Brevet FR2681929A3 — publié le 19930402

FR 2681929 A3 19930402 FR 9212079 A 19920930 L'invention part d'un distributeur comprenant un tiroir disposé déplaçable longitudinalement dans un corps de distributeur et traversant plusieurs chambres de travail, qui contrôle au moins les liaisons entre un raccord d'arrivée et un raccord de moteur, ainsi qu'entre ce dernier et un raccord de sortie, et dont le tiroir est réalisé comme un tiroir creux qui présente, dans un segment en forme de douille, au moins une couronne d'orifices d'écoulement que le fluide de pression à controler peut traverser radialement et qui sont amenés à passer, lors d'une déviation du tiroir, devant une bague d'étanchéité disposée fixe dans le corps du distributeur et séparant deux chambres de travail l'une de l'autre, la bague d'étanchéité étant disposée dans le corps du distributeur de manière que lorsque le tiroir creux est traversé par le fluide, elle soit protégée par le segment en forme de douille. Par le document WO 85/03992, on connaît déjà un tel distributeur avec un tiroir mobile longitudinalement et réalisé comme un tiroir creux traversé intérieurement par le fluide. Dans un segment en forme de douille, ce tiroir présente une couronne annulaire d'orifices d'écoulement qui sont traversés radialement par le fluide et qui, lors de la déviation du tiroir glissent par-dessus des joints d'étanchéité disposés fixes dans le corps du distributeur. Ainsi, les joints sont maintenus dans les gorges annulaires ménagées dans le corps du distributeur pendant les mouvements alternatifs du tiroir et ne peuvent pas sé détendre ou se contracter.Lorsque le tiroir creux est traversé intérieurement par du fluide de pression de travail, le joint d'étanchéité, disposé fixe dans le corps du distributeur, est protégé par le segment en forme de douille du tiroir contre le fluide de travail qui traverse le tiroir, de sorte que des particules de matière étrangère éventuellement contenues dans ce fluide, ne peuvent pas atteindre directement le joint et que celui-ci peut avoir une longue durée de service. Un inconvénient de ce distributeur est sa construction coûteuse. C' est ainsi que le tiroir comporte un segment en forme de douille qui fait saillie librement et que ce tiroir est en outre disposé coulissant et guidé dans un manchon de tiroir.De plus, le tiroir porte un joint d'étanchéité qui est protégé vis-à-vis du fluide de pression de travail par un élément de protection axialement mobile sur le tiroir. I1 s'y ajoute que ce distributeur est conçu pour la commande étanche de liquides. L'invention a notamment pour but d'éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus de la technique antérieure. A cet effet, selon l'invention, un distributeur comme défini au début est essentiellement caractérisé en ce que le tiroir est une pièce tubulaire traversant au moins cinq chambres de travail et présentant une couronne d'orifices d'écoulement dans chacun de quatre plans radiaux mutuellement espacés, et que deux inserts faisant office de piston sont placés dans la pièce tubulaire, inserts qui forment chaque fois un canal d'écoulement entre deux couronnes d'orifices d'écoulement situées l'une à côté de l'autre à l'intérieur du tiroir. Comparativement à l'état de la technique, un tel distributeur a notamment l'avantage que tout en conservant la disposition protégée vis-à-vis du fluide de pression des joints d'étanchéité, logés dans le corps du distributeur, il autorise un mode de construction beaucoup plus simple. Le distributeur peut ainsi être fabriqué simplement donc de façon économique, il permet d'obtenir une longue durée de vie des joints d'étan chéité, même lorsque le fluide de pression de travail est pollué, et il convient particulièrement comme distributeur pneumatique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, qui est une coupe axiale simplifiée d'un distributeur selon l'invention. La figure est une représentation simplifiée, en coupe, d'un distributeur pneumatique 10 selon l'invention, constitué dans cet exemple par un distributeur à quatre voies et deux positions. Le distributeur 10 possède un corps 11 avec un alésage traversant 12 dans lequel peut coulisser et est guidé longitudinalement à joint étanche un distributeur 13. Des élargissements annulaires de l'alésage 12 pour le tiroir forment dans le corps 11 cinq chambres de travail 14 à 18 situées l'une à côté de l'autre ainsi que deux chambres de commande 19 et 21 situées à l'ex- térieur. Parmi des chambres de travail, celle du milieu est utilisée en tant que chambre d'arrivée 16, laquelle communique avec un raccord ou orifice d'arrivée 22 désigné par P. De part et d'autre de la chambre d'arrivée 16, se trouvent une première chambre de moteur 15 et une seconde chambre de moteur 17. Ces dernières communiquent de façon analogue avec un premier et un second raccord de moteur 23 et 24, désignés respectivement par A et B. Les deux chambres de travail extérieures servent respectivement de première et seconde chambres de sortie 14 et 18 et communiquent avec un raccord de sortie 25 désigné par T.Des raccords de commande 26 et 27, désignés respectivement par X et Y, communiquent