Brevet FR2556420A1 — publié le 19850614

Perfectionnement aux capteurs pneumatiques pour la com- mande de cycles pneumatiques." La présente invention a pour objet un per- fectionnement aux capteurs pneumatiques pour la commande de cycles pneumatiques. On connaît des capteurs pneumatiques fai- sant l'objet notamment du brevet britannique 1.428.887 dans lesquels on utilise une trompe à vide alimentée à l'entrée par un circuit d'air comprimé et reliée à la sor- tie à un ajutage dont l'obturation provoque une montée en pression dans la trompe qui est transmise à un relai pneu- matique susceptible de transmettre un signal pneumatique. Toutefois le relai pneumatique est très complexe et com- prend un ensemble de membranes et clapets. Pour remédier à cet inconvénient on uti- lise suivant l'invention un dispositif très simplifié donnant de très bons résultats. Conformément à l'invention l'espace comp- ris entre les gicleurs de la trompe est relié d'une part à un orifice de sortie émettant le signal de commande et d'autre part à un clapet de mise à l'air libre qui ouvert pendant la fuite d'éjection, admet la pression atmosphé- rique dans l'espace, la sortie et le conduit empêchant la création d'une dépression et qui est fermé pendant l'obtu- ration de la fuite, la pression d'alimentation refoulant et s'établissant dans la sortie, le conduit formant ainsi le signal de pression penumatique. Le dispositif suivant l'invention permet donc de remplacer un relai ou une cellule "oui" par un clapet annulant la dépression de la trompe à vide et per- mettant ainsi de façon simple l'emploi d'une trompe pour l'émission d'un signal de pilotage d'un composant pneuma- tique. Le dispositif présente une grande simpli- cité car il permet l'utilisation de raccords au lieu d'ap- pareils complexes avec des membranes des sièges et des cla- pets mutliples. La montée en pression et le signal sont obtenus par l'obturation du circuit de fuite qui peut être un simple orifice mais également des contacteurs à fuite de tous types. Le circuit de fuite peut être intégré aux appareils interrupteur de fin de course à signal mais il peut être également commandé electriquement ou pneumatique- ment. Le signal émis par le capteur peut action- ner à distance tous les appareils distributeurs classiques de tous les types. Le signal pneumatique émis peut être inté- gré à l'appareil et il peut être transformé en signal élec- trique. Enfin le dispositif permet une rapidité de dépilotage par aspiration limitée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la desc- ription qui va suivre de plusieurs modes de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un capteur pneumatique suivant l'invention relié à un circuit pneumatique comportant un vérin et son distributeur et aus- si un autre distributeur. - la figure 2 est une vue en coupe d'une variantede realisation d'un capteur pneumatique suivant l'invention. - la figure 3 est une vue d'un circuit pneumatique comportant un capteur en forme de raccord. - la figure 4 est une vue en élévation d'un capteur sous forme de raccord banjo. - les figures 5 et 6 sont des vues d'un circuit pneumatique muni du capteur représenté à la figure 4. - la figure 7 est une vue en élévation d'un captaur sous forme de raccord en T. - la figure 8 est une vue d'un circuit pneumatique muni du capteur représenté à la figure 7. - la figure 9 est une vue en coupe d'un mode de réalisation de l'ajutage de fuite. - les figures 10 et lOa sont des vues en coupe d'un ajutage de fuite comportant un clapet et une commande à bille. - les figures 11 et lla sont des vues en coupe d'un capteur comportant un moyen d'obturation de l'ajutage de fuite muni d'un galet de commande. - les figures 12 et 12a sont des vues en coupe d'un capteur intégré à un appareil avec un ajutage de fuite et un obturateur. - la figure 13 est une vue en coupe d'un distributeur muni