Brevet FR2489467A1 — publié le 19820305

SYSTEME DE VANNE POUR REGLER LE DEBIT D'UN FLUIDE ABRASIF La présente invention concerne un système de vanne pour régler le débit d'un fluide abrasif servant à arroser la meule d'une machine à recti- fier ou analogue. Il est bien connu d'utiliser un fluide abrasif s'écoulant facilement, pour arroser la meule d'une machine à rectifier ou analogue en fonctionnement. Ce fluide abrasif comporte des particules abrasives en sus- pension dans un liquide support, et se trouve normalement mis en circulation au moyen d'une pompe. On connait, d'après le brevet U.S. 3 110988, une machine à rectifier d'un type permettant d'utiliser une vanne de réglage conforme à l'invention. En outre, d'après le brevet U.S. 3 329 167, on connait une réalisation d'une vanne de réglage de débit de fluide abrasif pour une telle machine à rectifier. On connait des machines à rectifier reliées à un réservoir de fluide abrasif, et associées à une pompe d'alimentation qui assure l'arrivée du fluide abrasif. De préférence, on prévoit alors un réservoir groupé avec la pompe, une canalisation d'alimentation partant de la pompe et traversant une vanne de réglage pour aboutir à la rectifieuse, et une canalisation de retour entre la vanne de réglage et la pompe. Une machine à rectifier peut alors comporter une ou plusieurs vannes de réglage pour régler le débit du fluide abrasif amené par une canalisation d'alimentation Jusqu'à la meule de la rectifieuse, et pour régler le débit du fluide qui retourne à la pompe, en traversant la vanne de réglage. On comprend donc ainsi que, si l'utilisateur désire augmenter le débit du fluide abrasif arrivant sur la meule de la recti- fieuse, il agit sur la vanne de réglage pour réduire le débit de retour du fluide qui revient à la pompe, afin d' envoyer davantage de fluide vers la meule. Si par contre l'utilisateur désire réduire le débit du fluide abrasif arrivant à la meule de la rectifieuse, il agit sur la vanne de réglage, pour augmenter le débit de retour du fluide remis en circulation vers la pompe. Un réservoir associé à la pompe est prévu pour contenir le fluide abrasif. Normalement, on ne ré-utilise pas le fluide abrasif envoyé à la meule de la rectifieuse en fonctionnement, et il faut donc ajouter de temps à autre certaines quantités d'abrasif et de liquide support dans le réservoir. Il est très souhaitable de faire fonctionner constamment la pompe, pour assurer une circulation continuelle du fluide abrasif, même si l'on n'a besoin que d'un faible débit de fluide abrasif sur la meule de la rectifieuse. On règle donc le débit de fluide voulu sur la meule en agissant sur la vanne 2 248M467 de réglage, et le débit en excédant provenant de la pompe d'alimentation est renvoyé à celle-ci. On opère ainsi afin de maintenir le fluide abrasif en cir- culationp car en le laissant stagner on favoriserait la décantation des parti- cules abrasives, au risque de provoquer des obstructions et une variation de la vitesse de coupe. Il est difficile de pomper le fluide abrasif dans les tuyau- teries et les vannes d'un circuit sans éprouver de difficultés dues à des effets d'obstruction et les vannes de réglage connues, utilisées dans de tels circuits d'arrosage, ne permettent pas d'éliminer correctement ces difficultés. Le but de l'invention est donc une vanne de réglage perfectionnée pour un tel circuit d'arrosage que réduisent les risques d'obstruction dus au fluide abrasif. L'invention a également pour but une vanne de réglage perfec- tionnée, dont la position de réglage puisse être ajustée pour obtenir un débit déterminé de fluide abrasif vers la meule de la rectifieuse, et un débit déterminé de fluide abrasif renvoyé à la pompe. L'invention a aussi pour but une vanne de réglage disposée de telle manière que le courant de fluide abrasif envoyé à la meule de la recti- fieuse traverse verticalement la vanne vers le bas, pour arriver à un réparti- teur qui dirige le fluide vers un certain nombre de tubes séparés, aboutissant à différents endroits de la meule de la rectifieuse. L'invention a encore pour but une vanne de