Brevet FR2614099A1 — publié le 19881021

L'invention concerne un appareil de contrôle du débit d'huile pour la surveillance des courses de déplacement d'un cylindre hydraulique ou pneumatique possédant des capteurs de mesure pour la définition en position. II est connu de prévoir des contrôles par des interrupteurs de fin de course possédant des capteurs de mesure correspondants pour la surveillance des courses de déplacement et des positions des cylindres hydrauliques ou pneumatiques. De tels capteurs de contrôle et de mesure demandent toutefois un espace correspondant pour leur installation et des conduits d'alimentation et de sortie. II en résulte fréquemment des problèmes, en particulier dans le cas où de telles installations supplémentaires sont gênantes surtout avec les robots. D'un autre côté, il est cependant fréquemment nécessaire de savoir si le cylindre hydraulique ou pneumatique travaille impeccablement pour éviter des dégradations et des accidents. En conséquence, la présente invention se propose de réaliser un appareil de contrôle du débit d'huile qui contrôle l'aptitude au fonctionnement du cylindre à surveiller et ce sans que des perturbations ne se produisent ou bien que des problèmes de place ne se présentent. Selon l'invention, ce but est atteint par un appareil de contrôle du débit d'huile caractérisé par un cylindre de contrôle à installer sur le conduit d'alimentation du cylindre hydraulique ou pneumatique à surveiller, possédant un piston de mesure, des entailles, des rainures, des trous... étant exécutés dans la zone des deux positions finales du piston de mesure dans la paroi intérieure du cylindre avec une longueur axiale telle qu'aux deux positions finales du piston de mesure une liaison soit établie entre la chambre de piston et le conduit d'alimentation vers le cylindre hydraulique ou pneumatique à surveiller ou le conduit vers le réser voir et par des capteurs de mesure prévus dans les positions finales pour la définition en position du piston de mesure. Selon l'invention, le cylindre qui doit être surveillé n'est pas doté d'éléments qui pourraient être gênants. Au contraire, la surveillance a lieu au niveau du conduit d'alimentation du cylindre qui doit être surveillé, cette surveillance pouvant se faire en un point où elle n'est pas gênante et/ou des problèmes de place ne sont pas existants. Malgré cela, une surveillance exacte est réalisée. Cette surveillance exacte est essentiellement obtenue par le fait que des pertes de pression ou des pertes dues à des fuites peuvent être compensées car des encoches, des rainures, des trous etc. exécutés dans la paroi intérieure du cylindre selon l'invention permettent un débit complémentaire avec la quantité nécessaire.Dans le cas contraire, c'est-à-dire lors d'un déplacement vers l'arrière, le fluide de pression peut être totalement refoulé par le piston vers le réservoir, le piston arrivant dans l'autre position finale où il existe une liaison à l'aide d'encoches, de rainures, de trous etc. exécutés dans la paroi intérieure du cylindre selon l'invention. En conséquence, la pression résiduelle dans le système est nulle lorsque le cylindre ne travaille pas. Un autre avantage très important de l'invention est que le cylindre de contrôle selon l'invention- permet de contrôler de très courtes courses du cylindre à surveiller ce qui, par exemple, est problématique ou bien le cas échéant n'est nullement possible avec les interrupteurs de fin de course connus. Ainsi, par exemple, les dimensions de la chambre de piston dans le cylindre de controle peuvent être modifiées à volonté par rapport à celles du cylindre à surveiller. Cela signifie qu'une chambre de piston de grandes dimensions en direction axiale et de faible diamètre peut être réalisée et il, en résulte ainsi de longues courses. II faut seulement veiller à ce que le volume de la chambre de piston dans le cylindre de contrôle, ramené à celui du cylindre à surveiller, reste le même dans son ensemble. Selon un complément avantageux de l'invention, il peut être prévu qu'un contrôleur de pression soit placé entre le cylindre de contrôle et le cylindre hy hydraulique ou pneumatique à surveiller. Avec le contrôleur de pression selon l'invention, il est assuré que des fuites importantes qui empêchent une mise sous pression du système malgré un débit complémentaire de fluides de pression par les rainures de l'invention, sont détectées et des dispositions correspondantes peuvent être prises. De plus, il est prévu d'une manière avantageuse, que la chambre de piston du cylindre de contrôle possède un volume légèrement plus petit que la chambre de piston du cylindre hydraulique ou pneumatique à surveiller. On est assuré de cette façon que le piston de mesure vient en contact avec la butée après la fin de chaque course afin de pouvoir surveiller les deux positions finales. Une solution simple et très efficace pour la liaison entre la chambre de piston du cylindre de contrôle et le conduit