Distributeur pour fluide sous pression L'invention a pour objet un distributeur pour fluide sous pression, comportant un corps percé de canaux transversaux et un tiroir constitué par un ensemble de pistons mobiles dans ce corps pour obturer ou découvrir sélectivement ,les canaux trans versaux, caractérisé en ce que le corps est constitué par juxtaposition d'une part d'une série d'éléments intermédiaires identiques les uns aux autres, com portant chacun un alésage axial ouvert sur les deux faces latérales de l'élément et un canal transversal débouchant dans ledit alésage,
et d'autre part de deux éléments d'extrémité renfermant les méca nismes de commande qui assurent le déplacement longitudinal du tiroir monté à l'intérieur du corps.
Le dessin annexé montre plusieurs formes d'exé cution de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan d'un distributeur à trois voies suivant une première forme d'exécu tion.
La fig. 2 en est une coupe longitudinale.
La fig. 3 est une vue en plan d'un élément inter médiaire supposé séparé.
Les fig. 4 et 5 sont des coupes de cet élément, respectivement suivant IV-IV et V-V de la fig. 3. La fig. 6 est une coupe verticale d'un dispositif de joint d'étanchéité double.
La fig. 7 est une coupe semblable à celle de la fig. 6, mais montrant un joint d'étanchéité simple. Les fig. 8 et 9 sont des coupes longitudinales partielles semblables à celle de la fig. 7, mais mon trant le tiroir du distributeur à deux autres positions de fonctionnement.
La fig. 10 est une coupe partielle d'une forme d'exécution d'un distributeur à cinq voies.
La fig. 11 est une coupe transversale d'une forme d'exécution d'un distributeur double. La fig. 12 est une coupe partielle d'une forme d'exécution d'un distributeur à commande électro mécanique.
La fig. 13 est une coupe partielle d'une forme d'exécution comportant en bout un dispositif de galet propre à assurer la commande du tiroir du distri buteur par le moyen d'une came tournante à l'en contre d'un ressort de rappel.
La fig. 14 est une coupe partielle d'une forme d'exécution d'un distributeur à trois positions dans laquelle le tiroir est rappelé par ressort à sa posi tion centrale.
Les fig. 15 et 16 montrent à plus grande échelle un détail de construction de la forme d'exécution de la fig. 14.
Le distributeur représenté en fig. 1 et 2 est cons titué par l'assemblage, au moyen de quatre tirants longitudinaux 1, de trois éléments intermédiaires 2 et de deux éléments d'extrémité, chacun de ces der niers étant réalisé par deux pièces 3 et 4.
Chaque élément intermédiaire 2 (fig. 3 à 5) est formé par un bloc métallique à section transversale carrée, d'épaisseur relativement réduite par rapport à ladite section. Dans ce bloc on a ménagé un alé sage axial 2a ouvert à ses deux extrémités et à l'inté rieur duquel débouche un canal transversal 2b qui s'ouvre sur l'une des faces dudit bloc.
Comme mon tré en fig. 4, ce canal transversal 2b est déporté latéralement par rapport à l'axe de l'alésage 2a de manière à déterminer un mouvement tourbillonnaire du fluide pénétrant dans l'alésage 2a à partir dudit canal 2b, ce qui diminue les pertes de charge ; de plus, en assemblant les éléments 2 en position inver sée en fig. 1, on dispose d'une plus grande surface utile pour la fixation sur les débouchés extérieurs de ces canaux 2b des canalisations auxquelles ils sont associés ; on remarquera enfin que ce déport latéral du canal 2b évite l'affaiblissement de la struc ture de l'élément 2.
Au voisinage de son extrémité supérieure, chaque canal transversal 2b comporte un taraudage 2c et son débouché extérieur présente une creusure 2d. Chaque élément 2 comporte quatre perforations longitudinales 2e pour le passage des tirants d'assemblage 1. On notera enfin que le canal axial 2a présente deux creusures d'extrémité 2f pour le logement de joints d'étanchéité.
Les fig. 6 et 7 montrent la conformation de ces joints, référencés 5 et réalisés en matière souple. Chacun d'eux comporte une perforation centrale<I>5a</I> et présente un profil circulaire propre à être main tenu soit (fig. 6) à l'intérieur d'une bague 6 agencée de manière à retenir deux joints 5 disposés dos à dos, soit (fig. 7) à l'intérieur d'un chapeau 7 per foré en 7a de façon à correspondre à la perforation 5a du joint 5 considéré.
