Brevet FR2492040A1 — publié le 19820416

La présente invention a pour objet un distributeur commandé par impulsions,comportant deux soupapes pilotes à commande électromagnétique ou électrovannes, un corps de sou- pape contenant un piston mobile dans une chambre de compression et qui conserve sa position momentanée même lorsque lesdites soupapes pilotes sont désexcitées, ainsi qu'un raccord d'ali- mentation, un raccord de retour ou de mise à l'atmosphère et des raccords de fonction, au nombre de deux par exemple. Dans un distributeur commandé par impulsions,l'inver- sion de la position du piston est obtenue par une impulsion électrique brève appliquée à la soupape pilote appropriée,cet- te dernière étant alors excitée pendant un temps bref et fai- sant passer le piston d'une de ses positions de service à l'autre. Le piston conserve sa position même après la fin de l'impulsion, c'est-à-dire lorsque la soupape pilote est désexci- tée. Ce processus se reproduit après chaque inversion de la position du piston du distributeur, lorsque celui-ci passe de l'une de ses positions de service à l'autre. Le résultat obtenu est que, pendant la durée de maintien du piston de la soupape principale dans l'une ou l'autre de ses positions de service, les soupapes pilotes n'ont pas à être excitées, ce qui entraîne une économie d'énergie. Or, les modes de construction connus de ces distri- buteurs à plusieurs voies commandés par impulsions sont en- combrants et très onéreux, tant par leur construction elle- même que par les procédés de fabrication utilisés. L'invention a donc pour but de développer un distri- buteur du type considéré de manière à réduire son encombrement et à simplifier sa technique de construction. Ce but est atteint,selon l'invention, en inter- calant entre les soupapes pilotes et le piston principal un élément supplémentaire,par exemple une membrane souple,qui permet de faire communiquer soit le raccord d'alimentation avec la chambre de compression de la soupape principale,soit celle-ci avec le raccord de retour ou de mise à l'atmosphère, ladite membrane étant toujours reliée, par l'intermédiaire d'un canal pilote, à l'un des raccords de fonction. Le corps du distributeur forme utilement deux siè- ges,de part et d'autre de la membrane, dont l'un sert à la mise en communication du raccord d'alimentation avec la cham- bre de compression et l'autre à celle de ladite chambre avec un raccord de mise à l'atmosphère ou de retour. La membrane reçoit rationnellement sur une de ses faces la pression incidente à l'arrivée par l'intermédiaire de l'une des soupapes pilotes,tandis que l'autre face peut être mise à l'atmosphère par l'autre soupape pilote. Il est avantageux de ménager, dans le corps du dis- tributeur, une chambre annulaire entre les deux sièges de la membrane, ladite chambre communiquant toujours,par l'inter- médiaire du canal pilote, avec l'un des raccords de fonction. Ce canal pilote contient utilement un étranglement. De préférence, l'un des raccords de fonction est mis à l'atmosphère ou vidangé directement, l'autre l'est par l'intermédiaire du piston principal. Un mode d'exécution de l'invention, sans caractère limitatif, est décrit ci-après en détail et illustré aux dessins annexé. Le-s figures 1 à 4 sont des vues en coupe axiale d'un distributeur à impulsions, représenté dans différentes positions de fonctionnement. La figure 1 représente un distributeur à impulsions 10, comportant un corps 12 et deux soupapes pilotes 14 et 16, surmontant ledit corps 12 et fixées sur lui. La soupape pilote 14 comporte une armature d'électroaintant 72-qui coopèreravec un siège de soupape 18 du corps 12 et la soupape pilote 16 comporte une armature d'é- lectro -aimant 74 qui coopère avec un siège analogue 20.Le corps du distributeur comporte en outre un raccord d'alimentation 22, un raccord de retour ou de mise à l'atmosphère 24 ainsi que deux raccords de fonction 26,28 qui aboutissent à deux utili- sateurs. Une canalisation 30, branchée directement sur le raccord d'alimentation 22, aboutit à la soupape pilote 14, tandis qu'un- canal de jonction 32 fait communiquer le siège 18 de la soupape pilote 14 avec la soupape pilote 16. Enfin, le siège 20 de la soupape pilote 16 communique avec un canal de fuite 34. Le corps 12 forme une chambre de compression 36 dans