réglage associée à un répartiteur perfectionné à quatre voies pouvant recevoir le courant de fluide abrasif sortant de la vanne de réglage, pour amener le fluide par quatre passages tubulaires séparés jusqu'à quatre endroits différents sur la meule de la rectifieuse. Le système de vanne de réglage qui fait l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un boisseau laumant pou- vant être manoeuvré à la main, disposé au voisinage d'un passage d'entrée ménagé dans la vanne pour l'arrivée du fluide abrasif, pour régler le débit de fluide abrasif vers la meule de la rectifieuse: un passage sensiblement ver- tical, partant dudit boisseau tournant, pour assurer la circulation du fluide abrasif destiné à la meule de la rectifieuse; et un distributeur à quatre voies disposé à l'extrémité inférieure du passage sensiblement vertical, pour diviser le débit du fluide abrasif enquatre débits séparés sensiblement égaux, respectivement prévus pour aboutir en quatre endroits différents de la meule de la rectifieuse. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description d'un mode de réalisation préféré, présenté ciaprès à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessine annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation d'un système de vanne pour fluide abra- sif conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en bout de la vanne de la figure 1, dans le sens des flèches 2-2, représentant une poignée de manoeuvre à la main de l'obturateur de la vanne; - la figure 3 est une coupe verticale de la vanne de la figure 1, suivant 3-3; - les figures 4 et 5 sont des vues partielles du boisseau rotatif de la figure a représentant ce boisseau en différentes positions permettant d'assurer diffé- rents débits de fluide abrasif pour alimenter la meule d'une rectifieuse; - la figure 6 est une coupe transversale agrandie de la figure 3, sensiblement suivant la ligne 6-6 de la figure 3, représentant quatre orifices de passage de m&me calibre par o le fluide abrasif entre dans quatre éléments tubulaires aboutissant à des endroits différents de la meule d'une rectifieuse. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la vanne comporte une patte de fixation 10 sous laquelle est monté le corps 12 de la vanne, au moyen d'au moins deux vis 14 traversant la patte et engagées dans la partie supé- rieurs du corps de la vanne. Le corps 12 de la vanne présente un alésage bori- zontal 16 qui traverse complètement le corps de la vanne, et dans lequel est monté un boisseau rotatif 18. Le boisseau 18, introduit dans le corps 12 de la vanne à partir de la droite, dans la position de la figure 1, comporte une extrémité élargie et moletée 20 qui facilite le déplacement à la main du bois- seau 18. Ce dernier peut être démonté pour entretien. Lorsqu'on met en place le boisseau 18 dans l'alésage 16 du corps 12 de la vanne, dans la position représentée sur la figure 1, l'extrémité gauche 22 du boisseau fait saillie hors du corps de la vanne. Une tige 24 comporte un corps 26 percé d'un alésage 28, pour recevoir l'extrémité en saillie 22 du bois- seau de la vanne. La tige 24 est fixée à l'extrémité 22 du boisseau par une vis radiale 30, et l'extrémité opposée 32 de la tige présente un diamètre réduit, qui passe dans un trou ménagé dans une extrémité recourbée vers le bas 34 de la patte de fixation 10, de manière à soutenir la tige 24, en lui permettant de tourner. Au bout de l'extrémité 32 de la tige, un trou transver- sal 36 est prévu pour le montage d'uxapoignée de manoeuvre 38, servant à com- mander à la main la rotation de la tige 24 et du boisseau 18,afin de régler le débit du fluide abrasif. 