d'alimentation vers le cylindre à surveiller ou le conduit de retour vers le réservoir, consiste en ce que le piston de mesure peut comporter, dans sa zone médiane, des éléments d'étanchéité, en ce que des rainures, des entailles ou analogues font saillie des parois frontales du piston de mesure jusqu'à la zone médiane d'étanchéité et en ce que des rainures radiales plus grandes et/ou plus larges que la zone d'étanchéité du piston de mesure existent dans la paroi intérieure du cylindre. Ainsi, le fluide de pression peut, dans les positions finales, s'écouler par l'étanchéité et le long des rainures longitudinaies dans le piston vers le point d'utilisation ou dans le réservoir. Des interrupteurs à induction peuvent être utilisés comme capteurs de mesure. Une solution très simple pour le cylindre de contrôle selon l'invention peut être la réalisation dudit cylindre à l'aide d'un tuyau en caoutchouc. La flexibilité du tube en caoutchouc permet son utilisation et son installation dans des conditions d'encombrement très réduites. Une solution simple pour le piston de mesure est sa réalisation sous la forme d'une bille. La description ci-après concerne un exemple d'exécution selon le principe de l'invention et se réfère au dessin annexé qui est une vue en coupe longitudinale. Le cylindre de contrôle selon l'invention se compose, par exemple d'un tube en aluminium 1 de haute résistance dont les deux extrémités sont obturées par des bouchons 2 et 3 avec des trous 4 et 5 de part en part. Le trou 4 est raccordé à une conduite non représentée de retour vers le réservoir et à un conduit de pompe alors que le trou 5 est relié par un conduit d'alimentation 6 à un cylindre hydraulique non représenté qui doit être surveillé. Du conduit d'alimentation 6 part en dérivation un conduit secondaire 7 sur lequel est monté un contrôleur de pression 8. De tels contrôleurs de pression sont généralement connus et ne seront pas décrits en détail ci-dessous. Un piston de mesure 9, par exemple en laiton, est disposé à l'intérieur du tube d'aluminium 1 formant le cylindre. Un disque magnétique 11 est monté dans un perçage 10 pratiqué dans la paroi frontale du piston de mesure. Plusieurs rainures axiales 12 réparties sur la circonférence partent des deux faces du piston de mesure 9 et s'arrêtent dans une zone d'étanchéité 13 au milieu du piston de mesure 9. Un joint 14 se trouve également dans la zone d'étanchéité 13. Des rainures circulaires 16 reliées aux rainures 12 dans le piston de mesure 9 sont pratiquées dans la paroi périphérique intérieure 15 du tube d'aluminium 1. La disposition des rainures circulaires 16 dans le tube d'aluminium 1 est choisie d'une manière telle que la zone d'étanchéité 13 du piston de mesure 9 soit couverte lorsque le piston de mesure 9 porte sur la face afférente au bouchon d'obturation 2 ou 3. Comme représenté sur les dessins, les rainures circulaires 16 sont plus grandes et/ou plus larges que la longueur de la zone d'étanchéité 13 et, de ce fait, une liaison est établie, dans les deux positions finales, entre les deux faces du piston de -mesure 9 vers l'intérieur jusqu'aux rainures axiales 12 dans la zone d'étanchéité. Pour réaliser une transmission du fluide de pression au trou 4 et/ou 5, les deux faces du piston de mesure 9 possèdent des rainures radiales 17 à l'aide desquelles, une liaison des rainures axiales 12 avec le trou 4 et/ou, 5 est établie. Les rainures radiales 17 débouchent sur une face dans le perçage 10 dans lequel le disque magnétique 11 est placé alors que sur l'autre face un trou borgne 18 est aussi prévu dans lequel les rainures radiales 12 débouchent. A l'extérieur, à la circonférence du tube d'aluminium 1, sont disposés deux détecteurs électroniques de proximité 19 à actionnement magnétique. Cet actionnement est réalisé par le disque magnétique, les détecteurs de proximité 19 et le disque magnétique 11 étant disposés face à face, pour que les positions finales du piston de mesure 9 soient indiquées, ctest-à-dire la position du piston de mesure 9 lorsqu'il porte sur le bouchon 2 ou 3. L'appareil de contrôle du débit' d'huile selon l'invention fonctionne de la façon suivante. Avant l'enclenchement du cylindre hydraulique ou pneumatique à surveiller, le piston de mesure 9 se trouve dans la position de gauche dans laquelle il porte sur ie bouchon 2 par sa face gauche. Du fluide de pression à pression atmosphérique se trouve dans la chambre de piston 20 devant le piston de mesure 9, et également dans le conduit d'alimentation 6 et dans le cylindre à surveiller. L'absence de pression est obtenue par la liaison de court-circuit établie par les rainures circulaires 16 dans le tube d'aluminium 1. Si une pompe, non représentée, refoule du fluide sous pression à travers le trou 4 dans le cylindre de contrôle, le piston de mesure 9 se déplace vers la droite jusqu'à ce que sa face entre en contact avec le bouchon 3 sur l'autre côté. Simultanément, le fluide de pression est mis sous pression dans le