de capteurs pneumatiques intégrés. - la figure 14 est une vue en coupe d'un distributeur comportant un capteur intégré commandant par un moyen électrique, l'obturation de la fuite. - la figure 15 est une vue en coupe d'un capteur sous forme de raccord commandant par un moyen élec- trique, l'obturation de la fuite. - la figure 16 est une vue en coupe d'un capteur comportant un signal de sortie électrique. A la figure 1 on a représenté un mode de réalisation d'un capteur pneumatique suivant l'invention qui comprend un corps 1 présentant la forme d'un raccord et comportant intérieurement une trompe à vide constituée d'un gicleur 2 de faible diamètreetdin gicleur 3 de dia- mètre plus grand que le gicleur 2, un espace 4 étant prévu entre les deux gicleurs. Le gicleur 2 débouche dans une tubulure filetée 5 qui est reliée par un conduit 6 à une source de fluide sous pression 7 soit au fluide s'échappant du vérin par l'intermédiaire d'un distributeur 8 alimentant un vé- rin 9 comportant un piston 9a. Le gicleur 3 débouche dans une tubulure filetée 10 qui est reliée par un conduit à un ajutage de fuite 11 d'o il s'échappe un jet d'air et qui peut être obturé par un organe d'obturation 12 monté à l'extrémité de la tige 9b du vérin 9. L'espace 4 situé entre les gi- cleurs de la trompe est relié d'une part à un siège de clapet 13 présentant des orifices 13a susceptibles d'être obturés par une rondelle élastique mince 13b formant cla- pet à sens unique et il débouche d'autre part dans une tu- bulure filetée 14 de sortie d'un signal de commande elle- même reliée par un conduit 15 à un organe à commander nota- mment un distributeur 16. Le capteur fonctionne de la manière sui- vante: Lorsque le conduit 6 est relié à la sour- ce de fluide sous pression 7 et que l'organe obturateur 12 se trouve dans la position représentée àla figure 1 le fluide s'échappe par l'ajutage 11 vers l'atmosphère et la trompe à vide 2, 3, fonctionne normalement assurant l1ou- verture du clapet 13 qui est relié à l'atmosphère, la dé- pression de la trompe à vide ne peut donc se créer, le conduit 15 reste donc à la pression atmosphérique sensible ment et aucune action de pression ou dépression n'agit par le conduit 15, donc aucun signal pneumatique n'agit sur le distributeur 16 qui reste stable. Il faut en effet éviter "d'aspirer" les tiroirs de distributeurs, ceux-ci ne devant être que poussés par un signal de pression. Ceci est bien réalisé par l'invention grâce au clapet de mise à l'atmos- phère 13b. Le piston 9a se déplaçant suivant la flé- che F lorsqu'il arrive en fin de course l'organe obtura- teur 12 vient obturer l'ajutage 11 de telle sorte que la pression du fluide refoule et augmente dans l'espace 4 de la trompe et que le clapet 13 b se ferme. La pression se propage dans le conduit 15 donnant un signal de pression qui commande le distributeur 16 dont le tiroir change de position. Pendant la course tige rentrante du vérin 9, (en sens inverse de la flèche F) la trompe 2, 3 est à nou- veau alimentée par l'air s'échappant du vérin vers l'atmos- phère; la trompe à vide accélère le dépilotage du distri- buteur 16 jusqu'à ce que la pression égale la pression at- mosphérique, le clapet 13b se trouvant automatiquement sur l'atmosphère à la moindre dépression. Le dépilotage est donc bien plus rapide que par une vidange naturelle Le circuit 15 retrouve très rapidement sensiblement la pression atmosphérique. I1 en serait de même dans le cas d'une alimentation permanente à l'entrée 17, le schéma repré- senté permettant de limiter la durée de la fuite à la seule durée de l'alimentation du vérin et ainsi de limiter la consommation d'air de fuite. A la figure 2 on a représenté une-varian- te de réalisation d'un capteur dans lequel un moyen d'am- plification du signal permet le pilotage simultané et ra- pide de plusieurs distributeurs. Ce moyen d'amplification du