4 2489467 La vanne représentée sur la figure 1 peut être montée sur le bâti d'une rectifieuse, au moyen de vis verticales 40 qui traversent vers le haut la patte de fixation 10, au voisinage du corps 12 de la vanne. La vanne com- porte un raccord d'entrée 42 par o le fluide abrasif provenant d'un réservoir d'alimentation (non représenté) pénètre dans le corps 12 de la vanne; celle- ci comporte également un raccord de retour 44, relié à une canalisation de retour (non représentée) aboutissant au réservoir d'alimentation, et un distributeur 46 à quatre orifices de sortie. Comme on le voit sur la figure 3, le corps 12 de la vanne présente une extrémité inférieure 48 de diamètre réduit, en saillie vers le bas à partir d'un épaulement annulaire 50. Le distributeur 46 à quatre voies pré- sente un manchon 46 en saillie vers le haut, qui épouse la partie 48 de diamètre réduit du corps 12, et s'étend jusqu'à l'épaulement 50. Le distribu- teur 46 à quatre voies est fixé sur l'extrémité inférieure du corps 12 de la vanne par au moins une vis radiale de retenue 54 (figure 1). La partie inférieure 56 du distributeur 46 à quatre voies comporte un doigt diviseur vertical 58, entouré par quatre passages sensiblement verti- caux 60,62,64 et 66 (figures 3 et 6). Comme on le voit sur la figure 3, le passage sensiblement vertical 60 aboutit à un passage incliné 68, qui présente un diamètre plus important pour loger l'épaisseur d'un élément tubulaire 70 (figure 1). Chacun des autres passages'verticaux est associé de même à un passage i noliné dans lequel est engagé un élément tubulaire tel que 72 et 74 (figure 1), le quatrième élément tubulaire (non représenté) étant monté à l'opposé de l'élément tubulaire 72. On a schématisé en outre sur la figure 1, un tube de prolongation 76, d'un type pouvant être raccordé à chacun des éléments tubulaires en saillie sur le distributeur 46 à quatre voies, afin d'atteindre les endroits voulus sur une meule associée d'une rectifieuse. On sait qu'une rectifieuse classique du genre décrit dans le brevet U.S. 3 110 988 comporte une meule constituée par un plateau segmenté de grand diamètre, tournant suivant un axe vertical, et quatre éléments annulaires disposés à la partie supérieure de la meule. Les pièces à rectifier sont dis- posées entre les quEÉre élément3annulaires et appliqués contre la meule de la rectifieuse au moyen de plaques d'appui. Le fluide abrasif est amené jusqu'à la meule, au voisinage de chacun des éléments annulaires dans lesquels sont disposées les pièces à rectifier. Habituellement, on fait arriver le fluide abrasif en quatre endroits différents du plateau segmenté, en regard de chacun des quatre éléments annu- laires, l'endroit exact d'arrivée dépendant du sens de rotation de l'élément 2489467 annulaire, pour que le fluide abrasif passe sous l'élément annulaire et sous les pièces à rectifier. Ceci permet de comprendre pourquoi la vanne comporte un distributeur à quatre voies, et pourquoi chacun des quatre passages ménagés dans le distributeur est associé à un élément tubulaire tel que 70, prolongé par un tube tel que 76 (figure 1). On notera que le diamètre de chacun des passages inclinés tel que 68 (figure 3) est supérieur au diamètre du passage vertical correspondant 60, d'une différence égale au double de l'épaisseur du tube 70. Cette disposition permet d'assurer un diamètre interne constant pour la circulation du fluide abrasif. Lorsque la vanne conforme à l'invention est en fonctionnement, le fluide abrasif aspiré par une pompe dans un réservoir d'alimentation (non représenté) est amené jusqu'au raccord d'entrée 42 (figure 1 et 3). Le fluide abrasif arrivant au raccord d'entrée 42 s'écoule dans un passage vertical 78 (figure 3), qui communique avec l'alésage horizontal 16 dans lequel est monté le boisseau tournant 18. Le passage vertical 78 continue au-delà de la partie inférieure de l'alésage 16, et débouche sous la partie 48 de diamètre réduit du corps de vanne 12, en regard des passages 60,62,64 et 66 du distributeur 46 à quatre voies. Le boisseau 18 comporte un premier passage 80, qui tra- verse le boisseau et qu'on a représenté en position verticale sur la figure 3, et un second passage 82, incliné par rapport au passage 80 et communiquant avec ce dernier au voisinage de son milieu. Sur la figure 2, on a représenté la poignée 38 servant à manoeuvrer le boisseau tournant 18. Deux doigts d'arrêt 84 et 86 montés sur l'extrémité 34 de la patte de fixation, coopèrent avec une extrémité pointue 88 de la poignée 38, pour limiter les mouvements de la poignée 38 et du boisseau