Brevet FR2510679A1 — publié le 19830204

La présente invention concerne un relais temporisé pneumatique comportant un bottier, un soufflet porté par ce bottier et sollicité par des moyens à ressort vers sa position d'extension maximale ou minimale, une soupape de décharge, par laquelle l'intérieur du soufflet peut être mis en communication avec l'atmosphère, des moyens d'ac- tionnement pour déplacer le soufflet contre la force des moyens à ressort, qui peuvent agir sur le soufflet en sollicitant l'obturateur de la soupape de décharge dans le sens de son ouverture, un étrangleur réglable, par Il intermédiaire duquel l'intérieur du soufflet est en com- munication permanente avec l'atmosphère et un transmet- teur de position, qui réagit lorsque l'extrémité libre du soufflet atteint sa position de repos sous la force des moyens à ressort. Un relais temporisé de ce type est décrit dans la demande de brevet en R F A NO 22 o 4 667 Son étrangleur réblable est constitué par un disque rotatif, muni sur u- ne de ses faces plates d'une rainure dont la section va- rie constamment dans le sens périphérique, et par un dis- que fixe, muni d'un orifice de prise, qui coopère avec la rainure L'utilisation du disque à rainure d'étranglement permet de modifier dans des limites étendues la constante de temps du relais temporisé et ce, en fonction tant li- néaire que logarithmique du déplacement angulaire du dis- que L'invention a pour objet de réaliser un relais remporisé du même type, mais dans lequel la plage de ré- glage du temps de retard est encore plus étendue. A cet effet, dans le relais selon l'invention, le transmetteur de position est intégré à un corps de butée qui définit la position de repos de l'extrémité libre du soufflet et qui est déplaçable dans la direction du mouve- ment de ce dernier sur le bottier du relais. Dans le relais temporisé selon l'invention, on peut donc apporter au temps de retard une modification supplé- mentaire en déplaçant dans la direction du mouvement du soufflet le transmetteur de position qui réagit à la po- sition de ce dernier Cette manière de modifier le temps de retard est quelquefois avantageuse, du fait qu'elle ne modifie pas les conditions d'écoulement dans l'étrangleur. On obtient donc finalement un élément de temporisation RC pneumatique à constante de temps réglable, dans lequel on peut en outre fixer à l'avance la partie de la courbe du mouvement du soufflet qui sera utilisée à des fins de com- mande. Le corps de butée peut être une bague coaxiale au soufflet On obtient ainsi pour l'extrémité libre de ce dernier en position de repos un appui qui élimine tout risque de basculement. Le corps de butée annulaire peut présenter plu- sieurs nez de butée, de préférence trois, qui sont répar- tis uniformément dans le sens périphérique et saillent a- xialement en direction du soufflet 4 On obtient ainsi un appui ponctuel pour la face en bout libre de celui-ci en position de repos. Le corps de butée peut être muni d'un canal de capteur débouchant sur celle de ses faces qui coopère a- vec la face en bout libre du soufflet Le transmetteur de position est alors, de façon mécaniquement très simple, intégré au corps de butée de telle façon qu'il réagit im- médiatement et sûrement lorsque le soufflet arrive en po- sition de repos. Le canal de capteur peut traverser le corps de bu- tée de façon rectiligne et un corps de capteur est posé de façon étanche sur la face du corps de butée opposée à celle qui coopère avec l'extrémité libre du soufflet, - corps de capteur qui présente un canal menant à la sortie du canal de capteur On obtient ainsi une simplification avantageuse de la fabrication du corps de butée et du transmetteur de position. Dans le corps de capteur peut être intégré un E- trangleur raccordé, d'une part, au canal de ce corps et à un orifice de sortie des signaux, et, d'autre part, à 10679 un orifice d'alimentation On réalise ainsi un transmet- teur de position très compact, d'un fonctionnement exempt de risques de pannes. Des raccords pour l'orifice de sortie des signaux et l'orifice d'alimentation sont introduits avec jeu et axialement déplaçables dans des ouvertures d'un couver- cle du bottier On peut ainsi, lors du déplacement du transmetteur de position, tirer