Brevet FR2479554A1 — publié le 19811002

La présente invention se rapporte à un dispositif de commande manométrique qui comprend un interrupteur électrique comportant un organe de pression soumis à la force d'un ressort et pouvant se déplacer axialement dans une enveloppe. Au moyen d'un interrupteur manométriqutte du type ci- dessus, il est possible de déclencher et de terminer des'procé- dures de commande ou de régulation en fonction dtune pression, notamment, en ouvrant ou en fermant un circuit électrique. C'est ainsi qu'on utilise de tels interrupteurs manomgtriques pour surveiller les maxima ou les minima de pression dans certains systèmes hydrauliques. En faisant varier la précontrainte du res- sort de commande, on peut modifier le seuil d'action du dispositif (voir Werner Fieter "Oelhydraulikfibel", Krausskopf-Verlag, Wiesbaden 1960, p. 187). La présente invention s'est fixée pour but de combiner un interrupteur manométrique avec- une valve de limitation de pres- sion. L'invention atteint les buts qu'elle s'est fixée en ce que l'organe de pression est relié, du côté opposé à l'interrupteur, à l'organe d'une valve de limitation de pression et en ce qu'il est entouré par un organe intermédiaire tubulaire mobile dans l'enveloppe, et est monté entre l'organe de pression et l'envelop- pe, organe intermédiaire contre lequel le ressort de réglage prend appui, en ce que entre l'organe de la valve et l'organe in- termédiaire est prévue une chambre de pression et en ce que la course de l'organe intermédiaire par rapport à l'organe de la valve est limitée par des butées. Le fait de combiner un interrupteur manométrique avec une valve de limitation de pression offre l'avantage qu'un seul réglage suffit pour les deux organes. L'appareil qui fait l'objet de l'invention est principalement conçu pour surveiller le cir- cuit de sortie ou de refoulement d'une pompe en maintenant la pression de celle-ci entre des limites déterminées. Selon l'invention, un moyen simple pour régler la pression de ce dispositif de commande réside en ce que le res- sort de réglage prend appui contre une cuvette montée dans l'en- veloppe et réglable dans la direction de l'axe dudit ressort. Selon une autre particularité de l'invention il est prévu que l'élément de commande relié à l'organe intermédiaire est un organe de contact monté entre deux ressorts qui est re- lié. à l'organe de pression et qui coopère avec un élément de comande présentant également la forme d'un organe de contact. Cette disposition offre l'avantage que quand l'interrupteur manomé-trique est dans sa position de repos et que la valve de limitation de pression est fermée., les deux organes de contact sont reliés l'un à l'autre, c'est-à-dire, que la partie électri- que de l'interrupteur est fermée, cette partie s'ouvrant lors- que la pression atteint une limite déterminée dans le circuit de commande, les deux organes de contact restant, toutefois, également reliés ensemble lorsque la valve de limitation de pression s'ouvre. D'autres caractéristiques-et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, qui n'a, bien entendu, aucun caractère limitatif en référence au dessin annexé sur lequel: Les figures la et lb mises bout à bout représentent en coupe longitudinale suivant la ligne I-I de la figure 2, un premier exemple de réalisation du dispositif selon l'invention; La figure 2 est une vue en plan de l'appareil, le cou- vercle de celui-ci étant enlevé; Les-figures 3 à 5 sont respectivement des vues en coupe suivant les lignes III-III, IV-IV, V-V de la figure 2; et les figures 6a et 6b sont des vues en coupe d'un second exemple de réalisation de l'invention. Sur le dessin, on voit un obturateur tronconique 1 qui, conjointement avec un organe 2 présentant un siège également tronconique, forme une valve de limitation de pression. La pe- tite base de tl'obturateur 1 est reliée à un piston 3 dont le diamètre correspond à celui du siège de l'organe 2 et qui est logé à glissement dans ce dernier. Entre l'obturateur 1 et le piston 3 a été ménagée une gorge 4 qui est reliée à un canal