Brevet FR2501821A1 — publié le 19820917

Commande à soupape électro-pneumatique. La présente invention concerne une commande à soupape électro-pneumatique, destinée en particulier à des pulseurs d'installations de traite, la commande à soupape comprenant une première soupape reliée à une membrane, qui se déplace pendant le fonctionnement et quand il y a modification de la pression sur un côté de la membrane entre une position termi- nale et l'autre, et sur laquelle est montée une soupape auxiliaire additionnelle qui est actionnée par un aimant qui réagit à des impulsions électriques, la soupape auxiliaire destinée à modifier la pression sur un côté de la membrane étant constituée de manière que la membrane passe de l'une de ses positions à l'autre. On connaît par exemple une commande à soupape de ce type par le DE-OS 22 45 069, cette commande étant proposée pour un pulseur utilisé dans des installationbde traite sous vide. Ce pulseur connu est muni dans ce cas d'un circuit électrique destiné à produire des impulsions électriques à partir d'une source de courant continue, les impulsions électriques étant transformées en impulsions mécaniques par une soupape reliée à un électroaimant. Le pulseur comprend alors des soupapes qui sont mobiles en réponse à des impulsions électriques entre deux positions de commutation, de manière que lorsqu'il y a raccordement à une source de dépression et à une trayeuse, le pulseur ait pour fonction de mettre la trayeuse en liaison alternée avec la source de dépression et avec l'atmosphère. Une commande de ce type peut être utilisée sous forme d'un appareil unique quand il est utilisé pour le procédé de traite dit synchronisé, et en combinaison avec une seconde commande quand il est utilisé pour le procédé de traite dit alterné. Dans la commande à soupape électromagnétique connue, il faut que pendant la phase de travail l'énergie électrique soit continuellement fournie à l'électro-aimant car s'il en était autrement la soupape qui est reliée à l'électro-aimant fermerait immédiatement l'ouverture de la soupape sous l'effet de la dépression et de l'atmosphère. L'électro-aimant doit donc, au cours de la phase de travail, maintenir la soupape qui est soumise à la pression atmosphérique en posi- tion ouverte, ce qui nécessite un besoin de puissance élevé qui est fonction de la section transversale de l'ouverture de la soupape. C'est pourquoi la plupart des dispositifs d'entraînement électriques/électromagnétiques sont coûteux et exigent des commandes de grandes dimensions. L'invention a pour objet de perfectionner la soupape à commande connue du type mentionné dans le préambule de maniè- re à réduire le besoin de puissance électrique de la commande à soupapeet en la constituant sous une forme plus réduite et moins coûteuse. Ce problème est résolu du fait que la soupape auxiliaire est constituée sous forme d'un tiroir de commande et comprend un évidement dans lequel débouche, pendant la phase de tra- vail et de repos de la commande, une canalisation de liaison qui est reliée à une chambre qui est soumise continuellement à une dépression, l'évidement constituant pendant la phase de travail et dans le tiroir de commande une liaison entre le canal de liaison et un canal relié à la chambre de la mem- brane, le tiroir de commande pouvant être actionné au moyen d'un électroaimant à double effet et le canal relié à la chambre à membrane étant en liaison pendant la phase de repos de la commande avec l'atmosphère extérieure. Grâce à la liaison continue de l'évidement pratiqué dans le tiroir de commande pendant la phase de travail et de repos avec une source de dépression et la pression atmosphérique externe qui est appliquée au tiroir de commande, ce tiroir de commande reste pendant toute la phase de travail dans sa position déterminée par l'électro-aimant, ce qui fait qu'il suffit de très courtes impulsions de courant pour commuter le tiroir de commande. Comme en outre la section transversale du canal de liaison qui est soumis à la dépression et qui agit sur le tiroir de commande est très petite, de faibles forces suffisent pour la commutation du tiroir, et de ce fait il suffit d'une faible énergie électrique. Il est donc possible