l'emplace- ment ou se situent les orifices de commande. Cette situation n'est pas restrictive mais est la plus courante. Cette disposition permet d'obtenir une commande de dis trinuteur dans laquelle le dernier signal de commande qui apparait est prioritaire, c'est-à-dire que c'est toujours l'apparition du dernier signal qui donne l'état correspondant des éléments mobiles. Le dispositif ae commande suivant l'invention, permet de réaliser des commandes à séquences sans faire intervenir des circuits et/ou des composants auxiliaires de commande destinés à éliminer les principaux aléas propres à ces circuits. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention, seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation, et en se référant aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un distributeur à tiroir muni du dispositif de commande suivant l'invention - La figure 2 est une vue en coupe partielle à plus grande échelle montrant le dispositif de commande à l'une des extrémités du distributeur - La figure 3 est une même vue en coupe qu'à la figure 2 dans laquelle l'un des pistons est rappelé par un organe élastique - La figure 4 est une vue en coupe d'une variante de réalisation du dispositif de commande représenté à la figure 1. A la figure 1 on a représenté un distributeur de fluide comprenant un corps 1 dans lequel est fixée une chemise 2 présentant des gorges 2a de passage du fluide, ladite chemise présentant un alésage 3 dans lequel est monté coulissant un tiroir cylindrique ou organe mobile de distribution 4 d'un type connu assurant la mise en communication des différents orifices. Bien que l'on ait représenté au dessin un distributeur à tiroir cylindrique, il est bien évident que l'invention se rapporte à tous les types de tiroirs notamment les tiroirs plans ainsi que les distributeurs à clapet. De même le dispositif de commande suivant l'invention, peut être appliqué aux distributeursde de fluide à commande par pression de fluide, munis d'électro-vanne pilote, communément appelés électro-distributeuro. Conformément à l'invention, le distributeur comprend à chacune de ses extrémités des moyens de commande constitués chacun (figures 1 et 2) d'un corps 5, 5a emboîté dans le corps 1 du distributeur, ledit corps 5, 5a présentant un cylindre 6, 6a fermé à l'une de ses extrémités par un bouchon 7, 7a et dans lequel est monté coulissant un premier piston 8, 8a divisant ledit cylindre en deux chambres 9, 9a et 10, 10a. Les bouchons 7, 7a sont munis respectivement d'un orifice de commande Il, lla qui débouche dans les chambres 9, 9a et permettent l'alimentation de ces dernières en fluide de commande. Ces orifices de commande peuvent provenir d'une embase de raccordement ainsi qu'il est bien connu. Le piston 8, 8a est muni d'une tige 12, 12a qui comporte à son extrémité un clapet 13, 13a équipé d'un joint 14 susceptible de venir obturer un orifice calibré 15, 15a prévu entre la tige 12 et l'alésage d'un deuxième piston auxiliaire 16, 16a susceptible de coulisser sur ladite tige. Le deuxième piston 16, 16a qui comporte un joint d'étanchéité 17 est monté coulissant dans l'alésage 3 qui se prolonge dans le corps 5, 5a de telle sorte qu'Il peut coulisser avec le tiroir 4 contre lequel il est susceptible de venir en appui. Le deuxième piston 16, 16a présente une section inférieure à celle du premier piston 8, 8a. La tête du clapet 13, 13a est elle-m-eme logée dans un alésage 18, 18a prévu aux deux extrémités du tiroir 4. Des évents 19, 19a de mise à l'air libre sont pratiques dans le tiroirs 4 et ils communiquent directement avec un orifice de mise à l'atmosphère du distributeur mais ils peuvent également communiquer directement avec 1' atmosphère par un orifice aménagé spécialement à cet effet. La chambre 10, îOa est alimentée par une source de pression à travers un canal 20, 20a, un trou de restriction calibré 21a, un conduit 22, 22a et un orifice 23 relié à une source de fluide sous pression. Aussi longtemps que le distributeur est alimenté par une source de fluide sous pression, la chambre 10, lOa est elle-meme alimentée par cette méme source. En position de repos, c'est-à-dire en l'absence de signal de commande sur les orifices Il et ila, les pistons 8, 8a sont ramenés en position arrière, c'est-à-dire à proximité des bouchons 7, 7a ainsi qu'il est représeaté à la figure 2, par la pression