laquelle coulisse un piston 38, pourvu de son côté de trois pistons auxiliaires 56,58 et 60 disposés à une cer- taine distance axiale les uns des autres. Une communication 40 relie le canal de jonction 32 avec la chambre de compression 36, le canal 32 étant ce- pendant séparé de la communication 40 par un siège de sou- pape 42 formé par le corps, ledit siège pouvant être décou- vert et obturé alternativement par un organe de soupape, dans l'exemple d'exécution illustré par une membrane souple 46. Ladite membrane 46 coopère en outre avec un second siège 44 qui communique avec un canal de fuite 48. Entre les sièges 42 et 44 de la membrane,le corps du distributeur forme une chambre annulaire 50 qui communique en permanence avec le raccord de fonction 28 par un canal pilote 52. Ce canal pilote 52 contient un étranglement 54. Le piston principal 38 présente un alésage trans- versal 62 communiquant avec un alésage axial64 assurant la décompression du raccord de fonction 26. La membrane 46 peut coulisser dans un alésage axial du corps qui la guide de façon appropriée, sa lèvre 66 pouvant prendre appui sur la face intérieure dudit alésage. Le distributeur selon l'invention fonctionne comme suit: Dans sa position illustrée à la figure 1, aucun des deux électro-aimants des soupapes pilotes 14 et 16 n'est excité et les deux armatures 72 et 74 reposent sur les sièges 18 et 20qu'elles obturent étanchément. La chambre de compression 36, située au-dessus du piston principal 38 et du piston au- xiliaire 56, est mise à l'atmosphère par l'intermédiaire de la communication 40, du siège ouvert 44 de la membrane et. du canal de fuite 48. Le piston auxiliaire 58 présentaht une plus grande surface que le piston 60, le piston principal 38 est maintenu, par le fluide sous pression arrivant par le rac- cord d'alimentation 22, dans la position illustrée à la fi- gure 1. Dans cette position, le raccord de fonction 26 est relié au raccord d'alimentation 22, tandis que le raccord de fonction 28 est mis à l'atmosphère par le raccord de fuite 24. Dans la position de la figure 2, la soupape pilo- te 14 a été excitée et l'armature 72 passe en position haute, ouvrant le siège 18.Le fluide sous pression, air comprimé par exemple, passe du raccord d'alimentation 22, par la ca- nalisation 30, vers le canal de jonction 32 par le siège ouvert 18 de 1'électrovanne et vient s'appliquer sur la mem- brane 46. Celle-ci est repoussée axialement vers le bas,le siège 42 est découvert et le siège 44 obturé. Le fluide tra- verse donc le siège 42 et entoure la membrane par sa périphé- rie car sa lèvre 66 est recourbée vers le bas, la pression arrivant alors dans la communication 40 d'o elle vient s'ap- pliquer dans la chambre 36. Etant donné que le siège 44 est alors obturé par la membrane 46, la chambre de compression 36 est isolée du canal de fuite 48. Du fait de la différence de pression, le piston 38 est repoussé vers la position indi- quée à la figure 2. Ainsi, la pression peut arriver du rac- cord d'alimentation 22 jusqu'au raccord de fonction- 28 y tandis que le raccord de fonction 26 est décomprimé par l'in- termédiaire de l'alésage transversal 62 et de l'alésage axial 64. Dans la position illustrée à la figure 3, la soupape pilotel4est à nouveau désexcitée et l'armature 72 a été rame- née, par son ressort de rappel non décrit en détail, sur le siège 18 qu'elle obture. La communication entre le raccord d'alimentation 22 et le canal de jonction 32 est donc inter- rompue. Toutefois,la membrane-46 reste dans sa position indi- quée à la figure 2, c'est-à-dire que le siège 42 reste ouvert et le siège 44 obturé, car ladite membrane 46 reçoit toujours, sur sa face supérieure, la pression qui lui est transmise à partir du raccord de fonction 28, par l'intermédiaire du canal pilote 52 et de la chambre annulaire 50. Même si le fluide sous pression débordait le pourtour de la membrane 46, c'est-à-dire sa lèvre 66, la position indiquée resterait la même, car la face supérieure de ladite membrane présente une aire plus grande que sa face inférieure,toute la section du siège 44 étant décomprimée. La position du piston principal 38 reste donc con- servée, bien que l'électrovanne pilote 14 soit désexcitée. Dans la position illustrée à la figure 4, c'est l'élec- trovanne pilote 16 qui est excitée et