de commander également la commande à soupape au moyen de batteries rechargeables. Un exemple de réalisation de l'invention représenté schématiquement sur le dessin sera maintenant expliqué en détail, deux commandes à soupape étant disposées symétrique- ment et pouvant être utilisées comme pulseurs dans une ins- tallation de traite utilisant le procédé de traite alterné. En 1 sur le dessin est désigné le corps de la commande à soupape, dans lequel est disposée une membrane 2 qui est tendue dans le corps et est reliée de façon fixe à un piston à soupape 3. Le piston à soupape rend étanche pendant la phase de repos inférieure (à droite sur le dessin) une cham- bre 4 soumise continuellement à une dépression par rapport à une chambre 5 qui est reliée avec une tubulure de raccorde- ment 6, cette tubulure de raccordement étant de son côté en liaison avec un appareil tel qu'une trayeuse qui n'est pas représentée. Dans sa position supérieure (sur la gauche sur le dessin), le piston à soupape 3 rend la chambre 5 étanche par rapport à la chambre 7, la chambre 7 étant continuelle- ment en communication avec l'atmosphère externe par l'ouver- ture 8. Au-dessus de la membrane 2 est aménagée une chambre à membrane 9 qui peut être reliée à l'atmosphère externe par le canal 10 ou être soumise à une dépression par le canal de liaison 11 qui est relié à la chambre 4. La liaison entre le canal 10 et le canal 11 peut être réalisée au moyen d'un évidement 12 pratiqué dans un tiroir de commande 13 monté mobile, ce tiroir de commande 13 étant fixé à un induit 14 qui peut être commandé de son côté par un électro-aimant à double effet 15. L'électro-aimant est muni de lignes élec- triques 16, 17 qui sont raccordées à une commande électroni- que qui n'est pas représentée. La commande à soupape fonctionne de la façon suivante. En phase de repos, le piston à soupape 3 repose sur la surface d'étanchéité de la chambre 4 qui est soumise à la dépression, la chambre 4 étant continuellement en liaison avec une source de dépression qui n'est pas représentée, par exemple une pompe à vide. La liaison entre la chambre 4 et la chambre 5 est fermée, ce qui fait que les chambres 5 et 7 sont soumises à la pression atmosphérique du fait de leur liaison avec l'ouverture 8. Le tiroir de commande 13 se trouve dans la position représentée sur le côté de droite du dessin, de manière que le canal 10 et la chambre à membrane 9 située au- dessus de la membrane 2 soient également soumis à la pression atmosphérique externe. L'évidement 12 pratiqué dans le tiroir de commande 13 est en liaison avec le canal de liaison 11 qui est soumis à la dépression, ce qui fait que le tiroir de commande 13 qui est soumis à la pression atmosphérique externe rend étanche à l'atmosphère le canal de liaison 11 dans lequel règne une dépression. Au moment t0, une commande électronique qui n'est pas représentée émet une très courte impulsion électrique qui est envoyée par les lignes 17 à l'électro-aimant 15. L'induit 14 qui est relié au tiroir de commande 13 est attiré dans la bobine de l'électro-aimant 15, et le tiroir de commande 13 est alors amené à la position représentée sur le côté de gauche du dessin, et il établit une liaison dans le tiroir de commande entre le canal de liaison 10 et le canal 11 par l'intermédiaire de l'évidement 12. Du fait de cette liaison, le vide se fait dans la chambre à membrane 9 située au-dessus de la membrane 2 et le piston à soupape 3 qui est relié à la membrane est amené dans une position supérieure dite de travail, dans laquelle le piston à soupape rend la chambre 5 étanche par rapport à la chambre 7. Une liaison est ainsi réalisée entre la chambre 4 dans laquelle règne le vide et la chambre 5, et une liaison est également réalisée entre' l'appareil tel qu'une trayeuse qui est relié à la tubulure de raccordement 6 et une source de dépression reliée à-la chambre 4, telle qu'une pompe à vide. Sans apport nouveau d'énergie électrique à l'électro-aimant 15, le tiroir de commande 13 et le piston à soupape 3 restent donc dans cette position pendant la durée voulue. Au moment t1, une autre courte impulsion électrique produite par la commande électronique est envoyée à l'élec- tro-aimant 15 par