Brevet FR2535413A1 — publié le 19840504

L'invention concerne une soupape pneumatique temporisée dans laquelle un poussoir, dont l'une des extrémités dépasse dans une chambre communiquant en permanence avec l'atmosphère, est déplacé de manière fluidique dans une position de travail en vainquant une force de ressort de rappel, un signal flui- dique de pression appliqué étant tout d'abord mis à l'atmo- sphère par l'intermédiaire de la chambre, et un organe de fermeture disposé dans la chambre et commandé dans le temps par un autre ressort et par un système d'étranglement arrêtant la mise à l'atmosphère du signal de pression au bout d'un temps de retard réglé pour former un signal de commande, le système d'étranglement comprenant une section d'étranglement qui communique séparément avec l'atmosphère et dont la lon- gueur efficace est réglable. Dans les soupapes temporisées de ce genre, le retard respectivement réglé est commandé à l'aide de l'atmosphère, d'une section d'étranglement assez longue en forme de gorge et d'une chambre de dépression avec une paroi commandée par ressort et portant un organe de fermeture Lors de la décharge de la paroi à la suite du déplacement dudit poussoir d'une quantité déterminée, de l'air atmosphérique pénètre par-le système d'étranglement à gorge dans la chambre du fait du ressort agissant sur la paroi et de la dépression ainsi créée dans la chambre On obtient ainsi un retard qui est indépen- dant du fluide de pression de service De plus, il est pos- sible, par une course suffisamment grande dudit poussoir, d'obtenir un retard relativement grand pouvant atteirdre, par exemple, 180 secondes. Toutefois, un inconvénient de cette soupape temporisée réside dans le fait que des retards qui:-orit considérablement plus faibles que le retard maximum possible de la soupape considérée ne peuvent être réglés que de manière imprécise. Cela est du au fait que, dans le cas des retards plus faibles, il faut régler, pour le système d'étanglement à gorge, une section d'écoulement efficace beaucoup plus petite afin de remplir rapidement la chambre de dépression d'air atomosphé- rique pour que la course invariable du poussoir amené dans la position de travail puisse être couverte avec une rapidité correspondante par l'organe de fermeture Consécutif en vue d'arrêter le retard réglé Il est donc nécessaire, pour des applications avec des retards relativement faibles, de choisir des soupapes temporisées avec une étendue de réglage du retard maximum plus faible, ce qui conduit, en outre, à la nécessité de prévoir plusieurs tailles pour les soupapes temporisées. La présente invention a pour objet de perfectionner une soupape temporisée commandée par l'atmosphère, en particulier a,ec un retard relativement grand, pour laquelle la précision de réglage pour des valeurs de retard inférieures au retard maximum possible de la soupape est considérablement augmentée. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la soupape tempcrisée du genre précité permet le réglage de la position de travail du poussoir mentionné. Une autre caractéristique d'un mode de réalisation préféré de l'objet de la présente invention réside dans le fait que le carter de la soupape temporisée abrite une butée réglable manuellement dans la direction de déplacement du poussoir/et contre ltquelle vient s'appliquer l'autre extrémité dudit poussoir. Cela permet de régler également avec une précision considérablement accrue des valeurs de retard sensiblement inférieures au retard maximum possible, en partieulier au début de l'étendue de réglage de la soupape respective Désor- mais, il n'est plus nécessaire que l'organe de fermeture de l'élément de temporisation parcoure, pour chaque retard réglé, la même distance jusqu'à sa venue en butée sur le poussoir; au contraire, grâce au réglage de la butée réglable, le course du poussoir et par cornséquent la distance à parcourir respec- tivement par l' rgane de fermeture est diminuée ou augmentée en conséquence de façon à pouvoir associer respectivement à chaque course du poussoir la totalité