Brevet FR2517759A1 — publié le 19830610

La présente invention se rapporte à un interrupteur de fin de course, en particulier, pour un dispositif destiné à régler un organe de réglage en fonction d'une grandeur de ré- glage et de guidage, qui comprend un obturateur qui peut être levé de son siège au moyen d'un organe d'actionnement s'appli- quant directement contre lui, au moins de temps en temps, à l'encontre de l'action d'un ressort de valve. Dans un clapet de non-retour connu, à commande hydrau- lique, l'organe d'actionnement est constitué par un piston soumis à une pression de commande, et qui, en fonction de la pression de commande agissant sur lui, lève plus ou moins l' obturateur de son siège, de sorte que le fluide traversant le clapet est plus ou moins fortement étranglé (Dr Heinz Zoebl "Ol-hydraulik", Springer-Verlag, Wien, 1963, p 162). Il est également connu de déplacer l'organe d'action- nement au moyen d'un levier manuel et, dans une position fi- nale de l'organe d'actionnement, de lever l'obturateur de son siège au point que l'effet d'étranglement sur le fluide sous pression traversant le clapet soit presque imperceptible (voir Dieter "ol-hydraulik Fibel", Drausskopf-Verlag Wiesbaden, 1960, p 170). La présente invention s'est f ixée pour but de réaliser un interrupteur de fin de course qui est conçu de telle sorte que son obturateur s'ouvre rapidement et s'écarte largement de son siège afin d'éviter, quand il est ouvert, un effet d' étranglement sur le fluide sous pression qui le traverse Ce but est atteint selon l'invention, en ce que l'organe d'action- nement est solidaire de l'obturateur et en ce qu'il porte, du côté opposé au ressort de la valve, un manchon de précontrain- te et en ce que entre celui-ci et l'obturateur est comprimé un ressort de précontrainte. Ainsi, après que l'obturateur se soit écarté de son siège, la pression du fluide agissant dans le sens de la fer- meture sur cet obturateur s'effondre, de sorte que le ressort de précontrainte peut écarter davantage l'obturateur de son siège Ainsi, l'obturateur de l'interrupteur de fin de course ne possède que deux positions de fonctionnement, notamment une position de fermeture et une position d'ouverture large- ment écartée de la précédente Ainsi donc, cet interrupteur de fin de course opère à la manière d'un dispositif bistable dont l'obturateur n'a pas de position intermédiaire suscep- tible de restreindre fortement l'écoulement du fluide sous pression et, partant, susceptible de provoquer un fort échauf- fement de ce fluide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est un schéma de principe d'une installa- tion pour régler le mécanisme commandant la course d'un orga- ne de traction en tant qu'exemple de réalisation de l'objet de l'invention. Sur le dessin la figure l est un schéma de principe; et, la figure 2, une coupe longitudinale à travers un in- terrupteur de fin de course utilisé dans le montage. En se référant au dessin, on voit un organe de réglage 1, qui se présente sous la forme d'un cylindre à simple effet qui est relié, par un-conduit 2, ainsi que par une valve de non-retour préréglable 31, s'ouvrant en direction de l'organe de réglage 1, et dont la fermeture peut être empêchée et par un conduit 32 relié à un distributeur 5/3 voies pouvant être actionné dans les deux directions par un fluide sous pression, et qui joue le râle d 'une valve de rapport ou de proportiona- lité Le distributeur 3 est relié, par un conduit 4, à une pompe 5 dont l'aspiration 6 débouche dans un réservoir d'ali- mentation 7 Le distributeur 3 est relié par un conduit 8 à ce réservoir 7 Au conduit 4 est reliée une valve de limita- tion de pression 9 dont la sortie communique avec le réservoir d'alimentation 7 En vue de l'actionnement de son tiroir, le distributeur 7 comporte, de