avec les chambres de commande extérieures 19 et 21. Dans chacune des nervures 28 du corps qui subsistent entre les chambres de travail 14 à 18 et les chambres de commande 19, 21 et qui sont au nombre de six en tout, est creusée une rainure annulaire 29 qui s'ouvre vers l'alésage 12 dans lequel coulisse le tiroir et dans laquelle est logée une bague d'étanchéité 31 disposée fixe par rapport au corps du distributeur. Les six bagues d'étanchéité 31 peuvent être constituées de façon connue par des joints toriques ou par des bagues en plusieurs parties. Le tiroir 13 disposé mobile longitudinalement dans l'alésage 12, est un tiroir creux formé d'une pièce tubulaire continue 32 dont l'espace intérieur est partagé par une cloison 33 placée au milieu en un premier compartiment 34 s'ouvrant dans la première chambre de commande 19 et un second compartiment 35 correspondant. Comme le tiroir 13 est de structure essentiellement symétrique par rapport à la cloison 33, sa construction interne ressort clairement de la représentation en coupe partielle seulement de la pièce tubulaire 32. Chacun des deux compartiments 34 et 35 reçoit un insert 36 ou 37 faisant office de piston; ces inserts sont des pièces identiques usinées au tour, de sorte qu'il suffit, pour leur description, de décrire plus en détail l'un d'eux, en l'occurrence l'insert 36. Ce premier insert 36 présente deux collets extrêmes 38, 39 reliés entre eux par un segment de piston 41 ayant un diamètre réduit par rapport aux collets. Le premier insert 36 forme à l'intérieur du tiroir creux 13 - plus exactement dans le compartiment 34 - un canal d'écoulement 42 s'étendant axialement et de section droite annulaire, qui relie une première couronne 43 d'orifices d'écoulement 45 pratiqués dans la pièce tubulaire 32 à une deuxième couronne 44 d'orifices d'écoulement 45. La longueur du segment de piston 41 dépasse la distance qui sépare les deux couronnes 43, 44. Ces dernières sont formées par des orifices d'écoulement 45 uniformément répartis sur la périphérie du tiroir 13 et situés dans un plan radial pour chaque couronne.L'espacement des deux couronnes 43, 44 d'orifices 45 est tel qu'aulx positions de travail du tiroir 13, elles sont situées dans des chambres de travail voisines. Le second insert 37 faisant office de piston, situé dans le second compartiment 35, forme de façon correspondante un second canal d'écoulement 46 entre une troisième couronne 47 et une quatrième couronne 48 d'orifices d'écoulement 45. Pour étancher les deux canaux d'écoulement 42 et 46 dans les compartiments 34 et 35, des joints toriques 49 sont montés sur les collets 38, 39 des deux inserts 36, 37. Comme ces derniers sont montés fixes dans le tiroir creux 13, ils ne changent pas de position par rapport à lui lors des mouvements de distribution du tiroir 13. Le distributeur 10 fonctionne comme décrit ci-après. I1 est supposé au départ que le raccord de commande X soit détendu et qu'une pression de commande appliquée par le second raccord de commande 27 agisse dans la seconde chambre de commande 21 et par suite sur l'extrémité coordonnée du tiroir 13, de sorte que celui-ci est maintenu à la position de travail à gauche représentée. De l'air comprimé s 'écoule alors à travers le raccord P 22 dans la chambre d'arrivée 16, pénètre par la troisième couronne 47 d'orifices 45 à l'intérieur du tiroir 13, où il est dirigé par le second canal 46 vers la quatrième couronne 48 d'orifices 45, pour parvenir à travers la seconde chambre de moteur 17 jusqu'au raccord B 24.Pendant cet écoulement du fluide de pression depuis le raccord P vers le raccord B, la bague d'étanchéité 31 disposée fixe dans le corps du distributeur entre la chambre d'arrivée 16 et la seconde chambre de moteur 17, est protégée contre le fluide de pression traversant le distributeur par un segment en forme de douille de la pièce tubulaire 32, segment qui est situé entre les couronnes 47 et 48, de sorte que la bague d'étanchéité peut atteindre une longue durée de vie, même au cas où le fluide de pression de travail est pollué, c'est-à-dire chargé de matières étrangères.A cette position du distributeur 13, le premier raccord de moteur 23 (A) est en même temps relié de façon analogue à travers le premier canal d'écoulement 42 au raccord de sortie 25 (T) et la bague d'étanchéité 31 située entre les deux chambres 14 et 15 est également protégée de manière semblable contre le fluide en écoulement. Le tiroir tubulaire glisse donc sur les bagues d'étanchéité montées fixes dans le corps du distributeur et ces bagues ne sont pas exposées à l'écoulement du fluide de pression. Pour renverser le distributeur 10, le raccord de commande 27 est détendu et une pression de commande est appliquée au premier raccord de commande 26, ce qui fait passer le tiroir 13 à son autre position de travail, désignée par 51. Au cours de ce mouvement longitudinal du tiroir 13, les quatre couronnes 43, 44, 47 et 48 d'orifices 45 glissent le long des bagues d'étanchéité 31 qui leur sont coordonnées. Par suite de la conformation tubulaire du tiroir creux 13, les bagues d'étanchéité 31 ne peuvent pas se détendre ou se contracter dans leurs rainures