tour- nant 18. Lorsque la pointe 88 de la poignée se trouve en position verticale en appui contre la butée 84, comme représenté sur la figure 2, le boisseau 18 se trouve dans la position représentée sur la figure 3, dans laquelle le pas- sage 82 est hors circuit, alors que le passage 80 est complètement aligné sur le passage vertical 78 ménagé dans le corps 12 de la vanne. Dans cette position du boisseau 18, tout le fluide abrasif arrivant par l'orifice d'entrée 42 est envoyé vers le bas jusqu'au distributeur 46 à quatre voies, ce qui assure un débit maximum de fluide abrasif pour alimenter le disque de meulage de la rectifieuse ainsi équipée. En faisant tourner la poignée 38 pour amener sa pointe 88 contre l'autre butée 86 (figure 2), on amène le boisseau 18 dans la position repré- sentée sur la figure 5; tout le débit de fluide abrasif est alors envoyé à travers le boisseau par les passages 82 et 80 pour aboutir à l'orifice de 6 2489467 sortie 44 d'o le fluide se trouve ramené à la pompe d'alimentation, pour être utilisé à nouveau. Dans cette position du boisseau 18, aucune partie du débit de fluide abrasif ne parvient à la meule de la rectifieuse. On a représenté sur la figure 4 une position intermédiaire du boisseau 18, dans laquelle le fluide abrasif amené à l'orifice d'entrée 42 par la pompe d'alimentation arrive aux passages 82 et 80 du boisseau, une partie du débit du fluide abrasif continuant vers le bas par le passage 78 et de là vers la meule de la rectifieuse, tandis que le reste du débit du fluide abrasif sort par le passage horizontal 44, pour retourner à la pompe d'alimen- tation. D'après ce qui précède, on comprend qu'un opérateur agissant sur la poignée de réglage 38 peut envoyer à la meule de la rectifieuse ainsi équipée toute partie voulue du débit du fluide abrasif arrivant par l'orifice d'entrée 42, tandis que le reste du débit du fluide abrasif retourne à la pompe d'ali- mentation. On se reporte maintenant aux figures 3 et 6 qui représentent le dis- tributeur 46 à quatre voies. Le distributeur 46 est prévu pour répartir de manière égale le débit utile du fluide abrasif arrivant par le passage verti- cal 78, à raison d'un quart pour chacun des quatre passages 60,62, 64 et 66, et pour les quatre éléments tubulaires associés, tels que les éléments tubu- laires 70,.72 et 74 représentés sur la figure 1, qui servent à amener le fluide abrasif en quatre endroits choisis sur la meule de la rectifieuse ainsi équipée. En outre, le distributeur 46 permet d'assurer cette réparti- tion sans risque de blocage dans les passages ou de dépôt des particules abrasives du fluide. Le doigt diviseur 58 du répartiteur 46, dirigé vers le haut, part de la partie inférieure 56 du répartiteur, en se terminant par une extrémité pointue qui pénètre un peu dans l'orifice de sortie du passage d'arrivée 78, à la base du corps 12 de la vanne. Le doigt diviseur 58 présente quatre facettes inclinées, 92a, 92b, 92c et 92d, au voisinage de son extré- mité supérieure (figure 6). Chacune de ces facettes inclinées présente un profil évidé ou concave, de manière à ménager quatre ouvertures "en ballon de football" entre l'extrémité supérieure du doigt diviseur 58 et l'extré- mité adjacente de l'extrémité inférieure 48 du corps 12 de la vanne, sensi- blement en appui sur le doigt diviseur, à l'endroit o débouche vers le bas le passage 78. On a représenté sur la figure 6 les quatre ouvertures "en ballon de football" 93a, 93b, 93c et 93d, qui présentent toutes la même sec- tion de passage et communiquaent respectivement avec les quatre passages tubu- laires 60,62,64 et 66, aboutissant aux différents endroits arrosés de la meule de la rectifieuse. On comprend que les difficultés relatives au réglage de débit du fluide abrasif, et à la suppression des risques de colmatage et de dép8t des particules abrasives, tendent à devenir plus critiques lorsqu'on diminue le débit du fluide. C'est pourquoi on adapte la position du boisseau tournant 18, en fonction du débit de fluide abrasif que l'on souhaite à l'endroit de la meule de la rectifieuse, suivant le genre de rectification