annulaire de l'organe 2 auquel se raccorde un canal longitudinal s'étendant parallèlement à l'axe de l'organe 2 ou transversa- lement à celui du piston 3. L'organe 2 est vissé dans le fond 6 du corps de l'ap- pareil et est étanché par rapport à ce dernier au moyen d'une bague d'étanchéité 7. Il prend appui, du côté opposé à ltobtura- teur 1 contre une seconde bague d'étanchéité 8 logée dans le fond 6 de l'appareil. Ce fond 6 présente un raccord 9 pouvant être relié à une pompe (P) non représentée qui communique, par un canal annulaire formé entre l'organe 2 et le fond 6 avec le canal longitudinal 5. Un second raccord 10 pouvant être relié à un réservoir d'alimentation (T) non représenté, est relié à un canal longitudinal 11 du fond 6 de l'appareil, s'étendant parallèlement au canal longitudinal 5, et qui est en liaison a', le côté de l'organe 2 opposé à la gorge 4. Le fond 6 de l'appareil présente également un raccord 12 qui peut être relié à un dispositif de commande, non re- présenté, ou avec le refoulement d'une pompe non représentée. A l'intérieur du fond 6 de l'appareil, le raccord 12 est relié à un canal de commande 13 s'étendant coaxialement au piston 3 et qui est monté sur le côté de celui-ci opposé à l'obturateur 1 et traverse la bague d'étanchéité 8. Le piston 3 présente, sur le côté opposé à l'obtura- teur 1, un prolongement 14 qui traverse une bague d'étanchéité interposée entre deux rondelles 16 et 17. Le prolongement 14, le piston 3 et l'obturateur 1 sont traversés par une ouver- ture longitudinale 18 qui s'étend de la face frontale du pro- longement 14 jusqu'à la tige 19 de la valve, lequel est fixé sur le côté de l'obturateur 1 qui est à l'opposé du piston 3. La tige 19 de la valve comporte plusieurs gradins et se compose de plusieurs parties 20 à 23. La partie 20 est di- rectement reliée à l'obturateur 1 et à un diamètre maximal. La partie 21 a un diamètre réduit par rapport à la partie 20, de même que le diamètre de la partie 22 est réduit par rapport à celui de la partie 21. De plus, le diamètre de la partie 23 est plus grand que celui de la partie 22, tout en étant légèrement plus petit que celui de la partie 21. L'ouverture i:ngit:_Q 18 débouche dans la partie 23 de la tige. La tige 19 de la valve est logée à glissement axial avec ses parties 20 et 23, dans un organe intermédiaire creux 24 ayant, en coupe, une forme en T. Les deux points de montage mutueiemenit opposés de cette tige sont étanchés par des bagues et 26. Deux rondelles sont interposées entre la bague d'é- tanchéité 25 et l'organe intermédiaire 24, une rondelle étant également interposée entre la partie 20 de la tige i9 de la valve et la bague d'étanchéité 26. Dans la partie 22 de la tige est incorporée une entretoise creuse divisée longitudina- lement 27, qui entoure, avec un certain espacement, l'embouchure de l'ouverture longitudinale 18 dans la région de la partie 23 de la tige. Dans la face frontale de la partie 23 de la tige 19 de la valve qui est à l'opposé de la valve 1 est vissée une pièce intermédiaire 2&. Entre un collet 29 de la pièce inter- médiaire 28 et la tige 19 de la valve est serrée une bague d'é- tanchéité 29a dont le diamètre est légèrement supérieur à celui de la partie 23 de ladite tige 19. La pièce intermédiaire 28 est entourée par l'organe intermédiaire 24 sur la face frontale orientée à l'opposé de la valve 1 duquel est vissée l'extrémi- té renforcée d'un élément tubulaire 30. Une bague 31 assure l'étanchéité de cette liaison par vissage. La pièce intermédiaire 28 s'avance à l'intérieur de l'élément tubulaire 30. Entre cet élément tubulaire et le collet 29 de la pièce intermédiaire est interposé un ressort 32. Les surfaces frontales en regard de la bague d'étan- chéité 25 exercent, grâce à la pression qui se développe dans l'espace contenant l'entretoise 27, une force, en direction de la position de fermeture de l'obturateur 1, tandis que la sur- face frontale en regard de l'obturateur 1 de la tige 1.9 exerce une force agissant dans la direction d'ouverture de l'obtura- teur 1. La tige 19 de la valve