Brevet FR2705423A1 — publié le 19941125

L'invention concerne un distributeur de fluide, notamment pneumatique, disposé dans un système d'alimentation en fluide, du type à commutation assurée par un dispositif à tiroir plan en contact étanche de glissement sur un élément distributeur en forme d'une glace pourvu d'orifices d'admission et de sortie de fluide, ce tiroir comprenant des alvéoles d'établissement de voies de communication entre les orifices de la glace, et ainsi des voies d'alimentation du système à travers le distributeur, et étant monté mobile dans un corps creux, le tiroir étant appliqué sur la glace par une force engendrée par le fluide à distribuer admis dans une chambre de pressuration à l'intérieur du boîtier, au dessus du tiroir. Des distributeurs de fluide de ce type sont déjà connus, mais présentent l'inconvénient de ne pas être utilisables dans des cas d'application où il y a commutation de fluides soumis à des pressions différentes, y compris à des pressions inférieures à la pression atmosphérique. Dans ces distributeurs connus, l'alimentation se fait en général exclusivement par l'orifice principal central de la glace, ce qui exclue toute alimentation par d'autres orifices. La présente invention a pour but de proposer un distributeur qui ne présente pas l'inconvénient des distributeurs connus, qui vient d'être décrit. Pour atteindre ce but, le distributeur de fluide selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mise en communication exclusive de la chambre de pressuration avec l'orifice recevant le fluide ayant la pression la plus élevée, lorsque plusieurs orifices sont alimentés. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, chaque voie d'alimentation possible est reliée par un canal à la chambre de pressuration et chaque canal est muni d'un dispositif de clapet anti-retour. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un distributeur de fluide selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure I - la figure 3 est une vue de dessous du distributeur selon la figure 1; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 1; - la figure 5 est une vue de dessus d'un joint d'étanchéité spécifique de l'invention; - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5; - les figures 7 à 9 sont trois vues en coupe axiale d'un distributeur selon l'invention et illustrent en trois phases le processus de commutation piloté par une électrovanne auto-alimentée. La figure 1 montre la structure générale d'un distributeur de fluide pneumatique à commutation par un dispositif à tiroir plan en contact étanche de glissement sur un élément distributeur tel qu'une glace. Sur la figure, le tiroir et l'élément formant glace portent respectivement les numéros de référence 1 et 2. Ils sont intégrés à un corps de distributeur 3, qui est creux et présente une chambre de pressuration indiquée en 4. Le corps présente une forme générale parallélèpipédique et comprend dans sa face inférieure un évidement dans lequel est montée une semelle 6 par laquelle le distributeur est posé sur une embase non représentée et sur laquelle est disposé l'élément formant glace 2, avec interposition d'un joint d'étanchéité 7 en un matériau élastomère dont un mode de réalisation avantageux est représenté à la figure 5. Le tiroir 1 est déplaçable axialement entre ses différentes positions de commutation par un dispositif drentraînement en translation 9 qui peut être commandé de toute manière appropriée connue en soi, soit par pilotage par commande manuelle, soit par pilotage interne (auto-alimentation) ou externe, avec ou sans électrovanne ou composant logique. Le tiroir 1 est réalisé avantageusement en une matière plastique autolubrifiante. La glace est de préférence en céramique rodée. Etant donné que la structure générale est connue, on décrira seulement de façon plus détaillée les aspects de cette structure qui sont intéressants dans le cadre de la présente invention. Ainsi on constate que l'élément formant glace 2 comporte plusieurs orifices, à savoir un orifice central 1 1 et, de part et d'autre de celui-ci, des orifices 12 et 13, d'une part, et 14 et 15, d'autre part. Ces orifices présentent la forme de fentes traversantes qui s'étendent perpendiculairement à l'axe du distributeur et sont décalées dans le sens axial de ce dernier. Chaque