Brevet FR2463309A2 — publié le 19810220

FR 2463309 A2 19810220 FR 8017319 A 19800801 La présente invention concerne un sous-ensemble d' emploi universel pour un dispositif de commande pneumati- que cyclique, comportant une mémoire bistable qui comprend une valve ià deux positions, dans laquelle un orifice d'en- trée est relié à la source de pression de travail et un servo-moteur agissant sur le tiroir de valve est relié à un orifice de raccordement pour la transmission d'un signal de déclenchement que présente la mémoire bistable, et de la pression de sortie de laquelle est tiré un signal d'ac- tivation pour un appareil récepteur associé au sous-ensem- ble, comportant en outre un élément ET constitué par une seconde valve à deux positions, qui est muni d'un orifice d'entrée qui reçoit le signal d'activation et d'un servo- moteur de tiroir de valve soumis à un signal de retour, et un sélecteur de circuit représentant un élément OU, dont les deux entrées communiquent avec des orifices de raccor- dement d'arrêt du sous-ensemble et dont la sortie est re- liée à un orifice de raccordement d'arrêt de la mémoire bistable. Ce sous-ensemble est décrit dans le brevet princi- pal Né 78 03 729. Un étage de commande complet pour un ap- pareil récepteur pneumatique, par exemple pour un vérin, comprend, outre ce sous-ensemble, une pluralité d'unités d'entrée, sous la forme d'interrupteurs pneumatiques de fin de course, qui sont actionnés par l'appareil récepteur lui-même lorsque des positions prédéterminées sont attein- tes, ou de valves actionnées manuellement pour la mise en marche et l'arrêt de l'appareil récepteur, pour le passage de la commande automatique à la commande manuelle, pour l'introduction d'un signal d'arrêt d'urgence, etc.. Grou- pées, ces unités d'entrée sont aussi appelées "unité. de commande", de sorte qu'un étage de commande pour un appa- reil récepteur est formé d'un sous-ensemble universel et d'une "unité de commande". Dans le sous-ensemble universel selon le brevet principal, l'arrêt de l'appareil récepteur associé ne peut se produire qu'en ramenant la mémoire bistable en son état =2463509 non activé. Pour remettre le récepteur en marche, il faut que la mémoire reçoive un nouveau signal de déclenchement. Pour des cas d'application déterminés, il est cependant a- vantageux d'avoir la possibilité supplémentaire de mettre la mémoire du sous-ensemble au repos ou de l'empêcher abso- lument de fonctionner. Ce peut être le cas, par exemple, lorsqu'à l'intérieur d'un dispositif de commande cyclique pour une installation de transport de pièces à usiner dans plusieurs directions indépendantes, un sous-ensemble dé- terminé ne doit fonctionner que loirs du déplacement de la pièce dans un sens, et non lors du recul du porte-pièce vide dans le sens inverse ou lors du retour de la pièce à sa position de départ. Si l'on peut, en fonction de si- gnaux qu'on lui envoie en supplément, rendre à volonté in- opérant ce sous-ensemble, l'ensemble du dispositif de com- mande cyclique peut alors avoir une souplesse d'emploi beaucoup plus grande, il peut commander, par exemple, aus- sibien un mouvement d'avance qu'un mouvement de recul. Com- me le cycle total de travail d'une installation de trans- port pneumatique est, pour l'essentiel, composé de deux demi-cycles presque symétriquement opposés, on pourrait, dans de nombreux cas, se contenter d'une chaîne de sous-en- sembles qui ne commande qu'une moitié de cycle si l'on a- vait la possibilité de tenir compte d'autre part des légè- res différences entre les deux demi-cyc*les. On comprend qu'il serait alors possible d'obtenir une économie considé- rable de sous-ensembles, ainsi que d'éléments pneumatiques et de valves associés à ces sous-ensembles. L'invention a donc pour objet de réaliser un sous- ensemble selon le brevet principal qui offre la possibili- té d'une mise au repos même en présence des signaux exté- rieurs habituellement nécessaires pour l'entrée en action. A cet effet, dans le sous-ensemble selon l'inven- tion, la valve à deux positions de la mémoire bistable est sollicitéLvers sa position de fermeture par la tension ini- tiale d'un ressort et le servo-moteur de cette valve est relié, par l'intermédiaire