Ces joints sont bien entendu établis de manière à ce que la bague 6 et le cha peau 7 puissent être introduits dans les creusures terminales 2f des éléments 2 tandis que la portion latérale des joints 5 est engagée à l'intérieur de l'alé sage 2a desdits éléments ; les ensembles 5-6 et 5-7 assurent ainsi, outre l'étanchéité de l'assemblage de deux éléments 2 contigus, le centrage correct de ceux-ci.
Il est important de noter que les deux faces transversales d'extrémité de chaque élément 2 sont identiques de sorte que l'élément considéré peut être indifféremment monté à l'une ou l'autre de deux positions entre les éléments adjacents.
La pièce 3 de chaque élément d'extrémité 3-4 comporte également un alésage axial ou chambre 3a et quatre perforations pour le passage des tirants d'assemblage 1. Dans cette pièce 3 est ménagé un orifice transversal de fuite 3b, communiquant avec l'alésage 3a. La pièce 4 présente une chambre inté rieure fermée 4a établie au même diamètre que l'alé sage 3a, laquelle chambre est reliée à une canalisation 8 orientée soit transversalement (élément de droite en fig. 2), soit axialement (élément de gauche) ; cette pièce 4 est bien entendu perforée pour le pas sage des tirants 1.
A l'intérieur du corps creux ainsi établi par les éléments 2 et 3-4 est monté un tiroir cylindrique constitué par l'assemblage convenable de deux sortes de pièces, à savoir des pièces 9 dont le diamètre est substantiellement égal à celui des perforations 5a des joints 5, et des pièces 10 à plus petit diamètre. Ces pièces 9 et 10 peuvent par exemple être introduites sur une tige commune et être serrées en place par des écrous vissés sur les extrémités filetées de ladite tige. Les extrémités du tiroir 9-10 ainsi constitué sont engagées à l'intérieur des éléments 3-4 et sont agencées de manière à assurer la commande du déplacement longitudinal dudit tiroir, ces moyens de commande étant décrits ci-après.
Le fonctionnement d'un tel distributeur est en lui-même identique à celui d'un distributeur classi que. En fig. 2, 8 et 9 on a représenté à titre d'exem ple la distribution assurée à trois positions différentes du tiroir. En fig. 2, le fluide arrivant par la canali sation 11 de l'élément 2 de gauche s'échappe par la canalisation 11 de l'élément central, la partie à petit diamètre ou étranglement 10 du tiroir étant disposé au droit du joint 5-6 séparant les alésages 2a des deux éléments considérés ;
par contre il ne peut y avoir aucune communication avec la canalisation 11 de l'élément 2 de droite du fait que la partie à grand diamètre ou épaulement 9 opposé du tiroir obture le passage entre l'alésage de l'élément cen tral et celui dudit élément de droite. En fig. 8, le fluide est supposé arriver par la canalisation 11 associée à l'élément central ; la position de l'étran glement 10 et des épaulements 9 du tiroir est telle que la canalisation 11 de l'élément de gauche est isolée tandis qu'il y a communication avec la canali sation de l'élément de droite.
Enfin en fig. 9 le tiroir se trouve à une position médiane par rapport aux deux positions extrêmes ci-dessus exposées, de telle manière que la canalisation 11 de l'élément 2 de droite est simultanément reliée aux canalisations 11 des deux autres éléments du distributeur.
On comprend d'ailleurs qu'on peut multiplier les types différents de distributions en constituant le tiroir au moyen d'épaulements et/ou d'étranglements de longueurs différentes. On remarquera également que les épaulements 9 peuvent présenter un profil propre à faciliter l'écoulement du fluide sous pres sion suivant le sens d'admission de celui-ci à l'inté rieur des alésages 2a des éléments 2.
En fig. 10 on a représenté à titre d'exemple un distributeur comportant cinq éléments intermédiaires 2, déterminant en conséquence cinq voies différentes de distribution. On comprend que par une disposition appropriée des épaulements et étranglements du tiroir, jointe au choix judicieux de la longueur des- dits épaulements 9, le distributeur peut assurer simultanément des communications différentes entre les canalisations associées aux canaux transversaux 2b des éléments.
Comme montré en fig. 11, on peut avantageu sement prévoir de faire déboucher le canal trans versal sur deux faces opposées d'un même élément, de manière à réaliser des éléments de raccord 2' propres à permettre la liaison entre deux ou plusieurs distributeurs superposés. En pareil cas le canal trans versal 2'b de l'élément de raccord 2' débouche au-dessus de l'extrémité supérieure du canal trans versal 2b de l'élément 2 du distributeur inférieur, l'étanchéité étant assurée au moyen d'un joint 12 logé dans lés creusures 2d en vis-à-vis des deux élé ments 2' et 2. L'assemblage des deux distributeurs ainsi superposés peut être réalisé au moyen de brides ou autres.
