Brevet FR2542043A2 — publié le 19840907

FR 2542043 A2 19840907 FR 8303513 A 19830303 Dispositif économiseur d'air comprimé La présente addition a pour objet un dispositif économiseur d'air comprimé. Le brevet principal a pour objet un dispositif qui permet d'économiser le volume d'air résultant de la différence entre la pression du réseau de distribution d'air comprimé et la pression motrice suffisante pour amener le piston d'un vérin en fin de course dans les conditions de vitesse et de force d'appui voulues, en coupant le débit d'air comprimé vers la chambre motrice du vérin soit avant, soit en fin de course du piston du vérin. L'invention permet également de réduire la vitesse du vérin en realisant des économies d'autant plus grandes que la vitesse sera faible. La présente addition concerne plusieurs modes de réalisation du dispositif qui permettent de réaliser la caractéristique principale de l'invention. Conformément à la présente addition, le corps renfermant les deux soupapes est monté entre le distributeur et une embase avec lesquels il est en contact par deux de ses faces, ladite embase présentant des canaux intégrés et établissant la communication, d'une partavec les conduits débouchant sur l'une des faces dudit corps et, d'autre part, avec le vérin et les conduits de fluide d'admission et d'échappement, ledit corps présentant sur une autre face des orifices de conduit s itués en regard des orifices des conduits du distributeur. Suivant une autre caractéristique, le dispositif comprend un corps de raccord double renfermant deux ensembles économiseurs disposés parallèlement, comportant chacun à ses deux extrémités des conduits de circulation du fluide munis de moyen de raccordement avec des conduits extérieurs, ledit corps présentant dans sa partie centrale deux alesages perpendiculaires aux conduits et dans lesquels sont montés respectivement une soupape contrôlant le passage du fluide moteur et un clapet anti-retour contrôlant le passage du fluide vers l'échappement. Suivant une autre caractéristique, le dispositif comprend un raccord simple renfermant une soupape de contrôle de passage de fluide et présentant un orifice relié une chambre d'un verin et un autre orifice relié à un distributeur susceptible de mettre en communication ladite chambre avec une source de fluide moteur et l'atmosphère. D'autres caractéristiques et avantages de ltinvention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs modes de rsalisation et en se référant aux dessins an-. nexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif économiseur à commande par chute de pression, monté entre un distributeur et une embase - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un dispositif économiseur piloté par un signal pneumatique, monté de la même manière ; - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un autre mode de realisation d'un dispositif économiseur à commande par chute de pression ; - la figure 4 est une vue en coupe axiale d'un autre mode de réalisation d'un dispositif économiseur piloté par un signal pneumatique ; - la figure 5 est une vue en coupe axiale d'un dispositif économiseur disposé dans un raccord double ; - la figure 6 est une vue en plan du raccord de la figure 5 ;; - la figure 7 est une vue en coupe axiale dlun manchon de réglage de pression pour le montage sur le dispositif à raccord double - la figure 8 est une vue en coupe axiale d'un autre mode de réalisation du dispositif économiseur monté dans un raccord double ; - la figure 9 est une vue en plan du raccord repré senté à la figure 8 ; - la figure 10 est une vue en coupe axiale d'un manchon de réglage de pression ; - la figure 11 est une vue en coupe axiale d'un autre mode de réalisation de dispositif économiseur monté dans un raccord double - la figure 12 est une vue en plan du dispositif représente à la figure 11 - la figure 13 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif économiseur monté dans un raccord simple. A la figure 1, on a représenté un dispositif économiseur d'air comprimé suivant l'invention qui comprend un corps 41 monté entre un distributeur 42 et une embase 43 avec lesquels il est en contact par deux de ses faces 44 et 45, ladite embase 43 présentant des canaux-intégrés dont un canal 46 relié au distributeur d'air comprimé, des canaux 47, 47a reliés à l'atmosphère et des canaux 48, 48a reliés aux chambres 10, 10a du vérin 1. Les canaux 46, 47, 47a, 48, 48a de fluide débouchent sur l'une des faces 45 du corps 41 qui présente sur son autre face 44 des orifices débouchant dans les conduits du distributeur 42. A chaque extrémité du corps 41 il est prévu un alésage dans lequel est monté un