parti de la flexibilité des tuyaux souples qui alimentent ce dernier et transpor- tent son signal de sortie Il n'est donc pas nécessaire de prévoir à l'intérieur du relais temporisé des éléments de liaison qui compensent les déplacements du transmet- teur. Le corps de butée peut aussi comporter une partie de fixation qui s'étend parallèlement à la direction du mouvement du soufflet, est guidé axe du soufflet, ménagée dans la paroi latérale du boî- tier On obtient ainsi avantageusement un verrouillage mé- caniquement très simple du corps de butée sur le boîtier. Les moyens d'actionnement du soufflet peuvent être constitués par un servo-moteur pneumatique à simple ef- fet, sollicité par un ressort vers sa position déployée, qui est disposé coaxialement au soufflet, en regard de la soupape de décharge située dans la face en bout libre de celui-ci, et dans la chambre de travail duquel règne soit une surpression, auquel cas elle se trouve sur le côté du piston tourné vers le soufflet, soit une dépres- sion, et elle se trouve alors sur l'autre côté du piston. Le servo-moteur pneumatique peut comporter une membrane comme piston On obtient avec cet agencement un disposi- tif d'actionnement très compact pour déplacer le soufflet contre la force des moyens à ressort. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce relais: Fig 1 est une vue en coupe axiale du relais pneu- matique temporisé selon l'invention, suivant I I de fig 3; Fig 2 est une vue en coupe axiale et à une plus petite échelle, suivant II-II de fig 3, du mécanisme d' actionnement du relais de fig 1, représenté dans la po- sition qu'il occupe après l'actionnement du soufflet; Fig 3 est une vue de dessus du relais temporisé de fig 1; Fig 4 est une vue en coupe axiale d'une variante de réalisation du mécanisme d'actionnement du relais de fig 1. Le relais temporisé représenté à la figure 1 com- porte un boitier 10 en forme de godet, fermé à sa partie supérieure par un couvercle 12. La paroi inférieure du boîtier présente une partie centrale axialement en retrait 14, sur laquelle est collé un disque d'étrangleur fixe 16 muni d'un orifice de prise axial 18 Ce dernier débouche à son extrémité inférieure dans une chambre d'entrée 20, qui communique avec l'atmos- phère par l'intermédiaire d'un disque filtrant poreux 22. Ce dernier est immobilisé par un ressort 24, qui s'appli- que contre lui par une de ses extrémités, tandis que son autre extrémité prend appui contre une bague 26, mainte- nue de son côté par un manchon de réglage 30 par l'inter- médiaire d'une goupille transversale 28. Dans le manchon-30 est prévue une chambre de res- sort 32, au centre de laquelle s'étend une tige de guida- ge épaulée 34. Sur l'extrémité supérieure, libre, de la tige 34 coulisse un obturateur de soupape 36 muni d'une rondelle d'étanchéité 38 Cet obturateur est sollicité par un res- sort hélicoldal de compression 40, qui entoure la tige de guidage 34 et est logé dans la chambre 32, dans la direc- tion opposée au manchon 30, vers une plaque 42 La rondel- le 38 coopère avec un siège 44 qui, sur la face inférieu- re de la plaque 42, entoure une ouverture 46 de celle-ci, laquelle est traversée avec jeu par la partie supérieure Me l'obturateur 36 L'extrémité supérieure de celui-ci porte un siège de ressort 48, contre lequel s'appuie 1 ' extrémité supérieure d'un autre ressort hélicoïdal de com- pression 50, dont l'extrémité inférieure prend appui con- tre la face supérieure de la plaque 42. Cette plaque 42 ferme l'extrémité supérieure d'un soufflet 52 en caoutchouc, qui, par un bourrelet périphé- rique 54, est monté de façon amovible dans une gorge 56 de la plaque A son extrémité inférieure, la soufflet 52 présente une paroi en bout 58 venue de moulage, qui est serrée de façon étanche entre une bride annulaire 60 du manchon de réglage 30 et un disque à rainure d'étrangle- ment 62 Des orifices en regard 64, 66, 68 ménagés respec- tivement dans la bride 60, la paroi en bout 58 et le dis- que 62 établissent une communication entre l'espace intê- rieur du soufflet 52 et une des extrémités d'une rainure d'étranglement 70, qui s'étend dans le sens périphérique sur la face inférieure du disque 62 En imprimant au man- chon de réglage 30 un mouvement de rotation, on