à réaliser. Et lorsqu'on n'a besoinque d'un débit réduit de fluide abrasif sur la meule de la rectifieuse, ce qui correspond à une réduction du débit de fluide abrasif arrivant dans la partie inférieure du passage 78 (figure 3), la pres- sion servant ainsi à assurer la circulation du fluide tend à diminuer, ce qui augmente les risques de colmatage et de dépit indésirable des particules abrasives. Malgré cela, le boisseau 18 à effet directionnel, et le distribu- teur 46 à quatre voies du système de vanne conforme à l'invention, fonction- nent correctement dans toutes les conditions normales, ainsi que le montre l'expérience. A propos du distributeur 46 à quatre voies, on notera que la surface totale des quatre orifices 93a, 93b, 93c et 93d, "profilés en ballon de foot- ball" est sensiblement égale à la surface totale de-la section transversale du passage vertical 78 qui aboutit à ces orifices. L'expérience montre que cette disposition permet d'obtenir des débits sensiblement égaux de fluide abrasif à l'entrée de chacun des passages 60, 62, 64 et 66, et d'assurer aussi la présence de quantités sensiblement égales de particules abrasives dans le fluide arrivant à chaque passage. On pense qu'un avantage important du système de vanne conforme à l'invention tient au fait que l'organe directionnel de la vanne, constitué par le boisseau tournant 18, forme un ensemble compact avec le distributeur 46 à quatre voies, et au fait que le distributeur à quatre voies communique avec le boisseau tournant par l'intermédiaire d'un passage 78 sensiblement vertical. Grâce à ces dispositions, le fluide abrasif allant de l'orifice d'entrée 42 de la vanne à la meule de la rectifieuse associée pénètre dans le corps 12 de la vanne par l'extrémité supérieure du corps, à l'endroit du raccord 42, et traverse ensuite la vanne en s'écoulant dans le passage verti- cal 78, pour aboutir au distributeur 46 à l'extrémité inférieure de ce passa- ge, et sortir ensuite du distributeur en traversant les quatre passages inclinés 68 (figure 3). En assurant ainsi une circulation vers le bas du fluide abrasif à travers le système de la vanne, dans le sens de la pesanteur qui facilite donc la circulation, on réduit les risques de dépôts internes des particules 248946? en suspension dans le fluide abrasif, qui pourraient entra ner un colmatage de la vanne. En particulier, les risques de colmatage se trouvent réduits entre le boisseau directionnel 18 et le distributeur 46, car le fluide abrasif n'a qu'à suivre alors un trajet court et direct vers le bas, à partir du boisseau pour aboutir au distributeur. Un autre avantage du système de vanne conforme à l'invention tient à La consrmati. on relativement réduite de fluide abrasif. Avec les vannes de réglage connues jusqu'ici, le fluide abrasif avaittendance à colmater la vanne et à l'obstruer. Et les utilisateurs avaient donc tendance à ouvrir la vanne de réglage plus qu'il ne fallait noimalement, afin d'augmenter la pres- sion et le débit du fluide abrasif, pour chercher à éviter les colmatages. Cette manière d'opérer entraine une consommation inutile de fluide abrasif, qui n'est normalement pas remis en circulation après arrosage de la meule d'une rectifieuse. Or, le système de vanne conforme à l'invention permet de réduire les effets de colmatage et d'obstruction, m8me pour un débit réduit du fluide abrasif, grâce à quoi on peut opérer avec des valeurs relativement réduites de débit, et donc économiser le fluide abrasif. 9 2489467 REVENDICATIONS 1. Système de vanne pour régler le débit d'un fluide abrasif alimen- tant la meule d'une machine à rectifier ou analogue, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison: un boisseau tournant 18 pouvant être manoeuvré à la main, disposé au voisinage d'un passage d'entrée 42 ménagé dans la vanne 12 pour l'arrivée du fluide abrasif, pour régler le débit de fluide abrasif vers la meule de la rectifieuse; un passage sensiblement vertical 78, partant dudit boisseau tournant 18, pour assurer la circulation du fluide abrasif destiné à la meule de la rectifieuse; et un distributeur à quatre voies 46, disposé à l'extrémité inférieure du passage sensiblement vertical 78, pour diviser le débit du fluide abrasif en quatre débits séparés sensiblement égaux, respectivement prévus pour aboutir en quatre endroits différents de ladite meule de la rectifieuse. 