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"Système de commande pour vannes de réglage".
La présente invention est relative à des dispositifs pour la commande à distance de vannes de réglage, et en particulier de vannes rotatives de réglage, et ce grâce à un système â moteur et à doigt d'enclenchement.
De nombreuses applications utilisant des vannes pour régler Je débit d'un fluide sont bien connues en pratique. L'actionnement de ces vannes peut souvent aussi régler autre chose que simplement le débit d'un fluide. A titre d'exemple, J'utilisation d'organes hydrauliques fait fortement appel à des vannes pour régter
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le débit du fluide hydraulique, afin de commander ainsi un organe hydraulique, concerne. ! ! existe de nombreuses vannes permettant de régler le débit de fluides incompressibles, tets qu'un liquide hydrau- tique. Des vannes de ce genre peuvent être commandées par rotation, comme dans le cas décrit par Chapman dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4. 109. 678 de 1978, et dans une autre demande de brevet Chapman du 2 octobre 1986, dont les descriptions sont incorporées ici à titre de références.
Dans de nombreux cas, il est désirable
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de prévoir un dispositif grâce auquel le fonctionnement d'une telle vanne de réglage puisse être mis en oeuvre sous des conditions et des limites prédéterminées réglabies.
Dans l'utilisation des caméras cinématographiques, des caméras vidéo ou d'autres équipements photographiques, iI est souvent désirable de prévoir un dispositif grace auquel la caméra ou autre équipement peut être déplacée durant le fonctionnement d'un tel équipement. A titre d'exemple, il est souvent désirable de modifier la position verticale d'une caméra cinématographique ou d'une caméra vidéo, tandis que cette caméra est en fonctionnement. Pour obtenir une image cinématographique ou une image vidéo de haute qualité, il est nécessaire de prévoir un dispositif permettant
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un tel déplacement de la camera d'une manière uniforme et sans heurts. Normalement, le déplacement de la caméra en direction verticale durant un filmage se fera depuis un niveau connu jusqu'à un second niveau connu.
Par conséquent, il est désirable de prévoir un dispositif grace auquel une caméra ou autre installation photographique puisse être déplacée verticalement d'une manière uniforme et sans heurts, et ce depuis un premier niveau d'élévation jusqu'à un second niveau d'élévation préalablement choisi.
La présente invention prévoit un appareii pour commander l'actionnement d'une vanne de réglage de fluide. Le système suivant la forme de réalisation préférée de la présente invention agit pour commander une vanne rotative. de réglage de fluide. Le système suivant) a presente invention permet le réglage de la vitesse à laquelle les organes opèrcnt et du déplacement des divers organes dans des limites prédéterminées de mouvement, ainsi que de t'accete- ration des organes susdits. En outre, on a prévu des moyens pour actionner à distance le systeme suivant la présente invention. Un but de la présente invention est en conséquence de prévoir un appareil permettant la commande d'une vanne de réglage de fluide dans les limites prédéterminées réglables susdites.
D'autres buts et détails de la présente invention apparaîtront aux spécialistes en ce domaine à la lecture de Ja description suivante donnée avec référence aux dessins non limitatifs annexés.
La Figure I est une vue en perspective d'un chariot mobile sur lequel est montée une caméra cinématographique ou une caméra vidéo, et sur lequel on peut utiliser le système de réalisation suivant J'invention.
La Figure 2 est une vue en plan de la forme de réalisation préférée de la présente invention.
La Figure 3 est une vue en coupe de la forme de réalisation préférée de la présente invention.
La Figure 4 est une vue en plan du panneau à circuit imprimé, auquel est connecté le circuit de commande électrique préféré.
La Figure 5 est une illustration schématique du
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circuit de commande électronique préféré de la forme de réalisation préférée de la présente invention.
La Figure 6 est une illustration schématique du circuit électronique préféré du détecteur de positionnement d'organe suivant la forme de réalisation préférée de la présente invention.
La Figure 7 est une illustration schématique du circuit électronique préféré du dispositif de limitation de mouvement selon la forme de réalisation préférée de Ja présente invention.
La Figure 8 est une illustration schématique du circuit électronique préféré du dispositif de réglage de vitesse des organes suivant la forme de réalisation préférée de la présente invention.
La Figure 9 est une illustration schématique du système d'amenée d'énergie.
A titre d'exemple, ia forme de réalisation préférée de la présente invention est décrite ci-après en considérant un chariot mobile comportant un bras hydraulique extensible qui est commandé à l'intervention d'une vanne rotative de réglage 12. Comme la présente description est donnée à titre d'exemple seulement, aucune limitation des revendications annexées ne devrait être imposée du fait de cette description.
