Brevet FR2407410A1 — publié le 19790525

L'on connait des appareils destinés 9 envoyer des fluides tel que I'air, l'eau, l'huile etc..., dans des circuits divers. Ces appareils utilisés pour fournir de l'tnergie à des vérins ou à des moteurs hZrdrauliques portent le nom de distributeurs, vannes, robinets, valves etc.... Ils cornu prennent généralement un corps percé et un boisseau conique rotatif ou egalement un corps alésé dans lequel coulisse un tiroir cylindrique muni de gorges. Les corps sont munis d'orifices d'arrivée ou de sortie de fluide et c'est la rotation du boisseau ou le déplacement du tiroir qui ouvre ou ferme un ou plusieurs circuits de distribution. Autrement dit ces appareils ont un orifice d'entrée de pression du fluide, un ou deux orifices de sortie vers l'utilisation et un ou deux orifices de retour après utilisation. Le principe de fonctionnement d'un appareil à 5 orifices est représenté sur 1es figures (I) et (2) planche 1/4. Sur la figure I, l'entrée de pression (I) est en communication avec la sortie (2) ce qui fait sortir la tige du piston (7) le fluide se trouvant dans la chambre (8) opposée à la chambre (9), est évacué par l'orifice (3) vers l'orifice (5) lui même raccordé au réservoir (ro) si le fluide est un liquide, ou mis à l'air libre s'il s'agit d'air comprimé par exemple. Sur la figure 2, l'entrée de pression est en communication avec la sortie (3) ce qui fait rentrer la tige du piston, le fluide se trouvant dans la chambre étant évacué par l'orifice (2) vers l'orifice (6) lui-mEme raccordé au réservoir ou mis à l'air libre. Il est à noter que le tiroir (II) se déplace pour assurer la communication entre les orifices (I) et (2) ou (I) et (3) du circuit de pression et pour assurer également la communication entre les orifices (3) et (5) ou (2) et (6) du circuit de retour ou d'échappement. Le système de distribution objet du présent mémoire est un système à tiroir plat ce qui le différencie essentiellement des autres distributeurs qui pour la plupart sont à tiroir cylindriques munis de gorges comme il a été dit précédemment. Le but poursuivit dans le présent système est essentiellement une optimisation des moyens, c'est à dire un prix de réalisation par usinage, le plus bas possible, par exemple : rectification plane au lieu de rectification cylindrique extérieure, ce qui permet l'obtention d'un jeu très faible de coulissement du tiroir, la qualité obtenue étant très bonne et les performances d'utilisation par rapport au matériel existant étant améliorées diminution des "coups de bélier", amélioration de l'écoulement et du rendement. Selon son utilisation en distributeur hydraulique ou pneumatique, ou autre, le système décrit ici pourra comprendre quelques variantes mais l'idée de base se retrouvera dans tous les exemples montrés dans le présent mémoire, exemples qui ne sont pas limitatifs. Le système décrit sur les figures 3 planche I/4 et sur la figure II/4 est un distributeur pneumatique dont le déplacement du tiroir est assuré par de l'air comprimé comme il pourrait litre par tout autre énergie tel que celles hydraulique ou électrique. Le fonctionnement du système est identique à celui décrit sur la figure I et 2 planche I/4 et pour faciliter la compréhension les repères des orifices en communication seront conservés. Le système objet du présent mémoire comprend donc : un corps en deux parties (I2) et (13) muni d'une rainure dans lequel coulisse un tiroir (I4) ce corps comportant une entrée de pression (I), une sortie de pression (2) donnant la sortie de tige du piston (7), une sortie de pression (3) donnant la rentrée de tige du piston (7) et enfin deux orifices (5) et (6) assurant l'échappement de l'air comprimé se trouvant de l'autre coté de la face du piston soumis à la pression.Le corps est assemblé par des vis(42). I1 est à noter bien entendu que les orifices (2) et (3) servent alternativement, c'est à dire que quand la pression sort en (2) le retour s'effectue par l'orifice (3) et que quand la pression sort en (3) le retour s'effectue par l'orifice (2). Tel que représenté sur la figure 3 planche 1/4 le tiroir se trouve poussé vers la gauche grées au fluide sous-pression admis dans la chambre (I5) L'air comprimé admis en (I) ressort en (2), l'échappement se faisant par les orifices 3 et 5 mis en communication (l'échappement 6 étant fermé3. Tel que représenté sur la figure 4 planche II/4 le tiroir se trouve poussé vers la droite grées au fluide sous-pression admis dans la chambre (I6). L'air comprimé admis en (I) ressort en (3) l'échappement se faisant par les orifices (2) et (6) mis en communication (l'échappement (5) étant fermé). Au point de vue fonctionnel il est à noter que des joints (I7) assu- rent l'étanchéité de part et d'autre du tiroir afin d'empêcher des fuites d'air comprimé vers les retours, l'extérieur ou vers les chambres(I5.) et (I6). Un agrandissement de cette partie est représenté sur la figure 5 planche II/4 où le joint (I7) assure l'étanchéité sur la paroi cylindrique (I8) du lamage, sur le fond de celui-ci (I9) et sur la face du tiroir (20). Dans cette forme de réalisation les trous du tiroir passent devant les joints qui s'usent d'autant plus que les trous sont grands. On palie à cet inconvénient en perçant plusieurs petits trous dans le tiroir à la place d'un gros. Sur la figure 6 planche 11/4 une variante du procédé est représenté dans le but d'améliorer le frottement du tiroir et de diminuer l'usure des joints. Une rondelle en matière autolubrifiante ou antifriction (21) est intercalée entre le joint (I7) et le tiroir (20). Le joint n'est plus en contact direct avec les arrêtes des trous du tiroir et de ce fait s'use moins