d'un second sélecteur de cir- cuit, L l'orifice de déclencheenllt de la mémoire bistable Ja, suivant le cas, i la sortie d'une troisième valve à deux positions, dont le tiroir estL sollicité en position le passage palr la tension initiale d'un ressort, dont 1' entrée est reliée A la sortie de la première valve A deux positions, dont la sortie Lient a disposition le signal d'activation et dont le servo-moteur est reliéA l'orifice d]'aI'}t de la bascule bistable. Dans le sous-ensemble selon la présente invention, la mémoire bistable qui, dans le brevet principal, est constituée par une valve ayant deux positions extrêmes sta- bles et deux servo-moteurs, est remplacée par deux valves A deux positionsmontées en série dans le courant des si- gnaux, chacune avec un servo-moteur, dont la première est sollicité en position de fermeture par la tension initiale, tandis que celle d'aval est solliciteten position d'ouver- ture par la tension initiale d'un ressort. L'orifice de sortie de la deuxième valve A deux positions est relié a un orifice d'entrée d'un autre sélecteur de circuit re- présentant un élément OU, dont l'autre orifice d'entrée est relié A l'orifice de déclenchement du sous-ensemble. La sortie de cet autre sélecteur de circuit est reliée au servo-moteur de la première valve A deux positions. Grâce à cet agencement, on obtient un parcours de réaction com- piètement séparé, qu'on peut interrompre A volonté pour la mise au repos du sous-ensemble. Si la boucle de réaction formée par la mémoire bistable constituée par les deux val- ves A deux positions en série est fermée, le sous-ensemble qui vient d'être décrit se comporte exactement comme un sous-ensemble selon le brevet principal. Tl est avantageux que fasse partie du parcours de réaction une conduite extérieure de liaison raccordée A des orifices auxiliaires du sousensemble, conduite qu'on peut fermer ou maintenir ouverte de façon simple en y in- corporant une autre valve à deux positions. Même lorsque le sous-ensemble est rendu complètement inopérant par interruption du parcours de réaction (le ré- cepteur correspondant n'est pas mis en marche), on peut toutefois recevoir ainsi A l'orifice du sous-ensemble qui fournit le signal d'activation un court signal, aussi longtemps que le sous-ensemble lui-même est soumis au si- gnal de déclenchement. Le sous-ensemble rendu inopérant ne met donc pas en action le récepteur associé, mais il n'interrompt cependant pas la chaîne de commande cyclique. La possibilité supplémentaire d'une mise au repos d'unl sous-ensemble apporte aussi de nouvelles possibilités dans le raccordement avec l'extérieur pour former avec une unité de commande correspondante un étage de commande et, par ailleurs, elle rend l'ensemble du dispositif de comman- de cyclique plus clair et plus simple. De toute façon, l'invention sera bien comprise A 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, A titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce sous-ensem- ble: Fig. 1 est un schéma-bloc d'un sous-ensemble univer- sel pour dispositifs pneumatiques de commande cyclique; Fig. 2 est un schéma-bloc d'un premier étage de com- mande pour un appareil récepteur pneumatique, étage qui comporte le sousensemble de fig. 1; Fig. 3 est un schéma-bloc d'un second étage de com- mande pour un appareil récepteur pneumatique, étage qui comporte le sousensemble de fig. 1; Fig. 4 est un schéma-bloc de deux étages de commande successifs d'un dispositif de commande cyclique pour plu- sieurs récepteurs pneumatiques, comportant des sous-ensem- bles comme celui de fig. 1; Fig. 5 est une vue de côté d'une forme d'exécution concrète du sous-ensemble de fig. 1; Fig. G est une vue ell bout du sous-ensemble de fig. 5. La figure 1 montre un sous-ensemble universel 10 pour la construction de différents étages de commande pour des récepteurs pneumatiques, notamment pour la construc- tion d'étages de commande successifs d'un dispositif de commande pneumatique fonctionnant de façon cyclique. Ce sous-ensemble 10 contient trois distributeurs 3/2 12, 14, i6, dont les tiroirs sont sollicités par un ressort respectif, 18, 20, 22, soit en position de ferme- ture/décharge (distributeurs 12 et 14), soit en