Comme ilJustré par 1a Figure l, un équipement photographique, tel qu'une caméra vidéo ou une caméra cinématographique 10, est souvent monté sur un chariot mobile 16 comportant un bras extensible i 4. Un exemple d'un tel chariot mobile peut se retrouver dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4.360.187 de 1982 au nom de Chapman, dont ta description est incorporée ici à titre de référence. La vanne rotative commandée de réglage 12 comprend un element d'actionnement rotatif 18 qui est supporté par des roulements 20. L'élément d'actionnement rotatif 18 de Ja vanne comporte des encoches d'enclenchement 33 formees à t'extré- mité de l'élément 18 qui s'étend depuis le chariot 16.
Si on se reporte aux Figures 2 et 3, la forme de réalisation de Ja presente invention comporte un logement 22. Un dispositif d'actionnement rotatif 24 et un collier de support rotatif
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27 sont mon'tés dans le logement 22 à l'intervention de roulements 26. Comme illustré par la Figure 3, des doigts d'enclenchement 34 s'étendent depuis les extrémités de l'élément d'actionnement 24 et du collier de support 27 et coopèrent avec les encoches d'enclenchement 33 lorsque le système suivant la présente invention est relié au chariot mobile 16.
De même, des encoches d'enclenchement 36 sont prévues dans les extrémités opposées de t'element d'actionnement 24 et du collier de support rotatif 27 de manière à permettre une commande manuelle de la vanne de réglage 12 par des moyens d'actionnement manuels non illustrés.
Le système suivant la presente invention est de préférence monté sur un chariot 16 en faisant coopérer le logement
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22 avec le rebord formant épaulement 38 s'étendant depuis ce chariot 16 tout autour de l'élément d'actionnement 18 de la vanne. Lors de l'alignement des doigts d'enclenchement 34 avec les encoches d'enclenchement 33 de i'elément d'actionnement de Ja vanne, le système suivant la présente invention peut etre maintenu de manière sOre dans la position appropriée grâce à une vis à papillon 40 ou moyen similaire. Dans le cas d'une telle conformation, le déplacement du bras ex tensible de chariot 14 est eontrôlé par la rotation de l'élément d'actionnement rotatif 24 et du collier de support 27.
Pour réaliser une rotation de l'élément d'actionnement 24 et du collier de support 37 de la présente invention, un dispositif moteur, tel qu'un moteur électrique 28, est prévu. La puissance du moteur 28 est transmise à l'élément d'actionnement 24 et au collier de support 27 par l'intermédiaire d'une vis sans fin 30 et d'un pignon de vis sans fin 32.
Comme le comprendront les spécialistes en ce domaine, la vitesse à laquelle le bras extensible se déplace dépend de l'importance de l'ouverture de la vanne rotative de réglage 12. Le bras se déplacera d'autant plus vite que la vanne est plus forte-
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ment ouverte. De memc,)'acce ! eration du bras peut être également contrôlée par réglage de la vitesse suivant laquelle la vanne hydraulique rotative de réglage 12 est ouverte ou fermée. Dans le cas de la présente invention, la vanne hydràulique rotative 12 est com-
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mandée par un système électronique qui agit pour commander le dispositif moteur relié à Ja vanne rotative de réglage 12.
Comme on le décrira par la suite, la présente invention englobe un dispositif de réglage de vitesse 42, un dispositif de limitation de fonctionnement 44, un dispositif de sélection d'accélération 46 et un dispositif 48 sensible à l'élément d'actionnement de vanne.
Si on se réfère aux Figures 4 ä 9, Je circuit électronique préféré de la présente invention et son fonctionnement seront décrits ci-après. Comme illustré par ces Figures, Je circuit électronique préféré de Ja présente invention comprend un amplificateur différentiel 58 et un driver 60. L'amplificateur différentiel 58 reçoit des signaux du dispositif de limitation de mouvement 44 et du dispositif détecteur de position 62. Le driver reçoit des entrées depuis le détecteur de centrage de vanne 48 et le dispositif de réglage de vitesse 42 reliant électriquement l'amplificateur différentiel 58 au driver 60.
Dans la forme de réalisation préférée, le dispositif detecteur de position de bras 62 comprend, comme illustré sur la Figure 6, un dispositif à résistance variable, tel qu'un potentiomètre relié à une masse par une extrémité et à une tension VCC connue
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à l'autre extrémité. Comme illustré par la Figure t, le potentiomètre 64 du dispositif détecteur de position 62 est de préférence connecté au dispositif pivotant 66 reliant le premier et le second organe du bras extensible 14.
La Figure 7 illustre le circuit électronique préféré prévu pour le dispositif de réglage de mouvement. Comme illustré par cette figure, d'autres moyens à résistance variable, tels que deux potentiomètres 66, sont prévus. Les deux potentiomètres 66 sont commandes et peuvent être amené à varier gräce à des boutons 67 qui sont situés sur la face du système suivant la présente invention, de la façon illustrée par les Figures 2 et 3.