signal comprend un canal 18 en liaison d'un côté avec a tubulure 5 d'entrée d'alimentation et de l'autre côté avec une chambre 19 reliée par un canal 20 à la tubulure 24 du signal de sortie. L'orifice du canal 18 est obturé par la partie centrale d'une membrane 21 ou d'un piston soumise à l'action d'un ressort 22 en appui contre un corps de sou- pape 23. Lors de l'obturation de l'ajutage 11 de fuite du fluide la pression dans le capteur, agissant sur la tota- lité de la membrane 21 ouvre le canal 18 libérant une quan- tité importante de fluide en provenance de l'entrée d'air comprimé vers la sortie de pilotage 14 à travers la chambre 19 et le canal 20 qui lui est relié. A la figure 3 on a représenté un capteur en forme de raccord dans lequel le corps 24 qui comporte un conduit de passage 25 dont l'entrée 5 est reliée à la source de fluide sous pression 7 par le distributeur 8, ledit conduit 25 étant relié à la trompe 2, 3 et présentant une sortie de fluide sous pression qui est reliée par un conduit 26 à l'une des chambre du vérin 9. La tubulure 4 émettant le signal de commande est reliée par un conduit 27 à l'entrée du moyen de commande du vérin 8. A la figure 4 on a représenté un capteur qui est constitué d'un raccord banjo 31 et d'une vis 28 montée directement dans un trou taraudé 29 d'un appareil qui alimente le relai et le vérin en fluide comprimé. Le banjo 31 capteur est surmonté d'un banjo simple 32. Le circuit direct d'alimentation passe par 32 et le capteur 31 est alimenté en dérivation. O10 Dans le mode de réalisation de la figure , la vis 28 est montée sur le distributeur 8, et le corps 31 présente une tubulure 10 reliée à l'ajutage de fuite 11 et une tubulure 14 de sortie de signal reliée à l'entrée commandant le distributeur 8 par le conduit 27. L'autre corps 32 relie l'entrée de fluide sous pression par une tubulure 33, au conduit 26 d'alimen- tation de l'une des chambres du vérin 9. Dans le mode de réalisation de la figure 6, la vis 28 est montée sur le corps du vérin, le corps 31, étant reliée par sa tubulure 10 à l'ajutage de fuide 11, et la tubulure 14 de sortie du signal de commande au dis- tributeur 8 par un conduit 27. L'autre corps 32 est relié par un conduit 26 au distributeur 8. A la figure 7 on a représenté un corps de raccord en forme de T qui est analogue à celui de la figure 1, mais dans lequel les gicleurs 2 et 3 de la trompe sont réalisés directement dans le corps et ledit corps 1 du cap- teur est associé à un raccord 34 en T pour assurer le con- trôle du fonctionnement du vérin 9 (fig. 8). A la figure 7 les dortied sont des bran- chements instantanés pour tubes. A la figure 9 on a représenté un mode de réalisation d'un ajutage de fuite 11 qui est réalisé dans une plaque 35 d'un appareil et qui est relié par un conduit 36 à la tubulure 10 du relai. Sur la plaque 35 se déplace un organe 37 lié à un moyen de commande et qui est susceptible d'obtu- rer l'orifice de l'ajutage de fuite il suivant un procédé connu mais dans l'invention associé pour interrompre la fuite. Aux figures 10, l1a on a représenté un ajutage de fuite 11 qui est obturé par un clapet 37 soumis à l'action de ressorts et comportant une bille 38 qui coo- père ave c un organe mobile 39 solidaire notamment d'une tige de vérin suivant un procédé connu, mais dans l'inven- tion associé à celle-ci pour l'interruption de la fuite. Aux figures 11, lia, on a représenté un moyen d'obturation de l'ajutage de fuite qui est intégré au corps du capteur. Dans ce cas l'ajutage de fuite 11 a son ouverture contrôlée par un clapet 40 commandé par un levier 42 contre l'action d'un ressort 41, ledit levier 42 étant articulé autour d'un axe 43 sur le corps 1 du capteur et portant à son autre extrémité un galet 44, coopérant avec un organe mobile 45 en forme de came, afin d'ouvrir et de fermer l'orifice de l'ajutage 11. Aux figures 12 et 12a, on a