peut fai- re varier la longueur effective de la portion de la rai- nure 70 qui s'étend entre les orifices 64, 66, 68 et 1 ' orifice de prise 18. Le ressort hélicoïdal 40 sollicité le soufflet 52 dans le sens d'une augmentation de son volume intérieur. Une bague de butée 72, qui coopère avec la plaque en bout 42 du soufflet 52, porte trois nez 74, angulairement équi- distants ( 1200), qui saillent vers le bas, et présente u- ne ouverture centrale 76, que peut traverser librement le système de soupape porté par la plaque 42. Dans un des nez de butée 74 est ménagé un canal de capteur 78, qui s'étend axialement jusqu'à la face supé- rieure de la bague 72 et débouche ainsi dans un canal 82 formé dans la face inférieure d'un corps de capteur 80. Ce dernier est en acier et il est collé par sa face infé- rieure sur la face supérieure de la bague de butée 72, la- quelle est en matière plastique. Le canal de palpeur 78 communique par l'intermé-e diaire du canal 82 et d'un canal de liaison vertical 84, avec un canal de liaison horizontal 86, qui, de son côté, est en communication avec un orifice de sortie des si- gnaux 88 (cf fig 3) Le canal de liaison horizontal 86 communique en outre par l'intermédiaire d'un passage é- tranglé 90 avec un raccord d'alimentation 92, qui peut ê- tre relié à une source d'air comprimé et traverse avec jeu une ouverture 94 ménagée dans le couvercle 12 De cet- te façon, l'intérieur du boîtier 10 communique avec l'at- mosphère et le raccord d'alimentation 92 (tout comme un raccord relié à l'orifice de sortie des signaux 88, qui est également porté par le bottier) peut être déplacé sans obstacle dans le sens axial. Sur le bord de la bague de butée 72 est formée une partie de fixation 76, qui s'étend dans le sens axial et qui est guidée le long d'une paroi latérale 98 du bottier 10 Dans cette paroi 98 est ménagée une fente verticale , que traverse la tige d'une vis de serrage 102, dont la tête prend appui contre la face externe de la dite pa- roi 98, tandis que sa tige traverse un organe presseur métallique 104, qui agit sur la face interne de la partie de fixation 96. Le couvercle 12 porte un servo-moteur pneumatique à simple effet 106, dont le piston est sollicité vers le bas par un ressort de compression hélicoïdal 110 La tige 112 liée à ce piston 108 porte à son extrémité inférieure une plaquette d'actionnement 114, qui coopère avec la fa- ce supérieure de l'obturateur 36 La chambre de travail 116, au-dessous du piston 108, communique par l'intermé- diaire d'un canal 118 (cf fig 2) avec un raccord d'ali- mentation 120. La figure 4 montre une variante de réalisation de servo-moteur 106 ', dans laquelle le piston est remplacé 2510 6 7 par une membrane 108 ', dont la partie centrale est renfor- cée par un corps de caoutchouc 122, qui porte l'organe de sortie du mouvement 112 ' du servo-moteur 106 ' Ici aussi, le servo-moteur est sollicité vers sa position déployée par un ressort de compression hélicoïdal 110 ' et il peut être amené en position rétractée en faisant agir sur sa membrane 108 ' une dépression qui entre par le raccord '. Le relais temporisé qui vient d'être décrit fonc- tionne de la manière suivante: La position de repos du relais est celle reprodui- te à la figure 1 En reliant la chambre de travail 116 au côté décharge, on permet au ressort 110 de déplacer le piston et sa tige vers le bas, de sorte que la plaque 114 vient s'appliquer contre l'obturateur 36 et, en le repous- sant, écarter la rondelle 38 du siège 44 En continuant son déplacement vers le bas, la plaquette 114 provoque une compression du soufflet 52, l'air contenu à l'inté- rieur de ce dernier pouvant s'échapper sans obstacle à travers l'orifice 46 On envoie ensuite de l'air sous pression dans la chambre de travail 116, ce qui a pour ef- fet de relever la plaquette 114 Au cours de la première partie, courte, de la course de retour de la plaquette, la rondelle 36 vient de nouveau en contact avec son siè- ge 44 Le soufflet 52 de peut se déployer sous la force du ressort 40 qu'en faisant entrer de l'air par la par- tie active de la rainure d'étranglement 70, partie qu'on choisit en réglant la position angulaire du manchon 30. Le soufflet se déploie lentement jusqu'à ce que la plaque en bout 42 vienne