position de passage (distributeur 16), et que des servo-moteurs 2, 26 et 28 peuvent amener respectivement, soit en position de passage (distributeurs 1.2 et 14), soit en position de fcrineture/décharge (distributeur 161. Le sous-ensemble contient en outre deux sélecteurs de circuit 30 et 32, ainsi qu'un indicateur de pression 34. Les distributeurs et sélecteurs ci-dessus sont bran- chés de la manière suivante: L'orifice d'entrée du distributeur 12 est relié par une conduite 6 à un orifice de raccordement SP du sous- ensemble, orifice par lequel arrive la pression d'alimenta- tion fournie par une source d'air comprimé. La sortie du distributeur 12 est reliée par une conduite 28 a l'entrée du distributeur 16. La sortie de ce dernier est reliée par une conduite 40 a un orifice de raccordement auxiliaire SH du sous-ensemble 10, par une conduite 42 à l'entrée du dis- tributeur 14, par une dérivation 44 de cette conduite 42 à l'indicateur de pression 34 et par une dérivation 46 de la dérivation 44 à un orifice de raccordement A du sous- ensemble. A ce dernier orifice peut être raccordé un appa- reil récepteur pneumatique commandé par le sous-ensemble , par exemple un vérin pneumatique. La sortie du distri- buteur 14 est raccordée à un orifice de raccordement y, par lequel un signal d'activation pneumatique est envoyé à un autre sous-ensemble. Le servo-moteur 26 du distributeur 14 est relié par une conduite 48 à un orifice de raccordement X du sous-en- semble, par lequel arrive un signal de retour émis par un interrupteur de fin de course actionné par le récepteur as- socié. Le servo-moteur 24 du distributeur 12 est relié par une conduite 50 à la sortie du sélecteur de circuit 30. U- ne des entrées de celui-ci est reliée par une conduite 52 à un orifice de raccordement ST du sous-ensemble, orifice qui peut recevoir de l'extérieur un signal de déclenchement pneumatique, tandis que l'autre entrée du sélecteur 30 est reliée par une conduite 54 à un autre orifice de raccorde- ment auxiliaire DL. Le servo-moteur 28 du distributeur 16 est relié par une conduite 56 à la sortie du sélecteur de circuit 32. Une des entrées de ce dernier est reliée par une conduite 58 à un orifice de raccordement SO, lequel peut recevoir un signal pneumatique d'arrêt, l'autre en- trée du sélecteur étant reliée par une conduite 60 à un orifice de raccordement NS du sous-ensemble, lequel peut recevoir un signal pneumatique d'arrêt d'urgence. La figure 2 illustre l'utilisation du sous-ensemble 10 dans un étage de commande simple marche-arrêt pour un appareil récepteur pneumatique. On peut voir que les orifices de raccordement au- xiliaires SH et DL sont reliés l'un à l'autre par une con- duite de liaison extérieure 62. L'orifice de raccordement ST est relié à la source d'air comprimé P par l'intermédiai- re d'un distributeur 3/2 64, qui peut être amené en posi- tion ouverte contre la force d'un ressort de rappel. De mê- me l'orifice de raccordement SO est relié à la source d'air comprimé P par l'intermédiaire d'un distributeur 3/2 66, qui peut être amené en position ouverte contre la force d' un ressort de rappel. Les deux distributeurs 64 et 66 com- mandent respectivement la mise en marche et l'arrêt. Un distributeur 5/2 68, qui commande le passage de la marche manuelle à la marche automatique, relie l'orifice de rac- cordement SP du sous-ensemble a la source d'air comprimé P dans la position "AUTO" et, dans la position "MAN", suppri- me la pression à l'orifice SP tout en émettant un signal de commande "MAN". Les orifices de raccordement X, A, A ét NS du sous-ensemble ne sont pas branchés et peuvent êtrc fermés par des bouchons. L'étage de commande marche-arrêt représenté à la fi- gure 2 fonctionne de la manière suivante: Si la valve de commutation constituée par le dis- tributour 68 se trouve dans la position "MAN", l'orifice de raccordement SP est à la pression atmosphérique et 1' on obtient toujours 3 l'orifice A un signal de sortie zéro, mêgme lorsqu'on actionne la valve de mise en marche 64. Si la valve de commutation 68 se trouve dans la po- sition "AUTO" et si l'on actionne la valve 64, le servo- moteur 24,par l'intermédiaire du sélecteur de circuit 30, communique avec la source