son armature décolle du siège 20 en surmontant l'effort d'un ressort non décrit, ouvrant le passage dudit siège. Dès lors, le canal de jonction 32 est vidé par l'intermédiaire du siège 20 ouvert et du canal de fuite 34. Le fluide qui se trouve dans la chambre 36 repousse alors la membrane vers le haut jusqu'à ce qu'elle s'applique sur son siège 42 qu'elle obture. De ce fait, le siège 44 se trouve libéré et la chambre 36 est décomprimée par l'intermé- diaire de la communication 40, du siège découvert 44 et du canal de fuite 48. Par suite de la différence des surfaces des pistons auxiliaires 58 et 60, le piston principal 38 est re- poussé vers la position indiquée à la figure 4 dans laquelle le raccord de fonction 26 est, de nouveau, en communication avec le raccord d'alimentation 22 tandis que le raccord 28 est décomprimé par le raccord de retour24. Lorsque la soupape pilote 16 est à nouveau désexcitée, son ressort de rappel ramène l'armature sur son siège 20 qui est obturé, ce qui ramène l'appareil à la position initiale de la figure 1. Dans cette position, la chambre de compression 36 est vidée par l'intermédiaire de la communication 40,du siège découvert 44 et du canal de fuite 48, tandis que le pis- ton principal 38 reste dans la position indiquée jusqu'à une nouvelle excitation de 1' électrovanne pilote 14. L'étranglement 54 incorporé dans le canal pilote 52 sert à assurer la sécurité de l'inversion du distributeur.Sa section est accordée sur celle du siège 20 et inférieure à cet- te dernière, de manière qu'au moment o le siège 20 est ouvert, (passage de la position indiquée à la figure 3 vers celle de la figure 4), le débit qui passe par le siège 20 soit supé- rieur à celui que peut écouler l' étranglement 54. En outre, la section de l'étranglement est accordée à celle du siège 18 et inférieure à cette dernière, de sorte qu'à l'ouverture dudit siège 18, (passage de la position de la figure 1 vers celle de la figure 2), il introduise dans le canal de jonction 32 et le siège 42 plus d'air que l'étrangle- ment 54 ne peut en envoyer au raccord de fonction 28. 6 2492040 RE V E N D I C AT I 0 N S 1. Distributeur commandé par impulsions, comportant deux sou- papes pilotes à commande électromagnétique (électrovannes), un corps de soupape contenant un piston, mobile dans une chambre de compression et qui conserve sa position momenta- née même lorsque lesdites soupapes pilotes sont désexcitées, ainsi qu'un raccord d'alimentation, un raccord de retour ou de mise à l'atmosphère et des raccords de fonction,par exemple au nombre de deux, caractérisé en ce qu'un organe de soupape, par exemple une membrane souple (46),est dispo- sé entre les électrovannes pilotes (14,16) et le piston principal (38), ladite membrane permettant de commander d'une part la mise en communication du raccord d'alimenta- tion (22) avec la chambre de compression (36) du piston principal et d'autre part la décompression de cette derniè- re, tandis que la membrane elle-même (46) est toujours sou- mise, par l'intermédiaire d'un canal pilote (52), à la pression qui règne à l'un des raccords de fonction (28). 2. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (12) de l'appareil forme deux sièges (42,44)pour la membrane, un pour chaque face de celle-ci, l'un (42) faisant communiquer le raccord d'alimentation (22) avec la chambre de compréssion (36), l'autre faisant communiquer cette dernière avec un canal de fuite (48). 3. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la membrane (46) peut être sollicitée par compression, sur l'une de ses faces, par la pression arrivant par une soupape pilote (14), la même face pouvant être décomprimée par l'action de l'autre soupape pilote (16). 4. Distributeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps de l'appareil (12) forme une chambre annulaire (50), située entre les deux sièges (42,44)de la membrane (46) et communiquant en permanence,par l'intermédiaire d'un canal pilote (52), avec l'un des raccords de fonc- tion (28). 7? 2492040 5. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal pilote (52) contient un étranglement(54). 6. Distributeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un des raccords de fonction(28) est décomprimé ou mis à l'atmosphère directement,l'autre par l'intermédiaire du piston principal (38).