part et d'autre, des chambres de commande 11, 12 qui permettent, lorsqu'on y introduit un flui- de souspression (liquide ou gaz) de déplacer le tiroir à 1 ' encontre de l'action des ressorts 13, 14 Les deux ressorts 13, 14 sont calculés de façon que quand la pression est égale dans les chambres de commande 11, 12, ils tiennent le tiroir 3 dans sa position centrale A la chambre de commande 11 est raccordé un conduit 16, tandis qu'à la chambre 12 est relié un conduit 17. Un conduit de commande 18 est relié au refoulement d' une pompe de commande 19 dont l'aspiration 20 débouche dans le réservoir d'alimentation 7 Une valve de limitation de pres- sion 18 a est reliée au conduit de commande 18 Le conduit de commande 18 est relié, par l'intermédiaire d'une valve 2/2 voies 37 à actionnement manuel, à un conduit de commande 21 qui aboutit à un étranglement réglable 22 De là, le conduit de commande 23 se dirige vers un second étranglement réglable 24 qui est relié, par un conduit 25, au réservoir 7 Le con- duit de commande 23 est relié au conduit de commande 17 Au conduit de commande 16 sont reliés, par un conduit 26, deux étranglements 27 et 28 qui pourraient être réglables Le second côté de l'étranglement réglable 27 est relié au réservoir 7, tandis que le second côté de l'étranglement 28 est relié au conduit 21. Au conduit 21 est relié un conduit de commande 38, dans lequel est intercalé un étranglement 39 Le côté du con- duit 21 qui est à l'opposé de l'étranglement 39 est relié par un conduit de commande 40, d'une part, au côté de commande du clapet de non-retour 31 et, d'autre part, au distributeur 3 Au conduit 4 est reliÈë, par un conduit 41, une valve équi- librée 42 qui, par un conduit 41 a est reliée au réservoir d' alimentation 7 et qui, dans le cas d'une différence de pres- sions d'environ 5 bars s'ouvre La valve 42 comporte un obtu- rateur 43 qui est sollicité par un ressort 44 à s'appliquer contre son siège et qui, dans cette position, coupe la commu- nication entre les conduits 41 et 41 a L'obturateur 43 com- porte un point d'étranglement 45 qui est relié à un conduit de commande 46 Le conduit 46 est relié par un clapet de-non- retour 47 s'ouvrant en direction du conduit 32, avec ce con- duit Un conduit de commande 48 forme un embranchement reliant le conduit de commande 46 au distributeur 3 La partie mobile de l'organe de réglage 1 est reliée, par une liaison mécanique, 49, à l'organe de réglage de l'étranglement variable 24. Au conduit de commande 46 est relié, par un conduit 85, un interrupteur de fin de course 86 dont l'autre côté commu- nique, par un conduit 87, avec le conduit 25 Dans l'enveloppe 88 de l'interrupteur 86 est monté à déplacement axial, un ob- turateur 89 qui coopère avec un épaulement de l'enveloppe 88 formant un siège de valve 90 Du côté opposé au siège 90 un ressort de valve 92 est interposé entre l'obturateur 89 et une vis 91 vissée dans le boîtier 88 L'intervalle entre la vis 91 et le boîtier 88 est étanché au moyen d'un joint 93. L'obturateur 89 est enfilé sur un organe d'actionnement 94 en forme de tige, lequel se dresse sur la face de l'obtu- rateur 89 qui est à l'opposé du ressort 92 A son extrémité libre, l'organe d'actionnement 94 comporte une tête 95 formant butée Sur l'organe d'actionnement 94 est également enfilée à coulissement axial une douille de précontrainte 96 qui présen- te, du côté de l'obturateur 89, une bordure s' avançant vers l'intérieur 97 qui sert de butée au collet 95 de la douille 96 Entre cette dernière et l'obturateur 89 est interposé un ressort 98 L'organe d'actionnement 94 qui traverse l'ob- turateur 89 est relié, du côté du ressort 92, à l'obturateur 89 au moyen d'un rivet Du côté du ressort 98, l'organe d' actionnement 94 est arrêté à l'obturateur 89 par un collet. Dans l'enveloppe 