orifice communique à travers un orifice approprié pratiqué dans la semelle 6 avec l'extérieur. Les orifices de la semelle portent les références correspondantes respectivement 11' à 15'. Le tiroir plan 1 comprend deux alvéoles 17, 18 qui sont disposées de façon à pouvoir établir différentes voies d'alimentation en fluide à travers la glace de distribution 2, par une mise en communication des orifices appropriés de la glace. On constate encore, que le corps de distributeur 3 comprend des chambres 20 et 21 aux extrémités du dispositif d'entraînement 9 du tiroir 1, qui peuvent être utilisées comme chambres de pilotage du dispositif 9 pour imprimer à celui-ci les mouvements axiaux de commutation. Pour un pilotage pneumatique extérieur, on a pratiqué dans le corps 3 un canal de pilotage extérieur 23 qui s'ouvre à une extrémité vers l'extérieur à travers une lumière 24 et à son autre extrémité en 25 au niveau de la surface supérieure du corps 3. L'ouverture 25 peut être mise en communication par tout moyen approprié avec un canal 26 dans le corps 3, qui débouche dans un espace annulaire 27 communiquant avec la chambre de pilotage 20 dans l'exemple représenté d'un distributeur du type bistable. Un joint sélecteur de pilotage 30 est prévu pour la mise en communication des canaux 25 et 26 en vu d'un pilotage extérieur ou interne selon sa position. Pour que le distributeur puisse être piloté par une vanne auto-alimentée, indiquée schématiquement en 31, la chambre de pressuration 4 communique à travers un espace annulaire 32 avec un canal 33 qui s'ouvre en 34 au niveau de la face supérieure du corps 3. Ce canal 23 peut être mis en communication par l'électrovanne 31 avec le canal 26 qui est en communication avec la chambre de pilotage 20, comme cela sera expliqué plus en détail plus loin, en se référant aux figures 7 à9. Une particularité majeure de l'invention réside dans la possibilité offerte par le distributeur selon l'invention, de pouvoir être alimenté soit par l'orifice principal central 11, soit par l'un ou l'autre des orifices 13 et 15 etc.... Ceci permet une commutation de fluides soumis à des pressions différentes, y compris à des pressions inférieures à la pression atmosphérique. Pour assurer une telle utilisation universelle, le distributeur est conçu de façon à mettre en communication la chambre de pressuration 4 avec l'orifice de la glace 2, qui contient le fluide ayant la pression la plus élevée. A cette fin chacune des voies d'alimentation réalisable par le distributeur, par commutation appropriée du tiroir 1, est reliée par un canal 36 à la chambre de pressuration 4, comme le montre la figure 6, chaque canal étant muni d'un dispositif à clapet anti-retour 37. Le canal est situé à côté des orifices, par exemple 1 1 et 11' sur la figure 4, et débouche dans l'orifice 11'. L'organe mobile 38 du clapet peut être repoussé sur un élément de butée 39. L'organe mobile 38 étant ainsi écarté de son siège 40, le fluide peut parvenir dans la chambre de pressuration 4. La montée en pression dans cette chambre assure, d'une part, le placage du tiroir 1 sur la glace 2 par différence de sections, et d'autre part, la fermeture des clapets prévus dans les canaux de communication avec les autres voies, par différence des pressions. On comprend aisément que dans le cas où plusieurs signaux de pression apparaissent simultanément, la voie soumise à la pression la plus élevée est celle qui assure la fonction de placage du tiroir et l'isolement de la chambre 4 des autres voies. La figure 5 montre une réalisation avantageuse des différents dispositifs anti-retour, qui sont incorporés au joint d'étanchéité 7 interposé entre la glace 2 et la semelle 6. On constate la présence de trois dispositifs clapet anti-retour 37 disposés de façon à pouvoir être placés dans des canaux 36 qui communiquent directement avec les orifices 15', 11' et 13' de la semelle 6. L'élément mobile 38 de chaque dispositif clapet 37 est monté coaxialement sur un support annulaire extérieure 40, par l'intermédiaire de trois pattes de liaison radiales souples 41 disposées de façon angulairement équidistantes entre l'organe 38 et le support 40. Ce dernier est solidaire du joint 7 et se trouve dans le plan de celui-ci. On constate encore que des joints 43 pour les canaux de pilotage extérieurs 23 sont