de la section d'étran- glement de la gorge d'étranglement plus longue bien connue en soi Il en résulte une possibilité de réglage précise du retard désiré, ce qui apporte un avantage particulier notam- ment pour les soupapes qui doivent présenter une grande étendue de réglage du retard, par exemple de 180 secondes et plus. Dans la pratique, on réalisera l'échelle de réglage du retard sous la forme d'une échelle multiple, par exemple d'une échelle triple, dont les valeurs de départ commencent respectivement à zéro et dont les valeurs finales peuvent être choisies à volonté A ces échelles est alors associée une position cor- respondante de la butée selon l'invention. La description qui va suivre; en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. Les figures 1 à 3 montrent le mode de réalisation essentiellement en coupe axiale, chaque figure représentant un autre état de fonctionnement. il ressort de la fig 1 que sur une plaque de base 1 sont montés différents éléments de carter 2, 3 et 4 comprenant divers éléments fonctionnels, qui sont protégés par une plaque de fermeture supérieure 5 avec d'autres parties des éléments fonctionnels La plaque de base 1 peut présehter, outre l'en- trée 6 pour le signal de commande Px fluidique devant être transmis apres un retard déterminé, d'autres branchements, par exemple un raccordement 7 pour le signal P d'une soupape 8 à transmettre avec retard, laquelle soupape est intégrée, dans le présent exemple, à la soupape temporisée expliquée 'ci. Au raccordement 6 fait suite, dans l'élément 3, un canal 9 avec un diaphragme 10 qui débouche dans une encoche circonférentielle 11 d'un poussoir 12 mobile transversalement au canal 9 Du canal 9 part un canal latéral 13 qui débouche dans une chambre 14 conformée dans l'élément 4 et comprenant une membrane 15 La membrane 15 est, d'une part, chargée par l'intermédiaire du canal latéral 13 et, d'autre part, soumise à une force antagoniste appliquée par un ressort de rappel 16. 25354 1 3 -.4 - De plus, l'élément 4 comprend une butée 17 pour le poussoir 12 en forme de tige, la butée étant constituée, par exemple, par un corps fileté monté dans un alésage taraudé 18 de l'élément 4 et amené dans une position correspondante selon la position de travail désirée du poussoir La butée 17 pré- sente un trou borgne 19 ouvert du côté poussoir dans lequel prend appui l'autre extrémité du ressort de rappel 16 Le fond 19 a de l'alésage 19 sert ici en même temps de butée pour le poussoir 12. Il est également possible de supprimer le trou borgne 19 de telle façon que la fonction de butée et la fonction d'appui de ressort sont alors remplies par la surface circu- laire du côté poussoir du corps fileté Une autre poss:bilité consiste à prévoir une rainure circulaire dans le corps fileté qui sert d'appui au ressort, tandis que 11: partie médiane centrale de la butée 17 formée par la rainure assume la fonc- tion de butée. Selon un mode de réalisation avantageux de la butée 17, celle-ci peut être munie c'un crantage afin de permettre un blocage rapide et fiable dans des positions prédéterminées qui sont associées à des étendues de reglage de retard correspon- dantes Les crans d'arrêt sont du type habituel et ils fonc- tionnient, de préférence, par élasticité. En ce qui concerne le canal latéral 13, celui-ci peut également communiquer avec un raccordement particulier dans la- plaque de base 1 de telle façon que, le cas échéant, la mem- brane 15 peut être chargée hydrauliquement avec un autre fluide que crlui appliqué au raccordement 6. La rainure annulaire circonférentielle 11 du poussûir 12 communique avec un canal transversal 20 d'o part un canal longitudinal 21 qui s'étend axialement dans le poussoir et débouche à l'extrémité du poussoir laquelle cépasse dans une autre chambre 22. De plus, un canal 23 indiqué en traits mixtes conduit de la rainure circonférentielle 11 -à une autre membrane 24 dans la plaque de fermeture supérieure 5 En présence du signal de commande X dans le canal 23, cette membrane e:erce, par l'intermédiaire de sa plaque de manoeuvre 