d'air comprimé P et amène le ti- roir du distributeur 12 en position d'ouverture. La pres- sion peut alors arriver à l'entr6e du distributeur 16 et cette pression est transmise par l'orifice auxiliaire S1I, la conduite de liaison 62 et l'orifice auxiliaire DL à la seconde entr6e du sélecteur de circuit 30. On ferme ainsi un circuit d'auto-entretien pour le distributeur 12 et 1' on obtient à l'orifice A un signal de pression, même lors- qu'on cesse d'agir sur la valve 64 et que son ressort là rappelle en position de fermeture. Pour mettre fin au si- gnal de pression à l'orifice A, on actionne la valve d' arrêt 66, ce qui a pour effet de relier le servo-moteur 28 A la source d'air comprimé P et d'amener le tiroir du dis- tributeur 16 en position de fermeture. Le signal de pres- sion cesse donc d'apparaître a l'orifice A et, en même temps, le signal pneumatique de réaction agissant sur le servo-moteur 24 est interrompu, de sorte que la bascule bistable pneumatique constitu6e par les valves 12, 16, 30 et la conduite de liaison 62 passe a l'état stable "sans pression". Il ressort des explications précédentes que la bascule effectue le même changement d'état lorsqu'on amène la valve de commutation 68 sur la position "MAN". La figure 3 montre une variante d'un étage de com- mande marche-arrêt, dans laquelle les éléments dont il a déj'. été parlé. en référence à la figure 2 sont désignés de la même manière. On peut voir qu'un distributeur 3/2 supplémentaire 70 a &té monté dans la conduite de liaison 62 pour la commutation du sons de mouvement entre la droi- te et la gauche et vice versa. On peut voir qu'on n'obtient une bascule bistable pneumatique avec auto-entretien que lorsqu'on amène la valve 70 es position d'ouverture contre la force de son ressort de rappel. On peut donc, au moyen de cette valve de commutation extérieure 70 programmer le travail du sous-ensemble 10. Dans la position de fermeture de cette valve, le signal de pression a l'orifice A dure exactement aussi longtemps que le signal de mise en marche à l'orifice ST, donc aussi longtemps qu'on actionne la val- ve 64. Dans la position d'ouverture de la valve 70, on ob- tient au contraire, après un bref actionnement de la valve de mise en marche 64, un signal de pression persistant ii 1' orifice A, qui ne prend fin normalement que si l'on action- ne la valve d'arrêt 66, mais peut toutefois se terminer a- vant, si l'on ramène la valve 70 en position de fermeture ou si l'on amène la valve 68 en position "IMAN". La figure ti montre une partie de la chaîne d'étages d'un dispositif de commande pneumatique cyclique pour une pluralité de vérins pneumatiques, au moyen duquel les vé- rins sont amenés l'un après l'autre de la position de repos à la position de travail et y demeurent, verrouillés par la pression, jusqu'à. ce que le cycle de travail soit complè- tement achevé. A cet effet, le dispositif de commande com- porte un nombre r de sous-ensembles 101 A 10, dont seuls les sousensembles 10 et 10 sont reproduits dans la n n±1 epoutIasl figure. Dans tous les sous-ensembles 10 les orifices de rac- cordement auxiliaires SH et DL sont reliés directement l'un à l'autre par une conduite 62, de sorte que chacun d'eux contient une bascule pneumatique bistable, comme il a 6té expliqué plus haut en réf6rence A la figure 2. Tous les orifices de raccordement SP des sous-ensembles sont reliés à une conduite commune P d'air comprimé; cde même, tous les orifices de raccordement S sont reli6s A une conduite d' arrêt d'urgence commune NS. Les orifices S0 de tols les sous-ensembles sont reliés 3 une conduite commune de fin de cycle ZE, laquelle est '0 son tour reliée à l'orifice de sortie y du dernier sous-ensemble 10, qui fournit le r' signal d'activation pour un autre étage de commande. L'orifice de raccordement A de chacun des divers sous-ensembles est relié au vérin pneumatique respectif; les orifices de raccordement X des sous-ensembles sont re- liés à des interrupteurs de fin de course pneumatiques, qui sont actionnés lorsque le vérin respectif atteint sa posi- tion extrême. L'orifice ST d'un sous-ensemble, par lequel arrive le signal de déclenchement, est relié à l'orifice y du sous-ensemble précédent, par o sort