88 est monté à rotation, perpendicu- lairement à l'axe de l'obturateur 89, un arbre 99 qui peut être tourné au moyen d'un levier d'actionnement 100 articulé à l'organe de liaison 49 L'arbre de commande 99, qui est creux, comporte une partie de commande radiale 101 qui limite, d'un côté, une cavité 102 s'étendant sur un angle d'environ . Le conduit 85 est rèlié à un perçage 103 qui, du c 6 té de l'obturateur 89 débouche dans la cavité de l'enveloppe 88 dans laquelle celui-ci est reçu Afin que le fluide sous pres- sion puisse aussi gagner l'espace contenant le ressort de sou- pape 92, l'obturateur 89 présente des rainures longitudinales correspondantes 104 Le conduit 87 est relié à un canal coudé de l'enveloppe 87, qui débouche dans l'espace-contenant le ressort de précontrainte 98. Quand le tiroir du distributeur 3 occupe la position centrale représentée sur la figure-l, les conduits de commande 40 et 48 sont reliés au réservoir d'alimentation 7 et le débit de la pompe regagne, par la valve équilibrée 42, ledit réser- voir 7 L'organe de réglage 1 est tenu dans sa position par le clapet fermé 31 Les conduits 4 et 8 sont plus ou moins librement reliés l'un à l'autre selon la position du tiroir dans le distributeur 3 Entre les conduits 4 et 32, le distri- buteur 3 renferme un point d'étranglement. Lorsque l'indicateur de valeur de consigne 22 subit une modification, il en résulte une variation de la pression dans le conduit de commande 16 et/ou 17 En supposant, par exemple, que le tiroir du distributeur 3 a été déplacé vers la droite, selon la figure, il en résulte, après un premier déplacement prédéterminé de celui-ci, une diminution de 1 ' étranglement entre les conduits 4 et 32 et le développement d'une pression dans la valve équilibrée 42 Après un second déplacement prédéterminé du tiroir, la pompe 5 est mise direc- tement en communication avec le conduit 32, de sorte que, se- lon l'étranglement à l'intérieur du distributeur 3, il se produit une extension plus ou moins rapide de l'organe de réglage 1 A cause de la liaison entre les conduits 46 et 32, la pression de la pompe 5 est limitée à celle s'exerçant sur l'organe de réglage 1 Ainsi, tant que la pression entre les deux chambre de commande 11 et 12 reste relativement faible, la quantité de fluide sous pression dirigée vers l'organe de commande 1 par le conduit 46 reste fonction de la grandeur du point d'étranglement 45 de la valve équilibrée 42 On voit donc que la valve équilibrée 42, son point d'étranglement 45, le clapet de non-retour 47 et le distributeur 3 opèrent conjointement à la manière d'un régulateur de courant à trois voies. Toutefois, lorsqu'on déplace le tiroir du distributeur 3 vers la gauche, selon le dessin, ceci a pour effet, après un premier déplacement prédéterminé de celui-ci, d'isoler le conduit de commande 40 du réservoir d'alimentation 7 et, après un second déplacement prédéterminé, de relier le con- duit 32 audit réservoir 7 Par suite de la pression régnant dans le conduit de commande 40, le clapet de non-retour 31 s'ouvre et le fluide sous pression peut refluer de l'organe de réglage 1 dans le réservoir 7, permettant ainsi à l'organe de réglage 1 de se rétracter. Dès que l'organe de réglage 1 s'est déployé sur une certaine distance, l'interrupteur de fin de course 86 est ac- tionné par la rotation de l'arbre 99 Tout d'abord, l'arbre de commande 99, en tournant dans le sens contraire des aiguil- les d'une montre, déplace le manchon 96 dont la bordure 99 s'applique contre la tête 95, dans la position représente sur la figure 2, dans laquelle l'élément de commande 101 s'ap- plique contre l'organe d'actionnement 94 Lorsque l'arbre 99 continue de tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, l'obturateur 89 est levé de son siège et du con- duit 85 s'écoule, par les