manchon 49, 49a présentant un cylindre fermé par un bouchon vissé 50, 50a et dans lequel est monté coulissant un piston 51, 51a d'une soupape 11, 11a présentant un organe obturateur ou joint 52, 52a susceptible de venir obturer un orifice 53, 53a. Le piston 51 est soumis sur l'une de ses faces à l'action d'un ressort 54, 54a qui maintient les clapets 11, lla en position d'ouverture, en l'absence de fluide sous pression. Par ailleurs, le corps 41 comporte un conduit 55, 55a dans lequel est monté un clapet anti-retour 56, 56a soumis à l'action d'un ressort 57, 57a qui assure seulement le passage des chambres 10, lOa vers l'échappement 47, 47a. Ledit conduit 55, 55a est en communication d'un coté du clapet 56, 56a par l'orifice 53, 53a avec une chambre 58, 58a et de l'autre côté du clapet par un orifice 59, 59a. Le clapet 11, lla présente un conduit axial 61, 61a mettant en communication la chambre 58, 58a avec la chambre 62, 62a et un conduit 63, 63a relie le conduit 55, 55a à une chambre 64, 64a placée sous le piston 51, 51a. Lorsque le piston 4 du vérin 1 se déplace suivant la flèche 60, le fluide moteur provenant du conduit 46 et dirigé par le distributeur 42 dans le conduit 55a, passe par l'orifice 53a et l'orificesia en traversant la chambre 58a, la soupape lîa étant en position d'ouverture sous l'action conjuguée du ressort 54a et du fluide d'échappement en provenance du conduit 55 et du conduit 63a qui aboutit a la chambre 64a, la force conjuguée du ressort 54a et de la pression du fluide d'échappement étant supérieure a la force exercée par la pression du fluide moteur dans la chambre 62a délimitée par le joint 65a. Par contre,lorsque le piston 4 du vérin arrive en fin de course,la pression du fluide d'échappement en provenance de la chambre 10 disparate dans la chambre 64a et, la pression qui s'exerce dans la chambre 62aétant plus forte que l'action du ressort 54a, la soupape Ila se ferme interrompant le passage par l'orifice 53a et l'action du fluide moteur dans la chambre lOa du vérin 1. Par ailleurs, pendant le déplacement du piston 4, le fluide s'échappe de la chambre 10 vers le conduit 47 en ouvrant le clapet 56 et en traversant le distributeur 42. A la figure 2, on a représente une variante de rea- lisationda dispositif économiseur dont le corps 41 est monté de la même manière qu'à la figure 1 entre le distributeur 42 et 1,em- base 43. Toutefois, le piston 51, 51a n'est pas relié à la chambre 5s, 58a et le bouchon 50, 50a présente un conduit 66, 66a qui est relie notamment a un capteur de position du piston 4 avant ou en fin de course qui délivre dans la chambre 62, 62a un signal pneumatique ou une certaine quantité de fluide qui repousse le piston 51 et la soupape 11, lla en position de fermeture. A la figure 3 on a représente une variante de réalisation du dispositif économiseur double d'air comprimé dont le corps 41 est monté de la même manière qu'a la figure 1 entre le distributeur 42 et l'embase 43. Dans ce cas, un clapet 67, 67a soumis à l'action d'un ressort 79, 79a est maintenu en position ouverte par rapport à l'orifice 68, 68a qui relie les conduits 69, 69a aboutissant aux chambres 10 et lOa du verin et les conduits 70, 70a reliés sélectivement par le distributeur 42 au réseau d'air comprimé et a l'atmosphère. Le clapet 67, 67a comporte une tige 71, 71a qui est montée librement coulissante dans un trou borgne du piston 72, 72a qui se déplace dans un cylindre prévu dans une chemise ?t. de façon étanche dans le corps 41, ledit piston 72, 72a étant soumis sur sa face de plus grande section a l'action d'un ressort 74, 74a en appui contre un manchon 75, 75a vissé dans la chemise 73, 73a, ledit manchon etant susceptible d'8tre actionné par un bouchon 76, 76a afin de- régler la pression du ressort 74, 74a. Par ailleurs, les chambres 77, 77a sont reliées aux conduits 70, 70a par des conduits 78, 78a. Lorsque la chambre 10a est alimentée en fluide moteur par les conduites 70a et 69a, le clapet 67a est en position ouverte repoussé par le piston 72a sur lequel agissent le ressort 74a et la pression d'échappement dans la chambre 77a d l'encontre de l'action du fluide moteur agissant sur la plus faible section du piston sur la face oppose. Des que la pression du fluide d'échappement disparate dans la chambre 77a, le ressort 74a est comprimé sous l'action de la pression du fluide moteur et le piston 72a se déplace contre le manchon 75a permettant ainsi au clapet 67a sous l'action de la pression du fluide moteur de venir obturer l'orifice 68aet d'interrompre le passage du fluide moteur entre les conduits 70a et 69a vers la chambre motrice 10a. Par ailleurs, le fluide d'échappement