le signal d'ac- tivation. On comprend qu'on peut ainsi envoyer successivement et de manière automatique la pression au divers appareils récepteurs à desservir, ce qui, en marche normale, prend fin lorsque le signal d'activation yr est envoyé par le dernier sous-ensemble 1Or, ce qui indique que le cycle de travail est complètement achevé. Les bascules bistables des différents sous-ensembles sont alors ramenées dans I' état logique, dans lequel les différents appareils récep- teurs cessent d'être alimentés en air comprimé. Il ressort des exemples d'application ci-dessus que le sous-ensemble 10 décrit en référence à la figure 1 peut être utilisé dans une grande variété de cas. Comme le mon- trent les figures 5 et 6, il est formé de quatre éléments principaux: Une plaque de branchement 78 présente des raccords 72, sur lesquels on enfile des tuyaux souples pour fluides sous pression. Ces raccords communiquent avec les orifices de raccordement du sous-ensemble auxquels il est nécessaire d'avoir accès pour réaliser des dispositifs de commande. Il s'agit notamment des orifices A et X. Les orifices de raccordement qui, dans les dispositifs de commande, sont reliés soit au sous-ensemble précédent, soit au sous-ensem- ble suivant, sont au contraire prévus sur les faces en bout du corps 76. Il s'agit en particulier des orifices SP, y, ST et NS. Le corps 76 contient en outre les diverses condui- tes 36 al 60, l'indicateur de pression 34 et le distributeur 14. Les deux distributeurs 12 et 16 sont montés sur la face supérieure du corps 76. Il suffit d'appliquer l'une contre l'autre les faces en bout en regard de sous-ensembles voisins pour établir les plus importantes des communications entre les sous-en- sembles successifs. Pour obtenir un alignement correct de ceux-ci, la plaque de branchement 72 est munie décro- chements 78, au moyen desquels elle repose sur des profi- lés de fixation communs à tous les sous-ensembles. il - REVENDICATIONS - l.-- Sous-ensemble d'emploi universel pour un dis- positif de commutation pneumatique sel]on la-revendication 1!u brevet principal, comportant une m6moire bistable qui comprend une valve A deux positions, dans laquelle un ori- fice d'entr6e est relié6 A la source de pression de travail et un servomoteur, agissant sur le tiroir de valve, est reli6 A un orifice de raccordement pour la transmission d' un signal de déclenchement que présente la m6moire bista- ble, et de la pression de sortie duquel est tiré un signal d'activation pour un appareil récepteur associé au sous- ensemble, comportant en outre un élément ET constitué par une deuxième valve A deux positions, qui est muni d'un o- rifice d'entrée qui reçoit le signal d'activation et d'un servomoteur de tiroir de valve sur lequel agit un signal de retour, et un sélecteur de circuit repr6sentant un 6lé- ment OU, dont les deux entrées communiquent avec des orifi- ces de raccordement, recevant un signal d'arrêt, du sous- ensemble, et dont la sortie est reliée à un orifice de rae- cordement, recevant le signal d'arrêt, de la mémoire bista- ble, caractérisé en ce que la valve à deux positions (12) de la mémoire bistable est sollicitée vers sa position de fermeture par la tension initiale d'un ressort et en ce que le servo-moteur (24) de cette valve est relié, par 1' intermédiaire d'un second sélecteur de circuit (30), à 1' orifice de déclenchement (ST) de la mémoire bistable ou, suivant le cas, A la sortie d'une troisième valve A deux positions (16), dont le tiroir est sollicité en position d'ouverture par la tension initiale d'un ressort, dont 1' entrée est reliée a la sortie de la première valve A deux positions (12), dont la sortie délivre le signal d'activa- tion et dont lc servo-moteur (28) est relié à l'orifice recevant le signal d'arrêt de la bascule bistable. 2.- Sous-ensemble selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la sortie de la troisième valve A deux positions (16) et la seconde entrée du second sélecteur de circuit (30) commiuniquent avec des orifices de raccordement "2463309 respectifs (SI!, DL) du sous-ensemble, lesquels sont reli6s l'unl à l'autre par une conduite de liaison extérieure (62) qui ferme la boucle de r6action de la mémoire bistable.