forme, dans son entier, un organe de pression qui, sous l'action de la pression à laquelle il est soumis, exerce une force tendant à fermer l'obturateur 1. L'organe intermédiaire tubulaire 24 comporte, à son extrémité tournée vers l'obturateur 1, une bordure 33 qui sert d'appui à un ressort 34 dont l'extrémité opposée repose contre une cuvette en forme de piston 35. Dans la face extérieure de la cuvette 35 est ménagée une gorge dans laquelle est logée uie bague d'étanchéité 36. La cuvette de ressort 35 est traversée par l'élément tubulaire 30 dont le diamètre est réduit par rap- port à son extrémité renforcée dans la région de l'organe in- termédiaire 24. Le point de traversée est étanché au moyen d'une bague 37 logée dans la cuvette de ressort 35. L'organe intermédiaire 24 et la cuvette 35 sont entou- rés par une partie tubulaire 38 du corps de l'appareil, qui est solidaire du fond 6 de celui-ci. Du côté opposé au fond 6 une vis de réglage creuse 39 est vissée dans la partie 38, vis qui prend appui contre la cuvette de ressort 35 par l'intermédiaire de deux rondelles 40 et 41 ayant des diamètres différents. Ainsi, la position de la cuvette de ressort 35 est déterminée par celle de la vis de réglage 39 dans la partie 38 du corps de l'appareil. A la partie 38 du corps est relié, au moyen de vis 43, un boîtier 42 qui, du côté opposé à la partie 38 est fermé par un couvercle annulaire 44 traversé par une tige 45, à laquelle est fixée à l'extérieur du boîtier 42, une manette de réglage 46. L'axe 45 se termine, dans la région de la partie 38 du corps de l'appareil, par une partie tubulaire 47 qui s'étend au-dessus de l'extrémité voisine de la vis de réglage 39. La partie tu- bulaire 47 présente une fente longitudinale 48 dans laquelle s'engage un élément de liaison radial 50 qui est fixé dans la vis de réglage 39. L'élément tubulaire 47 est guidé, à son ex- trémité qui est à l'opposé de la manette de réglage 46, au moyen d'une bague 51 logée dans le boîtier 42, bague qui prend appui sur une autre bague 52 montée sur la face frontale de l'élément tubulaire 47 et supportée par la partie 38 du corps de l'appa- reil A l'intérieur de l'élément tubulaire 30 s'étend une tige d'actionnement 53 dans laquelle est vissée la pièce inter- médiaire 28. La tige d'actionnement 53 soutient, au moyen d'une bille 54, un organe intermédiaire 55 logé dans la partie tubu- laire 47 de la tige de réglage 45, et sur lequel prend appui un portecontacts 56 sur lequel est fixée, au moyen de vis, une pièce de contact 57 qui se présente sous la forme d'une plaque de circuits imprimés et qui est constituée par un disque de ma- tière plastique. Entre l'organe intermédiaire 55 et l'extrémité de la tige de réglage 45 s'avançant dans la partie tubulaire 47 est également disposé un organe intermédiaire 55a qui prend appui sur un second porte-contacts 58. La bordure de ce porte-contacts est traversée à glissement, en deux points opposés, respecti- vement par un pied de section rectangulaire d'une douille de support 61 qui traverse également à glissement le porte-contacts 56. La douille de support 61 renferme une douille isolante en deux parties 60 en matière plastique. Les douilles 60 et 61 sont re- liées au moyen d'une vis 59. Sur la bordure de la douille iso- lante 60 prend appui, au moyen d'un ressort 62, une bague de contact 63 qui, dans la position représentée, s'applique contre la pièce de contact 57, ce qui ferme le circuit et met en mar- che la pompe (figure 3). Les têtes des vis 59 sont accessibles par des, ouvertures du couvercle 44 fermées par des tampons fi- letés. La douille isolante 60 comporte un élément d'entraînement radial pour la bague de contact 63. Cet élément d'entraînement n'est pas en activité dans la position représentée, mais seule- ment quand le porte-contacts 58 s'est déplacé par rapport au porte-contacts 56 et s'est rapproché de ce dernier. Entre la bordure du porte-contacts 56 d'une part et chacun des deux écrous 65, d'autre part, prend appui un ressort 66 (figure 4). L'écrou 65 est vissé sur une tige filetée 65a qui traverse, avec