vite. Le joint à ce moment assure l'étanchéité sur la paroi cylindrique (I8) du lamage, sur. le fond de celui-ci (19) et sur une face de la rondelle de frottement en contact avec le tiroir. Le joint en caoutchouc(I7)est comprimé entre le fond du lamage (I9) et la rondelle de frottement (21) et exerce sur cette derniers une pression suffisamment forte pour empêcher les fuites entre la rondelle et la face du tiroir (20). Ces distributeurs sont très adaptés également aux circuits de commande pour réaliser des composants pneumatiques tel que capteurs, mémoires, et séquenceurs. Leur facilité d'exécution permet principalement de grouper les distributeurs ou les mémoires en blocs multiples de distribution. Sur les figures 7.8.9 et IO planche ICI/4 un exemple de réalisation de séquenceur en est donné. Ici les distributeurs sont appelés memoires. Ils ont chacun trois orifices s un d'entrée de pression (I), un d'utilisation (2) et un d'échappement (3). Un pilotage pneumatique (22) assure le depla- cement du tiroir. Le principe de fonctionnement d'un séquenceur est connu mais ici la réalisation compacte est très avantageuse. Toutes les sorties ou entrées sont groupées sur une même face, visible en figure 7. Informations en retour des capteurs (23), départs vers pilotages de distributeurs (-2), orifices d'exoflation(25) ou d'effacement 4es mémoires (26) alimenté par les sorties(27} etf2s)* La réalisation monobloc est rendue possible du fait qu'il n'y a pas d'alésages difficiles à usiner, ces alésages se realisant habituellement un par un au tour. Dans une autre forme de réalisation un distributeur hydraulique est montré sur les figures II et I2 planche In/4. a conception et sa réalisation générale se rapproche de la conception du distributeur pneumatique décrit sur les figures 3 et 4. Ici cependant les joints ou bagues de frottement ont été complètement supprimés pour les applications à toutes pres suions. L'étanchéité se realise par un jeu minimum entre les faces (28) et (29) du corps en deux parties (30) et (31) et les faces en contact du tiroir (32). Pour l'obtention d'un jeu particulièrement réduit de l'ordre de 5 microns entre le tiroir et le corps en deux parties, il suffit de roder la face du corps (30) en contact avec le corps (3I). On peut aussi diminuer bien entendu l'épaisseur du tiroir (32) indépendamment de l'ajustement pratique sur le corps. Il est à noter qu'il n'y a pas de risque de rebut de fabrication compte tenu que l'on peut augmenter ou diminuer le jeu à volonté. Sur l'exemple de réalisation de la figure (If) les retours 5 et 6 sont indépendants mais il peuvent être bien entendu réunis dans le corps (31) en supprimant par exemple l'orifice (5) ce retour s'effectuant alors par l'orifice (6 )mis en communication par perçage avec la sortie (5) que l'on veut supprimer. Dans cette forme de réalisation il est à noter que pour augmenter le débit on a mis en communication les orifices (I) et (2) en doublant le passage gracie à deux trous (33) et (34) (figure I2) percés cate à côte dans le tiroir. Des trous correspondants dans le bloc (31) débouchent dans des trous agrandis (35) et (36). On a fait de même pour les autres orifices. On remarque les vis (37) d'assemblage des corps (30) et (3I) sur la figure I2 et des trous de fixation (38) de l'appareil sur la figure 11. Enfin d'autres versions de réalisations non limitatives de distributeurs appelés distributeurs à position milieu de repos à centre ouvert ou distributeurs à position milieu de repos à centre ferme sans blocage de pompe sont réalisables. Alors que sur la figure II, on avait une mise en cosunication des orifices (I) et (2) en poussant le tiroir à gauche ce qui faisant comme il a éte dit sortir la tige du piston, sur la figure I2 le tiroir (32) est en position milieu intermbdiaire, aucune action ntest exercée sur le piston ~ et la pression (1) retourne au réservoir par les orifices (5) et (6). I1 est à noter que le piston est en fait immobilise dans sa position. Sur la figure I4 Pour assurer une position milieu il faut deux ressorts antagonistes (non représentés) qui agissent sur le tiroir quand aucune action de pilotage n'agit sur celui-ci. Ici la position milieu est obtenue avec plus de pré- cision grâce à un pion de positionnement conique (39) poussé par un resw sort (40) dans un trou (41) du tiroir. REVENDICATIONS- I - Système de distribution de fluide réalisé avec rm corps en deux par ties et un tiroir plat. 2 - Système caractérisé selon la revendication I par le fait que le corps en deux parties est constitué d'un bloc possedant une rainure pour permettre le coulissement du tiroir et d'un bloc ne comportant qu'une simple face pour réaliser l'appui et le guidage du tiroir. 3 - Système caractérisé selon la revendication I par le fait que le tiroir est un prisme rectangulaire dont les deux faces sont rectifiées. 4 - Système caractérisé selon la revendicationipar le fait que la dispo sition générale facilite la réalisation d'un bloc à multifonction. 5 - Système caractérisé selon la revendication 2 par le fait que l'étan chéité du tiroir est faite dans le corps par des joints plats ou par des joints plats plus des rondelles de frottement ou par un ajuste ment précis de la rainure de coulissement du tiroir. 6 - Système caractérisé selon la revendication 2 par le fait que le corps est muni de simples trous ronds de circulation de fluide. 7 - Système caractérisé selon la revendication 3 par le fait que le tiroir est muni de simples trous ronds pour la mise en communication avec le fluide. 8 - Système caractérisé selon la revendication 7 par le fait que la dispo sition des trous dans le corps peut faciliter les raccordements extérieurs.