25, une pression - sur le corps die soupape 26 chargé par ressart de la soupape 8 (fig 3) afin d'ouvrir cette dernière. La chambre 22 qui communique en permanence avec l'atmo- sphère par l'intermédiaire d:un orifice 27 comprend une partie d'un dispositif de temporisation Cette partie s(: compose d'une membrane 28 enserrée entre les éléments de carter 2 et 3 et d'un système de clapet de retenue fixé au centre de ladite membrane Ce système de clapet de retenue se compose d'un organe de ferrmeture 29 dépassant de part et d'autre de la membrane 28, dont l'une des extrémités 29 a -coopère avec l'ex- trémité du poussoir 12 dépassant dans la chambre 22 et dont l'autre extrémité coulisse dans un alésage 30-de l'élément 2. Un ressort 31 situé dans l'extrémité creuse de l'organe de fermeture 29 a pour effet que 1 'organe de fermeture est cons- tamment poussé en direction du poussoir 12 De plus, l'organe de fermeture présente un collet 29 b qui détermine la position initiale de l'organe de fermeture du fait (ue le collet est appliqué contre l'élément 2 lorsque le poussoir 12 exerce une pression sur l'organe de fermeture 29 Du côté de la membrane 28 dirigé vers la chambre 22, un c-orps annulaire 32 légèremnent mobile dans le sens axial est monté sur l'organe de fermeture 29 au moyen d'une tige de raccordement flexible 3 _ engagée solidemenit dans l'extrémité 29 a de l'organe de fermeture 29 et fixée, à ses extrémités, au corps annulaire 32 ' Normalement, la membrane 28 est enserrée de manière étanche entre le corps annulaire 32 et le collet 29 b. La membrane 28 divise la chambre 22 en deux parties. L'espace situé, dans les figures, à gauche de cette membrane comrunique, par l'intermédiaire d'un canal de jonction 34, avec l'autre partie du dispositif de temporisation La struc- ture de cette partie étant bien connue en soi, on pftut se -contenter d'une description succincte. Le canal de jonction 34 est en communication avec une gorge d'étranglement 35 en arc de cercle aménagée dans un plateau 36 rigide en torsion, la gorge d'étranglement étant recouverte par ailleurs par une plaque de réglage tournante 37 avec un orifice d'entrée 38 pour l'air atmosphérique Les deux plaques 36, 37 sont délimitées par deux bagues d'étanhéité 39. 6 - La plaque de réglage est réglée par rotation par l'interme- diaire d'un elément en forme de disque 40 d'une tige 41,qui est relié à un bouton tournant 42 réglable manuellement, et d'un tourfllon 43 monté dans l'élément en forme de disque 40 et engagé dans la plaque 37 L'élément de disque 40 présente, en plus, un filtre 44 pour éviter l'entrée de particules de cirasse dans l'orifice d'admi sion 38 En outre, une bague graduée 45 est associée au bouton tournant 42 sur la plaque supérieure 5. Du fait de la possibilité de réglage du poussoir 12 décrite précédemr ent, cette bague graduée petit comprendre, par exemple, trois échelles dont chacune c:orrespond à une étendue de réglage de retard désirée et commençant à zéro et dont chacune présente la même longueur La longueur des échelles utilise alors essentiellement la totalité de la longueur de l'arc de la gorge d'étranglement 35. La soupape temporisée décrite fonctionne die la manière suivante: Admettons que l'on doit utiliser le plus long retard possible, ce qui signifie que la butée 17 est réglée vers la droite de telle façon que le poussoir 12 effectue sa course maxiiale. La fig i montre la position de départ de la soupape temporisée Lorsqu'un signal de pression pneumatique Px est appliqué au raccordement 6, la membrane 15 est chargée par l'intermédiaire du canal latéral 13 de telle façon que le poussoir 12 se déplace en direction du fond de l'alésage 19 a de la butée 17 Cet éti at est indiqué dans la fig 2 Le signal parvient alors, par l'intermédiaire de la rainure circonféren- tielle 11, aes alésages 20 et 21, à la chambre 22 et il est tout d'abord mis à l'atmosphère par l'orifice 27 En même temps, le ressort 31 pousse l'organe de fermeture 29 en direc- tiorn du poussoir 12 en créant une dépression dans l'espace situé à gauche de la membrane 