La commande du déplacement longitudinal du tiroir 9-10 à l'intérieur du corps du distributeur peut être opérée pneumatiquement, électriquement, méca niquement ou manuellement. En fig. 2, chacune des extrémités de ce tiroir disposées à l'intérieur des éléments 3-4 du corps est solidaire d'une coupelle 13 sur laquelle est appliquée une membrane 14 de diamètre bien supérieur à celui des chambres 3a et 4a de l'élément correspondant 3-4. Le bord de cette membrane 14 est pincé entre les faces en vis- à-vis des deux pièces 3 et 4.
On comprend que l'admission d'air comprimé dans l'une ou l'autre des chambres 3a-4a à partir de l'une des canalisations 8 provoque le déplacement axial du tiroir dans le sens correspondant, la membrane 14 se déformant et for mant ainsi piston d'actionnement pour la coupelle 13 considérée.
En fig. 12, les extrémités du tiroir 9-l0 sont solidaires de deux noyaux mobiles 15 associés à des bobines d'électro-aimants 16. Chaque noyau 15 com porte un prolongement radial 15a propre à venir porter, en fin de course correspondante du tiroir, contre l'organe d'actionnement d'un interrupteur 17 agencé de manière à ouvrir le circuit d'excitation de l'électro-aimant 16 considéré.
En fig. 13, l'une des extrémités du tiroir 9-10 porte une coupelle 18 contre laquelle vient porter un ressort de rappel 19. La pièce 4 de l'élément d'extré mité 3-4 considéré du corps du distributeur est soli daire d'une douille 20 à l'intérieur de laquelle est monté un coulisseau tubulaire 21, guidé par un gou jon transversal 20a solidaire de la douille 20 et engagé à travers une ouverture allongée 21a ména gée dans ledit coulisseau 21. Celui-ci porte en bout un galet 22 propre à être actionné par une came, une rampe mobile ou tout autre moyen. On com prend que le mouvement axial du coulisseau 21 pro voque le déplacement du tiroir 9-10, à l'encontre du ressort 19 qui assure le rappel dudit tiroir dès que la came, rampe ou autre moyen de commande cesse de porter contre le galet 22.
Le tiroir est ainsi com mandé par une seule de ses extrémités.
Lorsqu'on désire commander le tiroir 9-10 de manière à ce que celui-ci puisse prendre trois posi tions axiales différentes, on fixe sur chacune de ses extrémités une coupelle 23 (fig. 14) à l'intérieur de laquelle peut coulisser une douille 24, soumise à l'action d'un ressort 25 ; dans la douille 24 peut cou lisser un fourreau 26 qu'un clip 27 (fig. 15) main tient axialement solidaire du fond perforé de la pièce 3 de l'élément d'extrémité 3-4 considéré.
Lorsqu'on actionne de toute manière appropriée le poussoir 28 associé à la coupelle 23 de gauche en fig. 14, le tiroir est repoussé vers la droite à sa position médiane jusqu'à ce que la douille 24 vienne porter contre le fond de ladite coupelle ; les deux mécanismes d'ex trémité sont alors à la position représentée en fig. 16. Une seconde impulsion sur le poussoir 28 repousse la coupelle 23 et la douille 24 coulisse axialement sur le fourreau 26 à l'encontre du ressort 25 ; le tiroir est ainsi amené à la position droite extrême.
On comprend que les deux positions extrêmes du tiroir ne sont pas stables du fait que l'un ou l'autre des deux ressorts 25 est comprimé ; le tiroir est donc normalement maintenu en position médiane, une impulsion appliquée sur l'un des deux poussoirs 28 et 29 le repoussant d'un côté ou de l'autre de ladite position.
Distributor for pressurized fluid The object of the invention is a distributor for pressurized fluid, comprising a body pierced with transverse channels and a slide consisting of a set of pistons movable in this body for selectively closing or uncovering the transverse channels, characterized in that the body is formed by juxtaposition on the one hand of a series of intermediate elements identical to each other, each comprising an axial bore open on the two lateral faces of the element and a transverse channel opening into said bore,
and on the other hand of two end elements containing the control mechanisms which ensure the longitudinal displacement of the drawer mounted inside the body.
The accompanying drawing shows several embodiments of the invention.
Fig. 1 is a plan view of a three-way distributor according to a first embodiment.
