Brevet FR2523659A1 — publié le 19830923

Les vérins pneumatiques eont généralement surdimensionnés pour le charge qu'ils traneportent,afin de satisfaire aux critères de vitesse et de tenue mecaniquetla consommation d'air comprimé en resssht.Au départ d'un vérin toute la pression du réseau s'exerce sur le piston provocant un démarrage rapide,puis la détente fait chuter la pression dans la chambre motrice d'autant plus for tement que la charge est faible.Cependant,slors que le piston arrive en fin de course,la pression motrice s'élève à nouveau,inuutilement,8 la valeur de celle du rgseau.0n constate également que la consemmation d'air sera la mème,que le vérin soit ou non équipé d'un limiteur de débit réduisant Sa vitesse. La présente invention permet d'économiser le volume d'air comprimé inutilement utilisé résultant de cette difference entre la pression du réseau et la pression motrice suffisante pour amener le piston en fin de course dans les conditions de vitesse et de force d'appui voulues,en coupant ledébit d'air comprimé vers la chambre motrice soit avant ou soit en fin de course du vérin. L'invention permet également de réduire la vitesse du vérin en ré Iian- des économies d'autant plus grandes que la vitesse sera faible. L'économiseur,objet de l'invention,se place de préference entre 1 orifice du vérin et la sortie du distributeur,au plus près de celui-ci.Il comprend principalement une soupape maintenue ouverte dès le départ et pendant la majeure partie de la course par la contrepression de la chambre du vérin à l'échappement,et se fermant avant ou en fin de course par la disparition de cette contrepression libèrant la force d'un ressort réglable ou d'une pression.Dane une autre version de I'éconàfniseur,la soupape s'ouvre et se maintient ouverte pendant la majeure partie de la course par la pression motrice elle-mème;elle se ferme avant ou en fin de course par un signal de pression provenant d'un capteur ou d'une cellule logique pneumatique; Les dessins ci-annexés,illustrent à titre d'exemploenon limitatifs trois variantes de l'économiseur suivant l'invention et en font ressortir d'autres caractéristiques; Le dessin Fig I représente la coupe shématique de deux économiseurs intégrés A etB dane le mème bloc pour l'alimentation d'un vérin à double effet. Chacun d'entre eux comprend:une soupape Idont l'extremité 3 peut obturer l'orifice central d'un siège 2 lui-même mobile entre doux butées.l'autre extrémité de la soupape est un piston 4 équipé d'un joint 5 coulissant de façon étanche dans une chambre cylindrique 6,elle-mème isolée du canal 7-8 traversant l'économiseur par le joint 9.Un ressort 10 dont la force est ré- glable par la vis II,tend à pousser la soupape I vers le siège 2. Un canal I2 relie la sortie 8 de l'économiseur jumelé à la chambre 6 pour en conduire la pression sous la surface du piston 4.Tels que représentés les économisaurs A et B ont leurs sorties 8 reliées respectivement au fond et au nez du vérin et le vérin est tige rentrée.L'entrée 7 de l'économiseur B étant sous pression,le siege mobile 2 est en position de fermeture:la disparition de la contrepression d'échappement dans la chambre coté fond du vérin, et donc dans la chambre o,a l'arrivie du vérin en fin de course a libers la force du ressort IO et coupé le débit vers la chambre coté nez quand l'équilibre macometrique a été établi entre la pression dans cette chambre et la force du ressort.Cette pression d'appui,toujours inférieure ou égale,au plue,à celle du réseau sor tant du distributeur,agit sur le piston 4 de la soupape I de l'é- conomiseur A et la maintient ouverte,le siège 2 est également en position ouverture depuis le départ de la course tige rentrante. A l'inversion du distributeur;dans l'économiseur A le siège 2 est repoussé en position fermeture,mais la soupape I reste ouverte sous la poussée de la contrepression d'échappement traversant l'économiseur B. Au même moment dans l'économiseur B la pression en-7 disparait,le siège 2 est repoussé en positon