en provenance de la chambre 10 traverse les conduits 69 et 70, le clapet 67 étant en position ouvert; et se dirige par l'intermédiaire du distributeur 42 vers le canal d'échappement 47. A la figure 4 on a représenté un dispositif économiseur dont le corps 41 est monté entre un distributeur 42 et une embase 43 ainsi qu'il été représenté a la figure 1. Le dispositif est identique à celui de la figure 3, toutefois, les bouchons 76, 76a comportent des conduits 80, 80a qui sont reliés a des capteurs de position du piston 4 avant ou en fin de course qui délivrent un signal pneumatique. Le piston 72, 72a est prolongé par une tige 81, 81a s'étendant à travers le manchon 75, 75a et dans le bouchon 76, 76a, ladite tige 81, 81a présentant un conduit 82, 82a en communication d'un côté avec le conduit 80, 80a et de l'autre avec la chambre 83, 83a disposée sous le piston 72. Lorsqu'un signal pneumatique est émis à l'une des extremités et transmis par les conduits 80, 80a et 82, 82a le piston 72, 72a est soulevé è l'encontre du ressort 74, 74a, de telle sorte que le clapet 67, 67a se ferme sous l'action de la pression du fluide moteur provenant du conduit 70, 70a. Aux figures 5, 6 on a représente un dispositif économiseur qui comprend un corps de raccord double constitué de deux éléments 84, 84a en forme de T. reliés entre eux par une nervure 85 et disposés avec leurs axes parallèles. Chaque élément 84, 84a du corps (figure 5) présente à ses deux extrémités des conduits 86, 86a de circulation du fluide qui sont munis de moyens de raccordement 87, 87a avec des tuyaux extérieurs, ledit élément du corps présentant dans sa partie centrale un alésage 88 perpendiculaire aux conduits 86, 86a et dans lequel est montée une soupape 89 qui comporte un organe ooturateu;;r 90 solidaire d'un piston 91 monté coulissant dans un cylindre prévu d'un coté de l'alésage 88 et fermé par un bouchon 92 contre lequel est en appui l'une des extrémités d'un ressort 93 dont l'autre extrémité agit en combinaison avec la pression d'échappement contre le piston 91. L'autre extrémité de l'alésage est fermée par un bouchon 94 portant une membrane defor- mable 95 formant clapet anti-retour et une vis 96 engagée dans un trou taraudé du bouchon 94.' ladite vis 96 limitant la course de la soupape 89 et permettant de régler la vitesse du piston du vérin. Le fonctionnement de ce dispositif est identique a celui du dispositif représenté à la figure 3 et qui a été decrit ci-dessus. Suivant une variante de réalisation (figure 7), il est possible de remplacer le bouchon 92 par un manchon d'obturation 97 monté dans l'alésage 88 et présentant un trou taraudé dans lequel est visse la partie filetée d'une tige 98 assurant le reglage de la tension du ressort 93 qui agit sur le piston 91 afin de faire varier la pression de sortie. La tige 98 est prolongée par une tete de manoeuvre 99 comportant des bagues de couleur 100 permettant de visualiser 'économie. Aux figures8 et 9 on a représenté une variante de réalisation d'un dispositif économiseur qui comprend un corps de raccord double 101 en forme de bloc compact et qui renferme deux ensembles économiseursidentiques à celui represente a la figure 5 et qui a été décrit ci-dessus. De la même manière la figure 10, représente un manchon de réglage 97 qui peut etre monté en remplace ment du bouchon 92 pour le réglage du ressort 93 et la pression de sortie du fluide. Aux figures 11 et 12, on a representé un dispositif économiseur qui comprend un corps de raccord double constitué de deux éléments 84, 84a en forme de T, reliés entre eux par une nervure 85 et disposés avec leurs axes parallèles. Chaque élément 84, 84a du corps (figure 11) présente à ses deux extrémités des conduits 86, 86a de circulation du fluide qui sont munis de moyens de raccordement 87, 87a avec des tuyaux extérieurs, ledit élément présentant dans sa partie centrale un alésage 102 perpendiculaire aux conduits 86, 86a. D'un cSte de l'aldsage 102 est monté un bouchon 103 contre lequel est en appui un ressort 104 repoussant un clapet 105 contrôlant le passage du fluide moteur et d'échappement, ledit clapet 105 étant prolongé par une tige 106 montée coulissante dans un trou borgne d'un piston 107 coulissant dans l'alésage 102, ledit piston étant soumis sur l'une de ses faces a l'action d'un ressort 108 en appui contre un bouchon de réglage 109 vissé dans l'alésage central et à l'action du fluide d'échappement. Le fonctionnement de ce dispositif est identique a celui du dispositif représente a la figure 3 et qui a été décrit ci-dessus. A la figure 13 on a représente un dispositif écuno- miseur qui comprend un raccord simple 110 renfermant une soupape 