28 La vitesse de fermeture de l'organe de fermeture 29,et par conséquent le retard jusqu'à la prise de contact entrte l'organe de fermeture et l'extrémité du poussoir, est a-ors déterminée par la section d'écoulement maximale réglée de la gorge d'étranglemcnt 35 Dès que l'organe -7- de fermeture a pris appui sur l'extrémité du poussoir (fig 3), il obture l'alésage 21 de telle façon que le signal de com- mande X passe maintenant par le canal 23 à la membrane 2,4 et donc au corps de soupape 26, ce qui entraîne l'ouver-iure de la soupape 8 et la transmission d'un signal P spécial délivré par la soupape 8. Si le signal Px disparaît au Raccordement 6, le ressort 16 ramène le poussoir 12 dans sa position de départ en repous- sant l'organe de fermeture 29 contre la force beaucoup plus faible de son ressort 31 Le collet 29 b se -dégage alors lé- gèrement de la membrane 28, dégagement qui est favorisé par la pression atmosphérique dans l'espace situé à gauche de la membrane 28 étant donné que cette pression atmosphérique constitue en quelque sorte une butée Or, le dégagement du collet 29 b permet à l'air contenu dans ledit espace de péné- trer, par l'orifice central d de la membrane 28, dans la cham- bre 22, puis, de s'échapper dans l'atmosphère par l'intermé- diaire de l'orifice 27. Pour régler avec précision un retard considérablement plus faible que le retard maximum possible, la butée 17 est vissée davantage, dans le sens d'une commutation d'étendue, jusqu'à un marquage de telle façon que le poussoir 12 et par conséquent aussi l'organe de fermeture 29 disposent d'une course réduite à laquelle est cependant associée à nouveau, pour le réglage précis du temps, la section d'écoulement maximale du système d'étranglement à gorge 35. A l'intérieur d'une étendue de retard, il suffit de raccourcir de la manière habituelle la section d'écoulement du système d'étranglement à gorge 35 en agissant sur la plaque de réglage 37, ce qui a pour effet de réduire la temporisation. 8- Revendications 1 Soupape pneumatique temporisée dans laquelle un poussoir dont l'une des extrémités dépasse dans une chambre communiquant en permanence avec l'atmosphère est déplacé de manière fluidique dans une position de travail en vainquant une force de ressort de rappel, un signal fluidique de pres- sion appliqué étant tout d'abord mis à l'atmosphère par l'in- termédiaire de la chambre, et un organe de fermeture disposé dans la chambre et commandé dans le temps par un autre ressort et par un système d'étranglement arrêtant la mise à l'atmo- sphère du signal de pression au bout d'un temps de retard réglé pour former un signal de commande, le système d'étran- glement comprenant une section d'étranglement qui communique séparément avec l'atmosphère et dont la longueur efficace est réglable, c a r a c t é r i S é e p ar l e f a i t que la position de travail du poussoir ( 12) est réglable. 2 Soupape temporisée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que son carter comporte une butée ( 17) réglable à la main dans le sens du déplacement du poussoir ( 12) sur laquelle s'appuie l'autre extrémité dudit poussoir. 3 Soupape temporisée selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la butée ( 17) est constituée par un corps fileté vissé dans le carter. 4 Soupape temporisée selcn l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait que la butée ( 17) comporte un trou borgne central ( 19) qui reçoit l'une des extrémités du ressort ( 16) ramenant le poussoir ( 12) en arrière et que l'autre extrémité du poussoir ( 12) prend appui sur le fond ( 19 a) du trou borgne ( 19). Soupape temporisée selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée-par le fait que, du côté poussoir, la butée ( 17) présente une rainure annulaire qui reçoit l'une des extrémités du ressort ( 16) ramenant le poussoir ( 12) en arrière et que la partie centrale de la butée entourée par la rainure annulaire sert de surface d'appui. 6 Soupape temporisée selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée par le fait que la butée ( 17) comporte un crantage.