annulaires 29 respectives, mais sont maintenues dans ces rainures par le diamètre extérieur continu ou constant du tiroir 13, ce qui contribue à l'augmentation de leur durée de vie. Dans cette autre position de travail 51, la deuxième couronne 44 d'orifices 45 est située dans la chambre d'arrivée 16, tandis que la première couronne 43 se trouve dans la première chambre de moteur 15. Le raccord P 22 est donc relié au premier raccord de moteur 23 (A). Comme la troisième couronne 47 d'orifices 45 se trouve en même temps dans la seconde chambre de moteur 17 et la quatrième couronne 48 dans la seconde chambre de sortie 18, le second raccord de moteur 24 (B) est détendu vers le raccord de sortie 25 (T). A cette position de travail 51, les bagues d'étanchéité 31, disposées fixes dans le corps du distributeur, sont également protégées par la construction décrite du tiroir creux 13 à l'égard du fluide de travail. Des impuretés contenues dans ce fluide à contrôler, ne peuvent donc pratiquement pas affecter la durée de vie des bagues d'étanchéité. Par la réalisation du tiroir creux 13 à partir d'une pièce tubulaire 32 continue ou de section constante, dans laquelle des orifices d'écoulement formant chaque fois une couronne sont disposés en différents plans radiaux mutuellement espacés et qui reçoit intérieurement des inserts faisant office de pistons et constitués par des pièces usinées au tour définissant des canaux d'écoulement, on peut obtenir un mode de construction extrêmement simple et économique. Bien entendu, on peut apporter des modifications au mode de réalisation représenté sans sortir du cadre de 1 r invention. C'est ainsi que la construction selon l'invention n'est pas limitée au distributeur 4/2 montré, mais est applicable aussi à d'autres types de distributeurs ou de soupapes. Au lieu d'avoir une forme ronde, les orifices d'écoulement 45 peuvent aussi avoir d'autres sections. De même, on peut se dispenser au besoin de la cloison 33 et les inserts 36, 37 peuvent également être fixés axialement dans le tiroir 13 par d'autres moyens connus à l'homme de métier. REVENDICATIONS 1. Distributeur comprenant un tiroir disposé déplaçable longitudinalement dans un corps de distributeur et traversant plusieurs chambres de travail, qui contrôle au moins les liaisons entre un raccord d'arrivée et un raccord de moteur, ainsi qu'entre ce dernier et un raccord de sortie, et dont le tiroir est réalisé comme un tiroir creux qui présente, dans un segment en forme de douille, au moins une couronne d'orifices d'écoulement que le fluide de pression à controler peut traverser radialement et qui sont amenés à passer, lors d'une déviation du tiroir, devant une bague d'étanchéité disposée fixe dans le corps du distributeur et séparant deux chambres de travail l'une de l'autre, la bague d'étanchéité étant disposée dans le corps du distributeur de manière que lorsque le tiroir creux est traversé par le fluide, elle soit protégée par le segment en forme de douille, caractérisé en ce que le tiroir (13) est une pièce tubulaire (32) traversant au moins cinq chambres de travail (14 à 18) et présentant une couronne (43, 44, 47, 48) d'orifices d'écoulement (45) dans chacun de quatre plans radiaux mutuellement espacés, et que deux inserts faisant office de piston (36, 37) sont placés dans la pièce tubulaire (32), inserts qui forment chaque fois un canal d'écoulement (42, 46) entre deux couronnes (43, 44, 47, 48) d'orifices d'écoulement (45) situées l'une à côté de l'autre à l'intérieur du tiroir (13). 2. Distributeur selon la revendication I, caractérisé en ce que la pièce tubulaire (32) comporte une cloison (33) qui partage l'espace intérieur de cette pièce en deux compartiments (34, 35) s'ouvrant vers les extrémités du tiroir (13), et que chaque compartiment (34, 35) contient un insert faisant office de piston (36, 37). 3. Distributeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les cinq chambres de travail (14 à 18) sont séparées les unes des autres et de chambres de commande (19, 21) situées à l'extérieur par des joints d'étanchéité (31) disposés fixes dans le corps du distributeur. 4. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'insert faisant office de piston (36, 37) présente deux collets extrêmes (38, 39) qui sont reliés de façon fixe entre eux par un segment de piston (41) de plus petit diamètre, la longueur de ce segment de piston (41) étant plus grande que la distance entre deux couronnes (43, 44) coordonnées d'orifices d'écoulement (45). 5. Distributeur selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que la pièce (32) formant le tiroir est conformée comme un tube continu. 6. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les orifices d'écoulement d'une couronne sont réalisés en particulier comme des orifices (45) situés dans un plan. 7. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux inserts faisant office de piston (36, 37) sont constitués par des pièces identiques usinées au tour et portent une bague d'étanchéité (49) dans la région de leurs collets extrêmes (38, 39). 8. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par son utilisation comme distributeur pneumatique.