un certain jeu, les porte-contacts 56 et 58, et dont l'extrémité orientée à l'opposé de l'écrou 65 est vissée dans le boîtier 42. Sur l'autre extrémité de la tige filetée 65a est vissé un écrou 64 dont la bordure est noyée dans le couver- cle 14 et qui assure la fixation de ce dernier. En se référant à la figure 5, on voit que dans le bol- tier 42 sont vissées, sur des côtés opposés, deux broches verti- cales 67, parallèles à la tige de réglage 45, et sur chacune des- quelles est enfilé un ressort 68. L'une des extrémités de ce ressort prend appui contre la tête de la broche 67, tandis que son autre extrémité repose sur le porte-contacts 58 Les broches 67 traversent le porte-contacts 58 avec un certain jeu, mais ne s'élèvent pas jusqu'au porte-contacts 56. Le ressort 32 n'est pas indispensable. La rondelle 41 est en une matière plastique et constitue un palier axial pour la rondelle 40. L'agencement qui vient d'être décrit est conçu de fa- çon que quand la valve de limitation de pression est fermée et que l'espace 27a dans lequel est logée l'entretoise 27 n'est pas en pression, les bagues de contact 63 et 57 reposent l'une contre l'autre, de sorte que l'interrupteur est fermé, ce qui a pour conséquence de relier un moteur, non représenté, d'une pompe également non représentée, à une source de courant élec- trique; par contre, quand une certaine pression se dévelonpe dans le circuit de commande, pression qui a pour effet de faire parcourir à l'obturateur 1 une distance déterminée par rapport à -'organe intermédiaire.24, cet interrupteur s'ouvre, séparant ainsi le moteur de la pompe de sa source électrique. La pression régnant dans le canal de commande 13 agit par l'intermédiaire du canal longitudinal 18 dans l'espace 27a renfermant l'entretoise 27. Cette pression tend à fermer d'ob- turateur 1 et exerce sur l'organe intermédiaire 24 une force tendant à déplacer celui-ci en direction de la manette de ré- glage 46. A partir d'une pression déterminée, le porte-contacts 58 s'écarte et ouvre un contact de l'interrupteur. Toutefois, le moteur de la pompe continue de marcher. Toutefois, si par suite d'une nouvelle course du porte-contacts 58, l'autre con- tact de l'interrupteur s'ouvre également, le moteur de la pompe se trouver séparé de la source électrique. Du fait que le moteur et la pompe continuent de tourner par inertie, la pression aug- mente dans le circuit hydraulique. Peu après l'ouverture des deux contacts, l'organe intermédiaire 24 est-venu se placer contre le collet 29, de sorte que l'obturateur L s'écarte du siège de l'organe 2, ce qui correspond à l'ouverture de la valve de liuitatiori de pression 1, 2. Toute la disposition est conçue de façon qu'au moment o le moteur de la pompe est séparé de sa source électrique, la pression n'est que légèrement inférieure > la pression d'ouverture de la valve de limita ion de pres- sion 1, 2. Lorsque, le moteur de la pompe étant arrêté, la pression dans le circuit hydraulique baisse, la valve de limitation de pression 1, 2 se referme et l'organe intermédiaire 24 se déplace en direction de l'obturateur 1. De ce fait, un premier contact de l'interrupteur manométrique se ferme d'abord, puis le second contact se ferme également. A la fermeture du second contact, le moteur de la pompe se trouve à nouveau être relié à sa source électrique. De ce fait, la pompe redémarre et la pression aug- mente à nouveau dans le circuit hydraulique. La procédure dé- crite ci-dessus se répète ensuite. De cette manière il est possible de maintenir dans le circuit hydraulique une pression déterminée entre des limites relativement étroites. Ainsi il devient inutile de prévoir des dispositifs de contrôle de pres- sion spéciaux pour surveiller le circuit hydraulique. Le seuil d'ouverture de la valve de limitation de pression est égal à la pression de service maximale admissible du circuit hydraulique. Tant que la valve de limitation de pression 1, 2 reste fermée, le contacteur maintient la pression de service à l'intérieur d'un domaine pré-établi. Ce domaine peut être réglé au moyen des vis 