interne de la chambre 10, 10a, par un effet différentiel, c'est-à-dire la résultante des forces appliquées d'une part au piston 8, 8a et au piston 16, 16a dft à la présence de la pression à l'intérieur de la chambre 10, 10a. La section du piston 8, 8a étant plus grande que la section du piston 16, 16a, la résultante des forces est telle que l'ensemble 8, 8a et 16, 16a est ramené en arrière, le piston 16, 16a étant en appui contre un épaulement 24 du corps 5 et le piston 8, 8a étant disposé à proximité du bouchon 7, 7a comme représenté à la figure 2. I1 faut noter que dans cet état, et la chambre 9, 9a étant hors pression, l'action de la force appliquée au piston 8, 8a provoque l'application du clapet 13, 13a et son joint 17 contre le siège pratiqué dans le piston 16, 16a fermant ainsi l'orifice 15, ledit piston 16, 16a étant lui-même appliqué en butée contre l'épaulement 24. Si un signal constitué par une pression de fluide est appliqué, par exemple, à l'orifice lla, identique au fluide sous pression appliqué à l'orifice 23, la résultante des forces composée des forces appliquées au piston 16a et aux deux forces du piston 8a est telle qu'elle déplace tout l'ensemble mobile constitué par les pistons 8a, 16a et 4 vers la droite, c'est-àdire en direction de l'orifice 11. En fin de course le tiroir 4 venant en butée contre le piston 16 qui est en butée contre l'épaulement 24, le piston 8a continue sa course vers la droite et provoque l'ouverture du clapet 13a laissant ainsi le passage du fluide à travers l'orifice annulaire calibré 15a. La La chambre 10a se trouve ainsi mise en communication par l'orifice annulaire 15a dont la section est calibrée par rapport à la restriction 2ia,l'alésage 18a, et les évents 19a avec l'orifice de mise à l'atmosphère ou de retour au réservoir de fluide. Le fluide circule donc à ce moment de l'orifice d'alimentation 23 par le conduit 22a, la restriction 21a, la chambre 10a l'orifice calibré annulaire 15a, les évents 19a vers l'orifice de mise à l'atmosphère ou de retour au réservoir. La restriction 21a et l'orifice calibré annulaire 15a déterminent alors un niveau de pression dans la chambre 10a suffisamment bas pour que la force exercée sur le piston 16a soit plus faible que celle nécessaire au déplacement du tiroir 4, mais suffisamment élevée pour assurer le rappel du piston 8a et du clapet 13a. Tout en maintenant un signal de pression par l'orifice lla, si on applique maintenant en même temps un signal de meme pression à l'orifice 11, la résultante des forces appliquée aux pistons 8a et 16a est telle qu'elle est plus élevée que la force appliquée au piston 16, puisque le clapet 13a est ouvert et la pression dans la chambre 10a est très basse. Donc l'ensemble constitué par le tiroir 4, le piston 16 et le piston 8, se déplace vers la gauche c'est-à-dire vers l'orifice lla entraînant avec lui le piston 16a jusqu'a ce que celui-ci vienne en butée contre l'épaulement 24a du corps 5. Le tiroir 4 s'est donc inversé malgré la présence préalable du signal de pression à l'orifice lia. Si maintenant l'orifice lla est mis hors pression, la pression résiduelle du fluide dans la chambre 10a ramène le piston 8a en position arrière jusqu'à ce que le clapet 13a et son joint 14 vienne s'appliquer sur le siège au piston 16a et ainsi fermer l'orifice annulaire 15a de mise à l'atmosphère ou de retour au réservoir. La pression dans la chambre 10a revient alors à sa valeur normale par contre le tiroir 4 ne se déplace pas et il reste dans son état puisqu'aucune force suffisante ne permet de le déplacer. Le clapet 13 étant alors en position d'ouverture, la pression dans la chambre 10 est alors à son niveau bas. Si on applique maintenant un signal de pression à orifice lia, il en résulte à nouveau que la résultante des forces dues à la pression appliquée aux deux faces du piston 8a, par les chambres 9a et 10a et au piston 16a par la chambre iota, est telle qu'elle est supérieure à la force contraire appliquée au tiroir 4. A l'autre extrémité du tiroir 4, le clapet 13 étant alors ouvert, la pression dans la chambre 10 est alors à son niveau le plus bas. De ce fait, l'ensemble mobile constitué du piston 8a, le piston 16a ainsi que le tiroir 4, se trouve sollicité et se déplace pour aller vers l'orifice 11 jusqu'à venir en butée vers le droite contre l'autre extrémité du logement. En conséquence, on