perçages 103 et 105, et par l'espa- ce:contenant l'obturateur 89 et l'organe d'actionnement 94, le fluide sous pression vers les conduits 87 et 27 et, partant, vers le réservoir 7 De ce fait, la pression s'effondre dans l'espace contenant le ressort de soupape 92, de sorte que 1 ' obturateur 89 est brusquement levé à nouveau de son siège sous l'action du ressort de précontrainte 98 Par suite de la dé- compression de la valve équilibrée 42, son obturateur 43 est écarté de son siège par la pression régnant dans le conduit 41 et le fluide sous pression refoulé par la pompe 5 retourne par le conduit 41 a dans le réservoir d'alimentation 7. L'obturateur 89 est fermé par la force du ressort 92 quand l'arbre de commande 99 tourne en arrière d'un certain angle provoquant, sous la pression du ressort de précontrain- te 98, la réapplication de la bordure 97 du manchon 96 contre la tête 95 de l'organe d'actionnement 94 Ceci se traduit par une détente du ressort de précontrainte 98 de sorte que, sous l'action du ressort 92, l'obturateur 89 revient à sa position de fermeture sur le siège 90 Ainsi, une pression peut à nou- veau se développer dans le perçage 103 pour tenir l'obturateur 89 fermé. En arrêtant la course de l'organe de réglage 1, après que celui-ci se soit avancé à l'extérieur sur une distance prédéterminée, on évite que la pompe 5 continue de débiter du fluide sous pression et que le fluide sous pression qui n'a pas été consommé par le dispositif doit être évacué par la valve de limitation de pression 9, ce qui se traduit par un échauffement considérable du fluide On évite aussi que le mécanisme de transmission relié à l'organe de réglage 1 soit fatigué par des forces excessives L'interrupteur de fin de course 86 est intercalé dans le circuit de réglage de telle manière que le mode de fonctionnement sélectionné du dispositif ne soit pas perturbé De même, on ne se heurte à aucune dif- ficulté de fonctionnement en cas de coincement du tiroir du distributeur 3 La mise hors d'action du dispositif, lorsque l'organe de réglage 1 est parvenu à une position déterminée, est assurée par l'interrupteur de fin de course 86. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté On pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S Interrupteur de fin de course, en particulier, pour un dispositif destiné à régler un organe de réglage ( 1) en fonction d'une grandeur de réglage et de guidage, qui com- prend un obturateur pouvant être levé de son siège ( 90) au moyen d'un organe d'actionnement ( 94) s'appliquant directement contre lui, au moins de temps en temps, à l'encontre de l'ac- tion d'un ressort de valve ( 92), caractérisé en ce que l'or- gane d'actionnement est solidaire de l'obturateur et en ce qu'il porte, du côté opposé au ressort de la valve, un man- chon de précontrainte ( 96) et en ce que entre celui-ci et l' obturateur est comprimé un ressort de précontrainte ( 98). 2 Interrupteur de fin de course selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que l'organe-d'actionnement ( 94) comporte, à son extrémité libre, une tête ( 95) faisant fonc- tion de butée, qui coopère avec une bordure ( 97) du manchon de précontrainte ( 96) située du côté de l'obturateur ( 89). Interrupteur de fin de course, selon la revendi- cation 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement ( 94) traverse l'obturateur ( 89) et s'applique, du côté du res- sort de précontrainte ( 98), au moyen d'un collet d'arrêt, contre l'obturateur, tandis qu'il est relié, du côté du res- sort ( 92) de la valve à l'obturateur par une sorte de rivet. 4 Interrupteur de fin de course, selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' il est relié, du côté du ressort ( 92) de la valve à une val- ve équilibrée ( 42) raccordée à une source de fluide sous pres- sion ( 5).