59 qui, quand l'interrupteur est ouvert, per- mettent de modifier l'espacement entre la plaquette de contact 57 et la bague de contact 63. En faisant tourner la manette de réglage 46, on modifie la précontrainte du ressort 34 et, de ce fait, on change la pression à laquelle le moteur de la pompe sera déconnecté et, partant, la pression à laquelle la valve de limitation de pres- sion 1, 2 s'ouvre. Il est à remarquer que la course de cet in- terrupteur manométrique est indépendante du seuil d'ouverture de la valve de limitation de pression 1, 2. On peut obtenir différentes caractéristiques d'action- nement en agissant sur les surfaces de pression opposées de l'espace 27a et/ou sur la courbe caractéristique du ressort 34 et/ou sur la disposition et la nature du ressort d'actionnement 32. Le second exemple de réalisation, représenté sur les figures 6a et 6b utilise en majeure partie les mêmes composants que le premier exemple de réalisation, lesquels ont été dési- gnés par les mêmes références numériques. Toutefois, ce second exemple présente deux canaux 5 s'étendant obliquement par rapport au piston 3 de la valve. La tige 19 de celle-ci comprend les parties 20, 21 et 23. La partie 21 a un. diamètre réduit par rap- port à la partie 20. La partie 23 a un diamètre légèrement plus petit que celui de la partie 21. Dans ce mode de réalisation on n'a pas prévu de pièce correspondant à l'entretoise 27 du premier exemple de réalisation. A la place de la bague d'é- tanchéité 29a on utilise une bague-butée 70 dont le diamètre est plus grand que celui de la partie 23 de la tige 19 de la valve. Dans la face frontale de l'organe intermédiaire 24 qui est à l'opposé de l'obturateur 1 est vissée l'extrémité d'une tige d'actionnement 53a présentant un élément tubulaire 30. Entre le fond de l'élément tubulaire 30 et la bordure 29 de la pièce intermédiaire 28 est interposé un ressort 32. Les surfaces frontales en regard de la bague d'étan- chéité 25 exercent, lorsqu'une pression se développe dans l'es- pace 27a, une force tendant à fermer l'obturateur 1, tandis que la surface frontale tournée vers l'obturateur 1 exerce sur celui-ci une force tendant à l'ouvrir. La tige 19 de la valve constitue, ici aussi, un organe de pression qui, lorsqu'une pres- sion s'exerce sur lui, développe une force tendant à fermer l'obturateur 1. La cuvette de ressort 35 est traversée par la tige d'actionnement 53a dont le diamètre est réduit par rapport à son extrémité comportant l'élément tubulaire 30. La vis de ré- glage creuse 39 prend appui sur la cuvette 35 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 40a et d'une bague 41. La partie 38 du corps de l'appareil est couverte, du côté opposé au fond 6, par un couvercle annulaire 44 qui est tra- versé par la tige de réglage 45, et qui porte, à l'extérieur de la partie 38 de l'appareil, un élément de réglage 46a. La partie tubulaire 47 est guidée, à son extrémité opposée à l'élément de réglage 46a, dans la partie 38 du corps de l'appareil. La tige d'actionnement 53a soutient l'organe intermédiaire 55a logé dans la partie tubulaire 47 de la tige de réglage 45, et sur lequel prend appui l'organe d'actionnement 56a qui, au moyen d'un cous- sinet 71, est monté sur la tige d'actionnement.45. Entre l'organe d'actionnement 46a et le couvercle 44 est interposé un ressort 66. L'organe d'actionnement 46a coopère avec un interrupteur 72, opérant sans contact physique, qui est réglable radialement par rapport à la partie 38 du corps de l'appareil et qui est monté radialement sur ladite partie 38. Le dispositif de commutation qui vient d'être décrit est conçu de façon que quand la valve de limitation de pression est fermée et que l'espace 27a n'est pas en pression, l'inter- rupteur 72 reste fermé de sorte que le moteur, non représenté, d'une pompe non représentée est connecté à une source d'alimen- tation électrique, tandis que dans la pression atteint un seuil déterminé, de sorte que l'organe intermédiaire 24 effectue une certaine course par rapport à l'obturateur 1, l'interrupteur 72 s'ouvre, séparant ainsi le