peut voir que chaque fois qu'un signal de commande passe de l'état "0" à l-'état "1", le dispositif de commande assure le déplacement de l'organe mobile 4 du distributeur et ce quel que soit 11 état "O" ou "1" du signal de commande contraire. A la figure 3 on a représenté une variante de réalisation dans laquelle l'orifice annulaire 15 n'est plus restrictif mais permet une détente complète de la chambre 10 lorsque le clapet 13 est ouvert. Dans ce cas on utilise un ressort hélicoidal 25 qui s'étend dans la chambre 10 et qui est en appui d'un coté sur le corps 6 et de l'autre côté, contre l'une des faces du piston 8, ledit ressort a pour but d'assurer le rappel du piston 8 en direction du fond 7 du côté de l'orifice 11. A l'autre extrémité du distributeur la disposition est identique pour le piston 8a qui est rappelé en direction de l'orifice lla par un même ressort. La figure 4 concerne une autre variante dans laquelle le passage annulaire 15 n'est pas non plus restrictif, toutefois, il est prévu entre les pistons 8 et 16 une cloison 26 créant ainsi une chambre 27 qui est en communication avec la chambre 10 par un passage annulaire restrictif 28 prévu autour de la tige 12. Dans ce cas, le passage annulaire 15 n'étant plus restrictif, il permet lorsqu'il est ouvert une détente complète de la chambre 27 déterminant dans celle-ci une pression nulle, alors que le passage restrictif 28 permet de maintenir, lors de l'ouverture du clapet 13, dans la chambre 10, une pression plus élevée que dans le mode de réalisation des figures:l et 2. Dans ce cas, le rappel du piston 8 est alors beaucoup plus sûr. 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. R E V E N D I C A T I O N-S 1. Dispositif de commande par signal prioritaire de l'organe mobile d'un distributeur de fluide, caractérisé en ce que l'organe mobile est commandé à ses deux extrémités par des moyens déplaçant l'organe mobile chaque fois qu tut signal de commande appliqué aux moyens de l'une des extrémités passe de 11 état "0 à l'état "1" et ce, quel que soit l'état "O" ou "1" du signal de commande contraire1 appliqué aux moyens de l'autre extrémité. 2. Dispositif de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent à chaque extrémité un corps présentant un cylindre dans lequel se déplace un premier piston divisant ledit cylindre en deux chambres reliées à deux sources de fluide de commande, ledit premier piston comportant une tige sur laquelle est monté coulissant un deuxième piston de plus petite section - que le premier piston et susceptible de venir en appui d'un côté contre l'une des extrémités de l'organe mobile du distributeur et de l'autre côté, contre un organe de butée solidaire du corps, ladite tige du premier piston présentant à son extrémité un clapet susceptible de contrôler la commu -nication, entre l'une des chambres délimitée par les faces en regard des deux pistons et reliée à l'une des sources de fluide sous pression, et l'atmosphère ou un réservoir de retour de fluide. 3. Dispositif de commande suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ltalimentation de la chambre délimitée par les faces en regard des deux pistons, est reliée à une source de fluide sous pression par l'intermédiaire d'un orifice calibré. 4. Dispositif de commande suivant la revendication 2, caractérisé en ce que à l'une des extrémités de l'organe mobile du distributeur il est prévu une enceinte reliée à l'atmosphère ou à un réservoir de retour du fluide et dans laquelle se déplace le clapet susceptible de venir obturer un conduit calibré annulaire prévu entre la tige du premier piston et un alésage central du deuxième piston, ledit conduit calibré reliant ladite enceinte et la chambre délimitée par les faces en regard des pistons. 5. Dispositif de commande suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le premier piston est soumis à l'action d'un organe élastique prenant appui sur le corps et susceptible de repousser ledit piston contre le fond du cylindre du côté opposé au deuxième piston. 6. Dispositif de commande suivant la revendication 2, caractérisé en ce que entre le deuxième piston et le premier piston est disposée une cloison séparant en deux parties la chambre délimitée par les deux pistons, ladite cloison présentant un alésage ménageant un orifice calibré autour de la tige et reliant entre eux les deux parties de ladite chambre.