représenté un capteur qui est intégré à l'extrémité du corps 46 d'un ap- pareil quelconque, ledit corps 46 étant situé en regard d'un organe obturateur 47 qui en coulissant sur ce dernier vient obturer l'ajutage 11 de fuite. A la figure 13 on a représenté un distri- buteur comprenant un corps 48 dans lequel est monté coulis- sant un tiroir 49 et qui comporte à ses deux extrémités des capteurs contrôlant le déplacement du tiroir. En effet, les conduits 14 délivrant un signal de commande lors de l'obturation des ajutages de fuite 11, débouche en regard des extrémités du tiroir 49 afin de déplacer celui-ci à droite ou à gauche. Les orifices d'entrée des capteurs sont reliés par des conduits 50, 50a à l'orifice d'entrée de fluide dans le corps 48 du distributeur. L'obturation du circuit de fuite peut être faite tout le long du circuit 11. En particulier une commande "manuelle" peut être implantée sur le circuit 11 en plus du circuit de fuite. La commande manuelle obturant le circuit. Le signal pneumatique est transmis par le conduit 14 au distributeur. A la figure 14 on a représenté un capteur monté à l'une des extrémités du distributeur comme à la fi- gure 13, toutefois l'ouverture et la fermeture de l'ajuta- ge de fuite 11 sont contrôlées par un clapet 51 qui est en métal magnétique actionné dans le sens de la fermeture par un électro-aimant 52 relié à un circuit électrique. A la figure 14 comme à la figure 15 on peut obtenir facilement une commande manuelle du signal en bouchant la fuite avec le doigt; on peut aussi pousser le clapet 51 sur son siège pour l'obturation de la fuite. Le clapet 51 peut aussi être équipé d'un bouton poussoir pour faciliter la manoeuvre au doigt. Une protection de la fuite peut aussi être prévue pour éviter des manoeuvres manuelles intempestives. Sur l'aspiration, il peut aussi être utile de disposer une protection contre le bouchage des trous du siège de clapet 13, avec les doigts, ce qui procurerait une aspiration intempestive des titroirs de distributeur. Une filtration de l'air peut aussi être nécessaire à la propreté du siège du clapet. A la figure 15 on a représenté un capteur dont le corps 1 est susceptible d'être branché sur un con- duit d'entrée de fluide par ses tubulures filetées 5, 5a. Comme dans l'exemple précédent l'ajutage de fuite 11 est contrôlé par un clapet 51 actionné dans le sens de la fer- meture par un électro-aimant 52. Le signal pneumatique part par la tubulure 14. A la figure 16 on a représenté un capteur dont le corps 1 reçoit une enceinte 53 dans laquelle est disposé un contacteur 54 dont l'organe de commande 55 est en appui contre une membrane déformable 56 obturant une chambre 57 dans laquelle débouche un conduit 14 émettant un signal de pression lors de l'obturation de l'ajutage 11. De ce fait il se produit une déformation de la membrane 56 qui actionne l'organe 55 du contacteur 54 lequel émet un signal électrique correspondant au si- gnal pneumatique du capteur. Les figures 15 et 16 constituent ce que l'on appelle actuellement des interfaces électro-pneumati- ques, transformant grâce à l'invention le signal pneuma- tique en signal électrique et réciproquement. L'invention trouve son domaine dans la commande des cycles des vérins pneumatiques, et dans le contrôle pneumatique des cycles de machines. Il existe quatre possibilités de combiner les appareils avec le dispositif suivant l'invention: 1 - Le circuit de fuite peut être soit intégré aux appareils, soit obturé à distance. 