Fig. 2 is a longitudinal section.
Fig. 3 is a plan view of a supposedly separate intermediate element.
Figs. 4 and 5 are sections of this element, respectively along IV-IV and V-V of FIG. 3. Fig. 6 is a vertical section of a double seal device.
Fig. 7 is a section similar to that of FIG. 6, but showing a simple seal. Figs. 8 and 9 are partial longitudinal sections similar to that of FIG. 7, but showing the distributor drawer has two other operating positions.
Fig. 10 is a partial sectional view of an embodiment of a five-way distributor.
Fig. 11 is a cross section of one embodiment of a double dispenser. Fig. 12 is a partial sectional view of an embodiment of an electro-mechanical control valve.
Fig. 13 is a partial section of an embodiment comprising at the end a roller device suitable for controlling the spool of the distributor by means of a rotating cam against a return spring.
Fig. 14 is a partial sectional view of an embodiment of a three-position dispenser in which the spool is spring-loaded to its central position.
Figs. 15 and 16 show on a larger scale a construction detail of the embodiment of FIG. 14.
The distributor shown in fig. 1 and 2 is constituted by the assembly, by means of four longitudinal tie rods 1, of three intermediate elements 2 and of two end elements, each of the latter being produced by two parts 3 and 4.
Each intermediate element 2 (Figs. 3 to 5) is formed by a metal block with a square cross section, of relatively small thickness compared to said section. In this block there is provided an axial hazard 2a open at its two ends and inside which opens a transverse channel 2b which opens on one of the faces of said block.
As my tré in fig. 4, this transverse channel 2b is offset laterally with respect to the axis of the bore 2a so as to determine a swirling movement of the fluid entering the bore 2a from said channel 2b, which reduces the pressure drops; moreover, by assembling the elements 2 in the inverted position in fig. 1, there is a larger useful surface for fixing to the external outlets of these channels 2b of the pipes with which they are associated; Finally, it will be noted that this lateral offset of channel 2b prevents the weakening of the structure of element 2.
In the vicinity of its upper end, each transverse channel 2b has an internal thread 2c and its external outlet has a recess 2d. Each element 2 has four longitudinal perforations 2e for the passage of the assembly tie rods 1. Finally, it will be noted that the axial channel 2a has two end recesses 2f for housing the seals.
Figs. 6 and 7 show the conformation of these seals, referenced 5 and made of flexible material. Each of them has a central perforation <I> 5a </I> and has a circular profile suitable for being hand held either (fig. 6) inside a ring 6 arranged so as to retain two joints 5 arranged. back to back, or (Fig. 7) inside a hat 7 per drilled at 7a so as to correspond to the perforation 5a of the joint 5 considered.
These seals are of course established so that the ring 6 and the cap 7 can be introduced into the end recesses 2f of the elements 2 while the lateral portion of the seals 5 is engaged inside the bore 2a. said elements; the assemblies 5-6 and 5-7 thus ensure, in addition to the sealing of the assembly of two contiguous elements 2, the correct centering of these.
It is important to note that the two transverse end faces of each element 2 are identical so that the element in question can be mounted indifferently in one or the other of two positions between the adjacent elements.
The part 3 of each end element 3-4 also comprises an axial bore or chamber 3a and four perforations for the passage of the assembly tie rods 1. In this part 3 is formed a transverse leakage orifice 3b, communicating with the bore 3a. The part 4 has a closed internal chamber 4a established at the same diameter as the bore 3a, which chamber is connected to a pipe 8 oriented either transversely (right element in Fig. 2) or axially (left element); this part 4 is of course perforated for the wise pitch of the tie rods 1.
Inside the hollow body thus established by elements 2 and 3-4 is mounted a cylindrical drawer formed by the suitable assembly of two kinds of parts, namely parts 9 whose diameter is substantially equal to that of the perforations 5a. joints 5, and parts 10 with a smaller diameter. These parts 9 and 10 can for example be introduced on a common rod and be clamped in place by nuts screwed onto the threaded ends of said rod. The ends of the slide 9-10 thus formed are engaged inside the elements 3-4 and are arranged so as to control the longitudinal movement of said slide, these control means being described below.