Un commutateur 68 destiné à connecter sélectivement la tension VCC aux autres potentiomètres 66 est prévu. Le commutateur 68 permet la liaison de l'un des deux autres potentiomètres au circuit suivant que le bras est en extension ou en rétraction.
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Le dispositif détecteur de position 62 et le dispositif de réglage de mouvement 44 sont tous deux connectés électriquement à 1'ampJi- ficateur différentiel 58 au point C. Comme le comprendront les spécialistes en ce domaine, le transistor 70 de l'amplificateur différentiel 58 fournit une tension inversée au point B du cicruit, suivant la comparaison des signaux reçus des bornes positive et négative du transistor.
Cette tension est ensuite atténuée par le dispositif de réglage de vitesse 42, illustré par la Figure 8, et elle est ensuite alimentée au driver 60.
Le dispositif de réglage de vitesse 42 comprend d'autres moyens à résistance variable, tels que deux potentiomètres 72, qui peuvent être amenés à coopérer alternativement avec Je commutateur 68 suivant que le bras est en extension ou en rétraction. Le commutateur 68 peut être disposé à distance de manière a per-
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mettre la commande à distance de la vanne 12. De même que dans Je cas du dispositif de réglage de mouvement 44, les deux potentiomètres de réglage de vitesse 72 sont commandés et peuvent être amenés à varier gräce à des boutons 74 qui sont disposés sur la surface du système de la présente invention, de la façon illustrée par les Figures 2 et 3.
En plus des signaux précédents, le driver surveille
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en outre la position de la vanne rotative de réglage 12 grace à un capteur de centrage de vanne 48. Comme illustré par la Figure 5, le capteur de centrage de vanne 48 est de preference un système à résistance variable, tel qu'un potentiomètre 50, relié à la masse à une extrémité et à une tension VCC connue à l'autre extrémité.
Dans la forme de réalisation préférée, le potentiomètre 50 est monté sur le logement 22 par l'intermédiaire de roulements 56 ou autres.
La résistance variable du potentiomètre 50 est réglée par rotation de l'élément d'actionnement de vanne 24 à l'intervention d'engrenages droits 52 et 54, comme on l'a illustré sur la Figure 3.
Dans la portion de driver 60 du circuit électronique préféré, on utilise un circuit intégré, tel qu'un circuit U1MC1458 à titre de comparateur à fenêtre. Comme le comprendront les spéciatistes en ce domaine, bien qu'une certaine tension soit toujours
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présente au point A du circuit, à moins que cette tension ne dépasse la zone de déclenchement du comparateur ä fenêtre, le moteur électronique 28 ne verra pas de différence de tension et, par conséquent, i1 ne fonctionnera pas pour entraîner la vanne dans Pun ou l'autre sens.
Par contre, lorsque la tension au point A se situe en dehors de la zone de déclenchement du comparateur à fenêtre, le moteur 28 sera entraîné par une différence de tension, dans un sens ou dans l'autre, ce qui provoque ainsi la rotation de la vanne rotative de réglage dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse. Cette rotation de la vanne rotative de réglage'2 agit pour provoquer l'extension ou la rétraction du bras extensible à l'inter- vention du débit du fluide hydraulique.
Comme illustré par la Figure 2, on a également prévu un commutateur d'accélération 46. Si on se reporte à la Figure 4, J'accélération du bras est réglée par modification de la tension VCC appliquée au circuit. Dans Ja forme de réalisation préférée, un commutateur 73 agit pour fournir sélectivement 18 ou 27 volts, de la façon illustrée par la Figure 9. Comme le comprendront les spécialistes en ce domaine, le moteur électrique tournera d'autant plus vite d'une quantité prescrite que Ja tension est plus élevée.
A titre de variante, comme le comprendront également les specialistes en ce domaine, I'alimentation de tension pourrait être amenée à varier par t'intermediaire d'un autre circuit, tel qu'un potentiomètre additionnel, qui permettrait à la variation de tension d'atteindre le moteur. La vitesse à laquelte le moteur fonctionne réglera directement la vitesse à Jaquelle la vanne rotative de réglage sera ouverte et sera fermée, ce qui contrôle directement ainsi l'accélération du bras jusqu'à la vitesse prédéterminée. De meme, une variation du dispositif à résistance variable dans le dispositif de réglage de vitesse 42 modifiera la tension différentielle présentée au moteur, en modifiant de la sorte la somme de rotation de celui-ci.
De nouveau, Je bras sera étendu ou rétracté d'autant plus vite que le moteur et la vanne hydraulique de réglage 12 tourneront plus rapidement.
La description précédente n'ayant été donnée qu'à titre d'exemple, it sera évident que de nombreuses variantes ou modi-
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fications sont possibles, notarnment en ce qui concerne les circuits électroniques, sans sortir pour autant du cadre de la présente invention.