toucher les nez de butée 54 A ce mo- ment-là, le canal de capteur 78 se ferme et il en résulte une augmentation de pression à l'orifice de sortie des si- gnaux Pour régler la constante de temps, on peut, soit tourner le manchon 30 et modifier ainsi la longueur utile de la rainure 70, soit desserrer la vis 102 pour déplacer axialement la bague 72 et le corps de capteur 80. REVENDICATIONS - 1. Relais pneumatique temporisé, comportant un bottier, un soufflet porté par ce bottier et sollicité par des moyens à ressort vers une position d'extension maximale ou minimale, une soupape de décharge, par la- quelle l'intérieur du soufflet peut être mis en communi- cation avec l'atmosphère, des moyens d'actionnement pour déplacer le soufflet contre la force des moyens à res- sort, qui peuvent agir sur le soufflet en sollicitant 1 ' obturateur de la soupape de décharge dans le sens de son ouverture, un étrangleur réglable, par l'intermédiaire du- quel l'intérieur du soufflet est en communication perma- nente avec l'atmosphère et un transmetteur de position, qui réagit lorsque l'extrémité libre du soufflet atteint sa position de repos sous l'action des moyens à ressort, caractérisé en ce que le transmetteur de position ( 78 à ) est intégré à un corps de butée ( 72) qui définit la position de repos de l'extrémité libre ( 42) du soufflet et qui est déplaçable dans la direction du mouvement de ce dernier sur le boîtier ( 10) du relais. 2. Relais selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de butée ( 72) est conformé en bague disposée coaxialement au soufflet. 3 Relais selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps de butée annulaire ( 72) présente plu- sieurs nez de butée ( 74), de préférence trois, qui sont angulairement équidistants et saillent axialement en di- rection du soufflet ( 52). 4 Relais selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que le corps de butée ( 72) est muni d'un canal de capteur ( 78) débouchant sur celle de ses faces qui coopère avec la face en bout libre ( 42) du soufflet ( 52). 5 Relais selon la revendication 4, caractérisé en ce que le canal de capteur ( 78) traverse le corps de butée ( 72) de façon rectiligne et en ce qu'un corps de capteur ( 80) est posé de façon étanche sur la face du corps de butée ( 72) opposée à celle qui coopère avec l'ex- trémité libre du soufflet, corps de capteur qui présente un canal ( 82) menant à la sortie du canal de capteur ( 78). 6 Relais selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans le capteur ( 80) est intégré un étrangleur ( 90) raccordé, d'une part, au canal ( 82) de ce corps et à un orifice de sortie des signaux ( 88), et, d'autre part, à un orifice d'alimentation ( 92). 7 Relais selon la revendication 6, caractérisé en ce que des raccords ( 92) pour l'orifice de sortie des signaux et l'orifice d'alimentation sont introduits avec jeu et possibilité de déplacement axial dans des ouvertu- res ( 94) d'un couvercle de bottier ( 12). 8 Relais selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que le corps de butée ( 72) comporte une partie de fixation ( 96) qui s'étend parallè- lement à la direction du mouvement du soufflet ( 52), est guidée le long d'une des parois latérales ( 98) du boîtier ( 10) et est verrouillable sur celle-ci à l'aide de moyens de serrage ( 102,104). 9. Relais selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de serrage comportent une vis ( 102), qui traverse une fente parallèle à l'axe du soufflet ( 52, ménagée dans la paroi latérale ( 98) du bottier ( 10). 10. Relais selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens d'actionne- ment du soufflet sont constitués par un servo-moteur ( 106) pneumatique à simple effet, sollicité par un ressort ( 110) vers sa position déployée, qui est disposé coaxialement au soufflet ( 52), en regard de la soupape de décharge ( 36,44) située dans la face en bout libre de celui-ci et dans la chambre de travail ( 116) duquel règne, soit une surpress- sion, si elle se trouve sur le côté du piston tourné vers soufflet, soit une dépression, si elle se trouve sur I' autre côté du piston. 11. Relais selon la revendication 10, caractéri- 56 en ce que le servo-moteur pneumatique ( 106 ') comporte comme piston une membrane ( 108 ').