2 - Le signal émis par le capteur peut soit être intégré aux appareils, soit commander un organe à distance. Bien entendu l'invention n'est pas limita- tive et l'homme de l'art pourra y apporter des modifica- tions sans sortir du domaine de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Perfectionnement aux capteurs pneumatique pour la commande de cycles pneumatiques, dans lesquels une trompe à vide est alimentée à l'entrée par un circuit d'air comprimé et reliée à la sortie à un ajutage dont l'obturation provoque une montée en pression dans la trom- pe utilisée comme signal de commande d'un composant pneuma- tique caractérisé en ce que l'espace 4 compris entre les gicleurs 2, 3 de la trompe est relié d'une part à un ori- fice de sortie 14 émettant le signal de commande et d'autre part à un clapet 13b de mise à l'air libre qui ouvert, pendant la fuite d'éjection, admet la pression atmosphéri- que dans l'espace 4, la sortie 14 et le conduit 15, empê- chant la création d'une dépression et qui est fermé pen- dant l'obturation de la fuite, la pression d'alimentation refoulant et s'établissant dans la sortie 14, le conduit , formant ainsi le signal de pression pneumatique. 2. Perfectionnement aux capteurs caractérisé en ce que le capteur est constitué d'un corps 1 présentant trois orifices de raccordement 5, 10, 14 reliés respective- ment à l'entrée d'air comprimé, à l'ajutage de fuite 11 et au conduit de sortie 15 émettant le signal de commande, le- dit corps renfermant les deux gicleurs 2, 3 de la trompe à vide entre lesquels est prévu un espace 4 qui est relié d'un côté à un orifice dans lequel est monté le clapet 13b et de l'autre côté à l'orifice 14 émettant le signal de commande. 3. Perfectionnement aux capteurs suivant les revendications:l et 2, caractérisé en ce que dans le corps 1, est monté un amplificateur de débit du signal de comman- de, constitué d'une soupape 21, 22, 23, à une membrane 21, ou piston obturant un conduit 18, 21, de dérivation débou- chant d'un côté à l'orifice 5 d'entrée d'air comprimé et de l'autre côté à l'orifice 14 du signal de commande. 4. Perfectionnement aux capteurs suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le corps 1 comporte un conduit de passage 25 d'air comprimé et dont l'une des extrémités est reliée à un distributeur 8 et dont l'autre Z556420 il extrémité est reliée à l'une des chambres d'un vérin 9, ledit conduit étant relié dans sa partie centrale aux gi- cleurs 2 et 3 de la trompe. 5. Perfectionnement aux capteurs suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le corps est consti- tué d'un raccord banjo double dont la vis 28 est fixée sur l'appareil utilisateur et raccordée à l'entrée d'air com- primé, l'un des corps 31 du banjo renfermant la trompe à vide 2, 3 et le clapet 13 de mise à l'air libre et compor- I0 tant un orifice d'entrée d'air comprimé, un orifice de sortie du signal de commande et un orifice relié à l'aju- tage de fuite, l'autre corps 32 étant relié à une entrée et une sortie d'air comprimé alimentant un autre appareil. 6. Perfectionnement aux capteurs suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que sur le corps 1 du capteur est monté un clapet 40 contrôlant l'ouverture de l'ajutage 11 de fuite, ledit clapet 40, étant commandé par un levier 42 articulé en 43 sur le corps 1 et présen- tant à l'une de ses extrémités un galet 44 coopérant avec un organe mobile 45. 7. Perfectionnement aux capteurs suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les corps 1 des capteurs sont intégrés aux deux extrémités du corps 48 du distributeur et les orifices d'entrée d'air comprimé sont reliés par un conduit 50 à l'entrée d'air comprimé du distributeur 48, 49, les orifices 14 délivrant les si- gnaux de sortie débouchant à chaque extrémité du tiroir du distributeur 49. 8. Perfectionneemnt aux capteurs suivant l'une des revendications 1 & 7 caractérisé en ce que l'ob- turation de l'orifice de l'ajutage 11 de fuite est contrÈ- lé par un clapet 51, commandé par un moyen iélectrique 52 ou pneumatique, ou manuel. 9. Perfectionnement aux capteurs suivant l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le si- gnal de commande pneumatique agit sur un moyen 53, 55, 56, transf6rmant le signal pneumatique en signal électrique.