ouverture par la pros sion s'écoulant à l'échappement,et la soupape est ouverte par la pression motrice traversant l'économiseur A. A l'arrivée du vérin tige sortie ,la contrepression d'échappement se vide de la chambre E de l'économiseur A dont la soupape se yerme.0n peut constater q'une augmentation du temps de course du vérin peut etre obtenue en mème temps q'une très grande économie d'air,par une forte compression du ressort;dans ce cas,la contrepression d'échappement qui diminue pendant la course,est vaincue par le ressort avant la fin de course.La course se poursuit par la seule détente de l'air déja admis dans la chambre motrice. La Fig 2 est une variante de l'économiseur suivant l'invention. La force requise pour la fermeture de la soupape à la disparition de la contrepression d'échappement est fournie par la pression motrice,via le canal axial 15,aeissant sur une section de piston I3 solidaire de la soupape I et coulissant dans une chambre cylindrique I4.Le soulèvement de la soupape par la contrepressisn d'échappement agissant srla surface du piston 4 plus grande que celle du piston I3,peut etre limité par la vis-butée II pour réduire à volonté le débit et par conséquent la vitesse du vérin; la consommation d'air sera d'autant plus faible que la vitesse sera lente. La Fig 3 est une autre variante de ltéconomiseur suivant l'invention.Ees dispositions du siège coulissant 2,du pointeau 3 de la soupape I,de la vis-butée II sont celles décrites dans la version Fig 4.Un piston I6 solidaire de la soupape I coliisse dans une chambre I7 isolée du passage 7-8 par un joint 9.La chambre I7 e3t reliée à un capteur de fin de course ou de passage du vérin,servant déja à d'autres fins dans l'équipement de la machine,par exemple au pilotage d'un distributeur assurant la cascade des séquences du cycle pneumatique.L'arrivée de la pression en 7 pousse le siège 2 en position fermeture,et,la chambre I7 étant hors pression,soulève la soupape.Le capteur,actjonflé avant ou en fin de course,di rige son signal de pression vers la chambre I7 et la soupape se ferme. A l'inversion du distributaur,bien que la soupape soit enco re poussée en position fermeture par le capteur,la disparition de la.pressin du réseau à l'entrée 7 permet l'énhappement par le recul du siège 2 en position ouverte.Comme dans la version Fig 4 l'économiseur permet ,par la vis-butée II,la réduction de vitesse du vérin. L'invention est utilisée pour économiser l'air comprimé dans les techniques pneumatiques. REVENDICATIONS IO Economiseur d'air comprimé permettant de regler à une pression inférieure à celle du réseau ,la pression motrice d'un action neur pneumatique tel un vérin,sans préjudice de la vitesse,caracté risé en ce qu'il comporte un moyen permettant le passage de la pression motrice pendant la plus grande partie de la course,et obturant ce passage avant ou en fin de course. 20 Economiseur suivant la revendication I caractérisé par le fait que le moyen permettant de commander le passage de la pression motrice est une soupape 8 1 ouvrant et se maintenant ouverte par la pression dans la chambre du vérin à l'échappement,et se fer mant à la disparition de cette pression sous l'action d'un ressort ou de la pression motrice. 30 Economiseur suivant la revendication I caractérisé en ce que le moyen permettant de commander le passage de la pression motrice est une soupape s'ouvrant par cette même pression et ee fermant par le sismal pneumatique délivré par un capteur de la position de l'élément mobile du vérin,tel ;n capteur de passage ou de fin de course. 40 Economiseur suivant la revendication I caractérisé en ce que l'ouverture de la soupape et donc le débit de la pression peut ètre limité pour réduire la vitesse du vérin en réalisant des économies d'air proportionnelles à cette réduction. 50 Economiseur suivant la revendication I caractérisé en ce que le siege de la soupape est mobile et se met en position de fermeture par la pression motrice et en position d'ouverture par la pression d'échappement.