moteur de la pompe de sa source électrique. Comme il a été indiqué ci-dessus, les parties hydrau- liques des deux exemples de réalisation sont analogues. Seule diffère la forme de réalisation des interrupteurs. Il est à noter que dans le second exemple de réali- sation, la pression régnant dans la canal de commande 13 agit aussi par l'intermédiaire de l'ouverture longitudinale 18 dans l'espace 27a suivant une direction tendant-à fermer l'obtura- teur 1, en exerçant également sur l'organe intermédiaire 24 une force tendant à déplacer celui-ci en direction de l'élément de réglage 46a. Quand la pression atteint un seuil déterminé, l'interrupteur 72 s'ouvre et le moteur de la pompe est séparé de sa source électrique. Peu après l'ouverture de l'interrupteur, l'organe intermédiaire 24-est placé contre la bague-butée 70, tandis que l'obturateur 1 s'écarte du siège de l'organe 2, ce qui a pour conséquence d'ouvrir la valve de limitation de pres- sion 1, 2. La pression à laquelle le moteur de la pompe est séparé de sa source électrique n'est que légèrement inférieure à la pression d'ouverture de la valve de limitation de pression 1, 2. Quand la pression baisse dans le circuit hydraulique, la valve 1, 2 se referme et l'organe intermédiaire 24 se déplace en direction de l'obturateur 1. Quand l'interrupteur 72 se fer- me, le moteur de la pompe est remise en communication avec sa source d'alimentation électrique. Tant que la valve de limitation de pression 1, 2 reste fermée, l'interrupteur 72 maintient la pression de ser- vice à l'intérieur d'un domaine déterminé qui est fonction de sa position de réglage. En tournant l'élément-de réglage 46a, on modifie la précontrainte du ressort 34, et de ce fait, la pression à laquelle le moteur de la pompe s'arrête, ainsi que la pression à laquelle la valve de limitation de pression 1, 2 s'ouvre. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits et représentés. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir pour cela du cadre de l'invention: à la place des in- terrupteurs décrits ci-dessus, on pourra également utiliser d'autres appareils par exemple inductifs, capacitifs ou opto- électriques. R E V E N D ICA T I O N S - Dispositif de commande manométrique qui comprend un interrupteur électrique comportant un organe de pression sou- mis à la force d'un ressort et pouvant se déplacer axialement dans une enveloppe,caractérisé en ce que l'organe de pression (19) est relié, du côté opposé à l'interrupteur (57, 63, 72) à l'organe (1) d'une valve de limitation de pression (1, 2) et en ce qu'il est entouré par un organe intermédiaire tubulaire (24) mobile dans l'enveloppe (38), et monté entre l'organe de pression et l'enveloppe, organe intermédiaire contre lequel le ressort de réglage (34) prend appui, en ce que entre l'organe de la valve et l'organe intermédiaire est prévue une chambre de pression (27a) et en ce que la course de l'organe intermé- diaire par rapport à l'organe de la valve est limitée par des butées (1, 33; 24, 29). 2 - Dispositif de commande,selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de réglage (34) prend appui contre une cuvette (35) montée dans l'enveloppe (38) et régla- ble dans la. direction de l'axe dudit ressort. 3 - Dispositif de commande, selon la revendication 1, ou 2, caractérisé en ce que l'organe de pression (19) est relié à une pièce actionnant l'interrupteur (57, 63) au moyen d'une tige d'actionnement (53) traversant coaxialement l'enve- loppe (38). 4 - Dispositif de commande, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tige de com- mande (53) et une vis (39) s'engagent dans un axe de réglage creux (45) qui sert à régler la position de la cuvette (35) ser- vant d'appui au ressort de réglage (34). - Dispositif de commande, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu que l'élément de commande (63) relié à l'organe intermédiaire (24) est un organe de contact monté entre deux ressorts qui est re- iié à l'organe de pression (19) et qui coopère avec un élément de commande (57) présentant également la forme d'un organe de contact.