associés au joint 7. Chaque joint 43 est relié au joint 7 par une patte souple 44. En se référant aux figures 7 à 9, on décrira ci-après le pilotage du distributeur par une électrovanne auto-alimentée 31. La figure 10 montre schématiquement le distributeur à l'état avant le pilotage. Le canal 33 en communication avec la chambre de pressuration 4 est relié à un canal interne 46 de l'électrovanne qui est fermé par le clapet 47 de celle-ci. Lorsque la bobine indiquée en 48 de l'électrovanne est excitée, le clapet 47 est soulevé de façon que le canal 46 puisse communiquer avec le canal 26 et ainsi avec la chambre de pilotage 20 du distributeur. Le fluide ainsi prélevé dans la chambre de pressuration crée un déséquilibre sur le dispositif clapet 37 soumis à la plus élevée des pressions, qui libère alors le passage jusqu'à l'obtention d'un nouvel équilibre des pressions. Les sections de passage dans les clapets étant supérieures à la section de l'orifice d'alimentation de l'électrovanne, la compensation est instantanée et l'étanchéité maintenue sur le plan de la glace. La figure 9 montre la position du distributeur après la Em du pilotage, la bobine 48 n'étant plus excitée, et la chambre de pilotage 20 est mise à l'échappement. Comme il a été indiqué plus haut, le distributeur selon l'invention est utilisable pour la commutation de fluides soumis à des pressions différentes y compris des pressions inférieures à la pression atmosphérique et permet ainsi des applications de sélection de circuits. I1 est évident que de multiples modifications peuvent être apportées aux distributeurs tels que représentés. En particulier, tout dispositif anti-retour approprié par exemple des clapets libres tels que des billes et toute autre disposition des différents canaux peuvent être envisagés. REVENDICATIONS 1. Distributeur de fluide, notamment pneumatique, dans un système d'alimentation en fluide, du type à commutation assurée par un dispositif à tiroir plan en contact étanche de glissement sur un élément distributeur en forme d'une glace pourvu d'orifices d'admission et de sortie de fluide, ce tiroir comprenant des alvéoles d'établissement de voies de communication entre les orifices de la glace et ainsi de voies d'alimentation du système à travers le distributeur, et étant monté mobile dans un corps creux, le tiroir étant appliqué sur la glace par une force engendrée par le fluide à distribuer admis dans une chambre de pressuration à l'intérieur du corps, au dessus du tiroir, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mise en communication exclusive de la chambre de pressuration (4) avec l'orifice (11-15) recevant le fluide ayant la pression la plus élevée, lorsque plusieurs orifices sont alimentés. 2. Distributeur de fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque voie d'alimentation réalisable par commutation est reliée par un canal (36) à la chambre de pressuration (4) et chaque canal (36) est muni d'un dispositif de clapet anti-retour (37) disposé de façon à être soumis à la pression différentielle des pressions régnant dans la voie d'alimentation et la chambre de pressuration (4). 3. Distributeur de fluide selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque dispositif anti-retour (37) est réalisé sous forme d'un clapet libre tel qu'une bille. 4. Distributeur de fluide selon la revendication 2, comprenant un joint statique (7) entre l'élément formant glace (2) et un élément de semelle (6) sur lequel repose l'élément de glace (2), caractérisé en ce que les dispositifs clapet anti-retour (37) sont intégrés à ce joint statique (7). 5. Distributeur de fluide selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe mobile (38) d'un dispositif clapet anti-retour (37) est disposé coaxialement dans un support annulaire (40) qui est solidaire du joint statique (7) et relié à ce support (40) par des pattes de liaison souple (41) de façon à être mobiles dans la direction axiale du support et perpendiculairement au plan du joint statique (7). 6. Distributeur de fluide selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est adapté pour être piloté par une électrovanne (31) autoalimentée à l'aide du fluide prélevé dans la chambre de pressuration (4) et par création d'un déséquilibre sur le clapet anti-retour (37) soumis à la plus élevée des pressions.