2. Système de vanne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boisseau 18 de la vanne peut tourner, entre une première position-limite, pour laquelle sensiblement tout le débit du fluide abrasif arrivant par 1'ori- fice d'entrée 42 s'écoule vers le bas dans le passage sensiblement vertical 78 et aboutit au distributeur à quatre voies 46; et une seconde position - limite, pour laquelle sensiblement tout le débit du fluide abrasif arrivant par l'orifice d'entrée se trouve ramené à un orifice de retour 44, à partir duquel le fluide est remis en circulation vers une pompe d'alimentation. 3. Système de vanne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le distributeur à quatre voies comporte un doigt diviseur 58 orienté vers le haut et présentant une extrémité qui pénètre partiellement dans l'extrémité inférieure du passage sensiblement vertical 78; et quatre passages séparés ,62,64,66 disposés autour de l'extrémité du doigt diviseur 58, ces passages communiquant avec le passage vertical 78, pour recevoir à la sortie du pas- sage vertical des débits séparés sensiblement égaux de fluide abrasif, ces débits séparés étant respectivement destinés à différents endroits de la meule de la rectifieuse. 4. Système de vanne, pour régler le débit du fluide abrasif servant à arroser la meule d'une machine à rectifier ou analogue, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison: un boisseau tournant 18 pouvant être maneouvré à la main, et disposé au voisinage d'un orifice d'entrée 42 ménagé dans la vanne pour l'arrivée du fluide abrasif, pour régler le débit du fluide abrasif vers la meule de la rectifieuse; un passage sensiblement vertical 78 partant dudit boisseau tournant, vers le bas, pour assurer la circulation du fluide abrasif destiné à la meule de la rectifieuse; le boisseau 18 pouvant tourner, entre une première position-limite, pour laquelle sensi- blement tout le débit de fluide abrasif arrivant par l'orifice d'entrée s'é- coule vers le bas dans le passage sensiblement vertical 78, pour aboutir à la meule de la rectifieuse; et une seconde position-limite, pour laquelle sensiblement tout le débit du fluide abrasif arrivant par l'orifice d'entrée 42 se trouve ramené à un passage de retour 44, à partir duquel le fluide est remis en circulation vers une pompe d'alimentation; et un répartiteur à quatre voies 46 disposé à l'extrémité inférieure dudit passage sensiblement vertical, pour diviser le débit du fluide abrasif en quatre débits séparés sensiblement égaux, respectivement destinés à quatre endroits différents de la meule de la rectifieuse; le répartiteur à quatre voies 46 comportant un doigt diviseur 58 orienté vers le haut, qui présente une extrémité pénétrant en partie dans l'extrémité inférieure dudit passage sensiblement vertical 78, et quatre passages séparés 60,62,64,66 disposés autour de l'extrémité du doigt diviseur 58, ces quatre passages communiquant avec le passage sensi- blement vertical 78, pour recevoir des débits séparés sensiblement égaux de fluide abrasif à la sortie du passage vertical, afin d'amener ces débits séparés aux divers endroits de la meule de la rectifieuse. 5. Système de vanne selon la revendication 4, caractérisé en ce que le doigt diviseur 58 orienté vers le haut présenteau voisinage de son extré- mité quatre facettes de profil concave 92,a,b,c,d, déterminant des ouvertures profilées 93a,b,c,d, en ballon de football, par lesquelles l'extrémité infé- rieure du passage sensiblement vertical 78 peut communiquer avec les quatre passages séparés 60,62,64,66 disposés autour de2'extrémité du doigt diviseur. 6. Système de vanne selon la revendication 5, caractérisé en ce que la somme des sections transversales des quatre ouvertures profilées 93a,b,Qd, en ballon de football est sensiblement égale à la section transversale du passage sensiblement vertical 78.