The operation of such a dispenser is in itself identical to that of a conventional dispenser. In fig. 2, 8 and 9 show, by way of example, the distribution provided at three different positions of the drawer. In fig. 2, the fluid arriving through the channel 11 of the left-hand element 2 escapes through the pipe 11 of the central element, the small-diameter part or constriction 10 of the slide being arranged to the right of the seal 5-6 separating the bores 2a of the two elements considered;
on the other hand, there can be no communication with the pipe 11 of the element 2 on the right because the part with a large diameter or opposite shoulder 9 of the spool closes the passage between the bore of the central element and that of said right element. In fig. 8, the fluid is supposed to arrive via the pipe 11 associated with the central element; the position of the screen 10 and the shoulders 9 of the drawer is such that the pipe 11 of the left element is isolated while there is communication with the pipe of the right element.
Finally in fig. 9 the spool is in a middle position with respect to the two extreme positions exposed above, so that the pipe 11 of the element 2 on the right is simultaneously connected to the pipes 11 of the other two elements of the distributor.
It is also understood that we can multiply the different types of distributions by constituting the drawer by means of shoulders and / or constrictions of different lengths. It will also be noted that the shoulders 9 may have a profile suitable for facilitating the flow of the pressurized fluid according to the direction of admission of the latter inside the bores 2a of the elements 2.
In fig. 10 is shown by way of example a dispenser comprising five intermediate elements 2, consequently determining five different distribution routes. It is understood that by an appropriate arrangement of the shoulders and constrictions of the drawer, together with the judicious choice of the length of said shoulders 9, the distributor can simultaneously provide different communications between the pipes associated with the transverse channels 2b of the elements.
As shown in fig. 11, provision can advantageously be made to cause the transverse channel to emerge on two opposite faces of the same element, so as to produce connecting elements 2 ′ suitable for enabling the connection between two or more superimposed distributors. In such a case the transverse channel 2'b of the connecting element 2 'opens above the upper end of the transverse channel 2b of the element 2 of the lower distributor, the sealing being ensured by means of a gasket 12 housed in the recesses 2d facing the two elements 2 'and 2. The two distributors thus superimposed can be assembled by means of flanges or the like.
The control of the longitudinal displacement of the spool 9-10 inside the body of the distributor can be operated pneumatically, electrically, mechanically or manually. In fig. 2, each of the ends of this drawer arranged inside the elements 3-4 of the body is secured to a cup 13 on which is applied a membrane 14 of diameter much greater than that of the chambers 3a and 4a of the corresponding element 3-4. The edge of this membrane 14 is clamped between the opposite faces of the two parts 3 and 4.
It is understood that the admission of compressed air into one or the other of the chambers 3a-4a from one of the pipes 8 causes the axial displacement of the spool in the corresponding direction, the membrane 14 deforming and forcing mant thus actuating piston for the cup 13 considered.
In fig. 12, the ends of the slide 9-10 are integral with two movable cores 15 associated with coils of electromagnets 16. Each core 15 has a proper radial extension 15a to bear, at the end of the corresponding travel of the slide, against the actuator of a switch 17 arranged so as to open the excitation circuit of the electromagnet 16 in question.
In fig. 13, one of the ends of the slide 9-10 carries a cup 18 against which bears a return spring 19. The part 4 of the end element 3-4 considered of the body of the distributor is integral with a sleeve 20 inside which is mounted a tubular slide 21, guided by a transverse pin 20a integral with the sleeve 20 and engaged through an elongated opening 21a formed in said slide 21. The latter carries at the end a roller 22 suitable for being actuated by a cam, a mobile ramp or any other means. It is understood that the axial movement of the slide 21 causes the movement of the slide 9-10, against the spring 19 which ensures the return of said slide as soon as the cam, ramp or other control means ceases to bear against the roller. 22.
The drawer is thus controlled by only one of its ends.
When it is desired to order the drawer 9-10 so that it can take three different axial positions, a cup 23 (fig. 14) is fixed on each of its ends (fig. 14) inside which a cup can slide. bush 24, subjected to the action of a spring 25; in the sleeve 24 can smooth neck a sheath 26 that a clip 27 (Fig. 15) hand holds axially integral with the perforated bottom of the part 3 of the end element 3-4 considered.
When actuating in any appropriate manner the pusher 28 associated with the cup 23 on the left in FIG. 14, the drawer is pushed to the right in its middle position until the sleeve 24 comes to bear against the bottom of said cup; the two end mechanisms are then in the position shown in FIG. 16. A second impulse on the pusher 28 pushes back the cup 23 and the sleeve 24 slides axially on the sleeve 26 against the spring 25; the drawer is thus brought to the extreme right position.
It will be understood that the two extreme positions of the drawer are not stable due to the fact that one or the other of the two springs 25 is compressed; the drawer is therefore normally kept in the middle position, an impulse applied to one of the two pushers 28 and 29 pushing it back to one side or the other of said position.