conduit d'alimentation et dans le cylindre à surveiller. Comme représenté sur les dessins, en raison de la liaison en court-circuit formée dans cette position finale, d'abord par les rainures axiales 12 dans le piston de mesure 9, ensuite par les rainures circulaires 16 dans le tube d'aluminium 1 et finalement par les rainures radiales avec le conduit d'alimentation 6, et donc avec le cylindre à surveiller, des pertes dues à des fuites peuvent être compensées et la pression peut être augmentée à volonté si nécesaire. Un contrôle étant en même temps fait par le contrôleur de pression 8, il est également assuré que la pression nécessaire soit présente dans le système. Dans le cas contraire, le contrôleur de pression 8 signale. Cette surveillance avec les détecteurs électroniques de proximité concerne également la position finale du piston de mesure 9, si bien qu'il peut être ainsi constaté si le cylindre à surveiller se coince au préalable car, dans ce cas, le piston de mesure 9 ne se déplace pas jusque dans sa position finale. Pour que le piston de mesure 9 atteigne ses positions finales en toute sécurité, le volume de la chambre de piston 20 doit être au moins identique ou, au mieux, légèrement plus faible que le volume de la chambre de piston du cylindre à surveiller. Si le trou 4 du bouchon 2 ou un conduit d'alimentation approprié est relié au conduit de retour vers le réservoir, le piston de mesure 9 se déplace vers la gauche, jusqu'à sa position de butée sur l'autre côté où sa face entre en contact avec le bouchon 2. Le système peut alors être mis hors pression par la mise en court-circuit comme déjà indiqué. REVENDIOATIONS 1. Appareil de contrôle du débit d'huile pour la surveillance des courses de déplacement d'un cylindre hydraulique ou pneumatique avec des capteurs de mesure pour la définition en position, caractérisé par un cylindre de contrôle (1) à installer sur le conduit d'alimentation du cylindre hydraulique ou pneumatique à surveiller, possédant un piston de mesure (9), des entailles, des rainures, des trous (16)... étant exécutés dans la zone des deux positions finales du piston de mesure (9) dans la paroi intérieure du cylindre avei une longueur axiale telle qu'aux deux positions finales du piston de mesure (9) une liaison soit établie entre la chambre de piston (20) et le conduit d'alimentation (6) vers le cylindre hydraulique ou pneumatique à surveiller ou le conduit (4) vers le réservoir et par des capteurs de mesure (11,19) prévus dans les positions finales pour la définition en position du piston de mesure (9). 2. Appareil de contrôle du débit d'huile selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un contrôleur de pression (8) est monté entre le cylindre de contrôle (1) et le cylindre hydraulique ou pneumatique. 3. Appareil de contrôle du débit d'huile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre de piston (20) du cylindre de contrôle (1) possède un volume égal ou un volume inférieur à celui de la chambre de piston du cylindre hydraulique ou pneumatique à surveiller. 4. Appareil de contrôle du débit d'huile selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le piston de mesure (9) possède une zone d'étanchéité (13) dans la zone médiane et en ce que, à partir des deux faces du piston de mesure (9), des rainures, des entailles (12)... font saillie jusque dans la zone médiane d'étanchéité (13) et en ce que, dans la paroi intérieure du cylindre sont disposées des rainures circulaires (16), lesdites rainures circulaires possédant une longueur et/ou une largeur axiale qui est supérieure à la zone d'étanchéité (13) du piston de mesure. 5. Appareil de contrôle du débit d'huile selon l'une des revendications de 1 à 4, caractérisé en ce que des rainures circulaires (16) sont réparties sur la circonférence dans la paroi intérieure du cylindre (15). 6. Appareil de contrôle du débit d'huile selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le cylindre de contrôle (1) et le piston de mesure (9) sont en matériau non magnétique, en ce qu'un élément magnétique (llr est disposé dans le piston de mesure, ledit élément magnétique coopérant comme capteur de mesure avec des détecteurs de proximité électroniques (19) pour un actionnement magnétique disposés à l'extérieur du cylindre de contrôle. 7. Appareil de contrôle du débit d'huile selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément magnétique est exécuté sous la forme d'un disque magnétique (11) placé dans un perçage du piston de mesure. 8. Appareil de contrôle du débit d'huile selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les éléments de mesure sont des interrupteurs à induction. 9. Appareil de contrôle du débit d'huile selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le cylindre de contrôle est réalisé à l'aide d'un tuyau en caoutchouc. 10. Appareil de contrôle du débit d'huile selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le piston de mesure (9) est réalisé sous la forme d'une bille.