111 de contrôle de passage du fluide et présentant un orifice 112 relié par un conduit 113 a une chambre 10 d'un vérin 1 et un conduit 114 relié a un distributeur 115 susceptible de mettre en comraunication ladite chambre 10 avec une source de fluide sous pression et l'atmosphare. L'autre chambre lOa du vérin est reliée par un conduit 116 directement au distributeur 115, mais il serait évidemment- possible de monter sur le conduit 116 un raccord simple identique au raccord 110 qui comporte un dispositif économiseur. Le raccord 110 comprend un corps principal 117 présentant a sa base une partie filetée 130 pour son montage dans un trou taraudé d'un organe de support ou de raccordement, ou du distributeur 115, ledit corps 117 renfermant une soupape 111 de contrôle du passage de fluide commandée par un piston 118 soumis à l'action d'un signal pneumatique pu d'une certaine quantité de fluide dirigée dans une chambre 119 ménagée entre la partie supérieure du piston et un bouchon 120 vissé dans une partie taraudee du corps 117;; ledit bouchon étant percé d'un conduit 121 relie par un conduit 122 a un capteur 123 de la position du piston 4 du vérin. Dans le conduit 114 il est prévu un siège mobile 124 qui est repoussé contre un épaulement du corps et contre l'organe obturateur de la soupape par un ressort 125. Le corps principal 117 reçoit une douille 126 comportant une tubulure 127 mettant en communication le conduit 113 avec le conduit 114 par l'espace entre la soupape 111 et le corps principal par l'orifice 128 et par le conduit 112 de la tubulure 127. Lorsque le piston 4 se déplace suivant la flèche 129, la soupape 111 est en position d'ouverture du fait que la chambre 119 ne contient aucun fluide et qu'elle est en position haute, le distributeur alimente le conduit 114 et la chambre 10 en fluide moteur, alors que la chambre 10a est reliée par le conduit 116 et le distributeur 115 a l'échappement vers l'atmosphère. Dès que le piston 4 arrive en fin de course ou avant la fin de course, il agit sur la capteur 123 qui envoie un signal pneumatique dans la chambre 119 repoussant le piston 118 vers le bas et la soupape 111 contre le siège 124 obturant ainsi le passage vers la chambre 10 dont l'alimentation en fluide moteur est interrompue. Lorsque la chambre 10 est en phase d'échappement, le siège 124 formant clapet est repoussé contre l'action du ressort 125 permettant ainsi, l'échappement vers l'atmosphère par le distributeur 115. Bien entendu, l'invention n'est pas limitative et l'homme de l'art pourra y apporter des modifications sans sortir pour cela du domaine de l'invention REVENDICATIONS 1. Dispositif Economiseur d'air comprimé, permettant de régler à une pression inférieure à celle du réseau distributeur la pression du fluide moteur d'un appareil utilisateur notamment d'un vérin, ledit dispositif comportant un corps dans lequel sont dispo sées au moins deux soupapes contrlant chacune un orifice de passage entre une chambre d'un vérin et un distributeur suivant les revendications 1 et 9 du brevet principal, caractérisé en ce que le corps(41)renfermant les deux soupapes(ll, lla) est monté entre le distributeur (42) et une embase (43) avec lesquels il est en contact par deux de ses faces (44, 45), ladite embase (43) présentant des canaux intégrs (46, 48) et établissant la communication, d'une part, avec les conduits débouchant sur l'une des faces (45) dudit corps (41) et, d'autre part, avec le vérin (1) et les conduits de fluide d'admission et d'échappement, ledit corps (41) présentant sur une autre face (44) des orifices de conduits situés en regard des orifices des conduits du distributeur (42). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif comprend deux soupapes (11, lla) contrôlant le passage du fluide moteur et deux clapets anti-retour (56, 56a) con tablant le passage du fluide vers l'dchappement. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les soupapes (11, lita) contrôlant le passage du fluide moteur sont du type ouvert et comportent un organe obturateur (52, 52a) monté coulissant dans le corps (41) et solidaire d'un pis- ton (51, 51a) soumis sur l'une de ses faces à l'action combinée d'un ressort (54 > 94a) et de la pression du fluide d'echappement et sur l'autre face à l'action de la pression du fluide moteur, ledit ressort (54, 54a) prdsentant une force juste suffisante pour maintenir le clapet (ll, Plia) ouvert en l'absence de pression sur l'autre face du piston. 4. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les soupapes (11, Ila) contrôlant le passage du fluide moteur sont du type ouvert et comportent un organe obturateur (52, 52a) solidaire d'un piston (51, 51a) soumis sur l'une de ses faces à l'action d'un ressort (54, 54a) pour la position d'ouverture de la soupape et sur l'autre face pour la position de fermeture de la soupape a l'action d'un signal pneumatique délivre par un capteur de position de l'organe mobile du vérin. 5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif comprend deux clapets (67, 67a) 1 type ouvert contrôlant le passage du fluide moteur et du fluide d'échappement, chacun des clapets (67, 67a) étant soumis a l'action d'un ressort (79, 79a) et présentant une tige (71, 71a) dont l'extrémité est montée coulissante dans un trou borgne d'un piston (72, 72a) soumis sur l'une de ses faces de plus grande section à l'action combinée d'un ressort (74, 74a) et de la pression d'échappement et sur l'autre face de plus petite section à l'action de la pression du fluide moteur. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que chacun des clapets (67, 67a) est soumis a l'action d'un ressort et présente une tige (71, 71a) dont l'extrémité est montée coulissante dans un trou borgne d'un piston (72, 72a) soumis d'un côté à l'action d'un ressort (74, 74a) et de l'autre côté a l'action d'un signal pneumatique délivré par un capteur de position de l'organe mobile du vérin et a la pression du fluide moteur. 7. Dispositif suivant la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (84, 84a) de raccord double renfermant deux ensembles économiseurs disposés parallèlement comportant chacun a ses deux extrémités des conduits (86, 86a) de circulation du fluide munis de moyen de raccordement (87, 87a) avec des conduits exterieurs, ledit corps présentant dans sa partie centrale deux alésages (88) perpendiculaires aux conduits (86, 86a) et dans lesquels sont montés respectivement une soupape (89) contrôlant le passage du fluide moteur et un clapet anti-retour (95) contrôlant le passage du fluide vers l'échappement. s. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le corps du raccord comprend deux éléments (84, 84a) en forme de T, reliés entre eux par une nervure. 9. Dispositif suivant les revendications 7 et 8, carac térise en ce que le clapet (89) comporte un organe obturateur (90) solidaire d'un piston (91) monté coulissant dans un cylindre prévu d'un caté de l'alésage (88) et fermé par un bouchon (92) contre lequel est en appui l'une des extrémites d'un ressort (93) dont l'autre ex trématé agit en combinaison avec la pression d'échappement contre le piston (91) de la soupape (89), l'autre extrémité de l'alésage (88) etant fermée par un bouchon (94) portant une membrane déformable (95) formant clapet anti-retour et une vis (96) limitant la course de la soupape et permettant de régler la vitesse du piston de vérin. 10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que du côté de l'alésage (88) formant cylindre)dans lequel se deplace le piston (91) de la soupape, est monté un manchon d'obturation (97) comportant un organe de réglage (98) de la tension du ressort (93) et muni d'une bague de couleur (loo) pour la visualisation de l'économie. 11. Dispositif suivant les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que d'un coté de chaque alésage (102) est monté un bouchon (103) contre lequel est en appui un ressort (104) repoussant un clapet (105) contrôlant le passage du fluide moteur et du fluide d'échappement, ledit clapet (105) étant prolongé par une tige (106) montée coulissante dans un trou borgne d'un piston (107) coulissant dans l'alésage, ledit piston (107) étant soumis sur l'une de ses Scesa l'action d'un ressort (108) en appui contre un bouchon (109) vissé dans l'alésage central de l'autre côté du clapet et à ltaction du fluide d'échappement. 12. Dispositif suivant la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce qu'il comprend un raccord s-imple (110) renfermant une soupape (111) de contrôle de passage de fluide et présente tant un orifice (112) relié S une chambre (10) d'un vérin (1) et un autre orifice (114) relié à un distributeur (115) susceptible de mettre en communication ladite chambre (10) avec une source de fluide moteur et l'atmosphère. 13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en en ce que le raccord (110) comprend un corps principal (117) présentant a sa base une partie filetée (130) pour son montage dans un trou taraudé d'un organe de support, ledit corps principal (117) renfermant une soupape de contrôle (111) de passage Mdu fluide commandée par un piston (118) soumis à l'action d'un signal pneumatique, ledit corps (117) recevant une douille (126) présentant une tubulure (127) mettant en communication la chambre du vérin avec l'ori- fice de passage du fluide dans le corps.