les lignes 16. L'induit 14 est poussé au dehors de l'électro-aimant, et le tiroir de commande 13 qui est relié à l'induit revient à la position représentée sur le côté de droite du dessin qui est sa position de départ. Les canaux 10 et 11 sont séparés l'un de l'autre et l'air de l'atmosphère pénètre alors dans la chambre à membrane 9 au- dessus de la membrane 2 en passant par le canal 10. Le piston à soupape 3 revient à sa position basse et il ferme la liaison entre les chambres 4 et 5 et de ce fait également entre l'appareil utilisé et la source de dépression. L'air de l'atmosphère parvient dans l'appareil en passant par l'ou- verture 8, les chambres 7 et 5 et la tubulure de raccordement 6. Le piston à soupape 3 et le tiroir de commande 13 peuvent alors également rester dans leur position sans apport d'éner- gie électrique supplémentaire envoyée à l'électro-aimant 15 pendant la durée souhaitée. L'alimentation en puissance nécessaire aux enroulements de l'aimant et à la commande électronique peut être obtenue aussi bien du réseau que de batteries du fait de la faible consommation. La commande à soupape peut être utilisée en tant qu'ap- pareil individuel ou en montage en parallèle, comme repré- senté sur le dessin. Dans les installations de traite, on utilise deux commandes à soupape faisant fonction de pul- seurs quand il s'agit du procédé de traite alterné, les commandes travaillant en alternance. Alors que la commande à soupape qui est représentée sur le côté de droite du dessin envoie à l'appareil, c'est-àdire à la trayeuse, de l'tir de l'atmosphère pendant une unité de temps déterminée et par l'intermédiaire de la tubulure de raccordement 6, la commande à soupape qui est représentée sur le côté de gauche du dessin envoie la dépression à la trayeuse pendant une durée déterminée. Dans ce procédé de traite, les deux commandes à soupape fonctionnent en alternance, les unités de temps déterminées pour l'envoi de la dépression ou de l'air atmosphérique pouvant être réglées dans un dispositif de commande électronique. Au lieu d'un unique aimant double, on peut utiliser deux aimants individuels reliés au tiroir de commande. Naturellement, la commande à soupape peut également être utilisée pour des commandes diverses quand il faut passer d'une dépression à la pression atmosphérique ou inversmement. Des types de construction similaires sont aussi compris dans le cadre des revendications, le tiroir 13 pouvant être par exemple constitué de manière qu'en disposant les canaux 11 et 10 de façon appropriée, le tiroir de commande soit actionné par un aimant tournant. REVENDICATIONS 1. Commande à soupape électro-pneumatique, destinée en particulier à des pulseurs d'installations de traite, la commande à soupape comprenant une première soupape reliée à une membrane, qui se déplace pendant le fonctionnement et quand il y a modification de la pression sur un côté de la membrane entre une position terminale et l'autre, et sur laquelle est montée une seconde soupape auxiliaire qui est actionnée par un aimant qui réagit à des impulsions électri- ques, la soupape auxiliaire destinée à modifier la pression îo sur un côté de la membrane étant constituée de manière que la membrane passe de l'une de ses positions à l'autre, caractérisée en ce que la soupape auxiliaire est constituée sous forme d'un tiroir de commande (13) et comprend un évidement (12) dans lequel débouche, pendant la phase de travail et de repos de la commande, une canalisation de liaison (11) qui est reliée à une chambre (4) qui est soumise continuellement à une dépression, l'évidement constituant pendant la phase de travail et dans le tiroir de commande une liaison entre le canal de liaison et un canal (10) relié à la chambre à membrane (9), le tiroir de commande pouvant être actionné au moyen d'un électro-aimant à double effet (15) et le canal relié à la chambre à membra- ne étant en liaison pendant la phase de repos de la comman- de avec l'atmosphère extérieure. 2. Commande à soupape électro-pneumatique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'on utilise à la place d'un électro-aimant à double effet (15) deux aimants travaillant en sens contraire, qui sont reliés au tiroir de commande (13).