EP0360718A1 - Raccord-règleur piloté pour le règlage de vitesse des vérins pneumatiques - Google Patents

Raccord-règleur piloté pour le règlage de vitesse des vérins pneumatiques Download PDF

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EP0360718A1
EP0360718A1 EP89460027A EP89460027A EP0360718A1 EP 0360718 A1 EP0360718 A1 EP 0360718A1 EP 89460027 A EP89460027 A EP 89460027A EP 89460027 A EP89460027 A EP 89460027A EP 0360718 A1 EP0360718 A1 EP 0360718A1
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piston
seat
pilot
needle
chamber
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Yves Levenez
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Legris SA
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    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7879—Resilient material valve
    • Y10T137/7888—With valve member flexing about securement
    • Y10T137/789—Central mount
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87265—Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/87499—Fluid actuated or retarded
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87265—Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/87539—Having guide or restrictor

Definitions

  • the speed of a double-acting pneumatic cylinder is adjusted for each direction of travel using a one-way flow limiter placed between the orifice of the cylinder through which air escapes during the regulated stroke and its distributor.
  • a one-way flow limiter placed between the orifice of the cylinder through which air escapes during the regulated stroke and its distributor.
  • Such a device also called an adjuster, includes an adjusting screw integral with a needle to limit at will the flow of exhaust air through its seat which thus determines the speed of the jack. '' other direction of travel, the admission to full flow of the working fluid in this same chamber, the adjuster further comprises a one-way valve opening in the direction of the intake flow and closing in the direction of the exhaust flow .
  • the classic adjusters allow only one speed set for a direction of travel of the cylinder, speed which is established from the start and remains constant.
  • the present invention makes it possible to achieve this object, by producing two-speed regulators, the passage from one speed to a second regulated lower speed being effected by the arrival in the device of a pneumatic piloting signal. , and the reverse operation by the disappearance of this signal.
  • a piloted connection-regulator comprises three connectable orifices; the first to one of the orifices of the jack through which the air leaves in the direction of travel whose speed is to be regulated; the second to the corresponding orifice of the distributor and the third to a pilot piping.
  • the air escaping from the jack during the race flows from the first to the second orifice and its flow through a seat is a function of the position of a needle which controls its passage.
  • needle is formed by the end of a piston sliding in leaktight manner by a seal in its cylindrical housing, and which can be subjected, on its face opposite the needle, to the pressure of a signal from outside.
  • This signal has the effect of moving the piston towards the seat, and this stroke being limited by l 'internal end of a screw maneuverable from the outside on which it comes up against its needle end, the flow rate left to the exhaust air passing through the device, and therefore the speed of the jack, thus depends on the adjustment of this screw.
  • the stroke of the piston in opening the seat can also be limited by a second adjusting screw opposite the first, on which it abuts by its opposite end of the needle: this second screw regulating a cylinder speed always higher than that regulated by the first which determines the passage through the seat in the presence of a piloting signal.
  • a return valve is arranged in bypass of the seat to open laugh in the direction of air intake to the cylinder and close in the direction of the purge flow coming from it.
  • Fig 1 is a sectional view of a piloted fitting-adjuster, and its mounting making it possible to obtain two different speeds from the rod outlet of a jack.
  • the piloted adjuster comprises in a body I, a piston 2 sliding in a cylindrical housing in a sealed manner by a seal 3, and one end of which forms a needle 15 cooperating with a seat 16 to control a flow of fluid coming from a first chamber 4 to a second chamber 5.
  • the first chamber 4 is delimited by the seat 16, an annular unidirectional valve 14 established in derivation of said seat, the joint 8 of an adjusting screw 7, and by an orifice connection 11.
  • the second chamber 5 is delimited by the seat 16, the valve 14 the seal 3 of the piston 2 and a connectable orifice 12.
  • the valve 14 is oriented so as to close at the flow of fluid flowing from the chamber 4 towards chamber 5 and to be opened in the opposite direction.
  • the apparatus also comprises a third chamber 6 delimited by the seal 3 of the piston 2, a plug 1a closing the housing of said piston, the seal 10 of an adjusting screw 9 in plug 1a and a rac opening cordable 13.
  • the piloted regulator regulates the low rod exit speed of a jack 30, by the effect of a piloting signal emitted by a sensor 50.
  • the air coming from the chamber of the cylinder in purge on the rod side flows into the adjuster from its orifice 11 to its orifice 12, closes the valve 14 on its own passage which can only be done through the seat 16 with a flow rate depending on the position of the needle 15.
  • the chamber 6 is under pressure, the piston 2 is pushed into abutment on the internal end 7a of the screw 7 which passes through the seat 16 to penetrate into a blind axial channel of the piston 2 and to improve its guidance. presence of the control signal, the speed of the jack 30 is therefore regulated by the screw 7.
  • the piston 2 In the absence of this signal, the piston 2 is held in the open position of the seat 16 by the effect of the pressure passing through the device in the chamber 5.
  • the passage left to the exhaust flow through the seat 16 is then fo nction of the adjustment of the screw 9 on the internal end of which abuts the piston 2 by its face opposite to the needle 15.
  • the screw 9 therefore regulates a jack speed always greater than that regulated by the screw 7.
  • the sensor 50 can be operated either manually or by rod of cylinder 30 itself or that of another cylinder.
  • the signal can also come from various sources, such as a timer, the departure of another cylinder, sequencer, etc. It may only be sent for certain cylinder operating sequences in the cycle.
  • Fig 2 is the sectional representation of another embodiment of the invention which differs essentially from the embodiment previously described according to Fig 1, by its piston 2 which has two different sections defined by the seals 3 and 3a which it The gasket 3e of larger diameter than that of the gasket 3 is subjected to the pressure of the signal in the chamber 6; this arrangement allowing a signal of piloting of possibly low pressure.
  • Fig 3 is the sectional representation of another embodiment of the invention which, like the embodiment previously described according to Fig 2, comprises a stepped piston 2 capable of moving under the effect of a low pilot pressure.
  • the needle 15 of the piston 2 is extended by a rod 2a of small diameter which passes through the seat 16 and comprises at its end a piston section defined by its seal 3b weaker than that of the seat and that of the large section of the piston defined by the seal 3.
  • the pressure passing through the device acts on the piston 2 in the direction of the opening of the seat 16 with a force resulting from the difference in sections 3-3b, while the opposing pressure of the signal acts on the full section 3.
  • the low speed adjusting screw 7 on the internal end of which abuts the piston 2 by its small section has no seal.
  • Fig 4 is a sectional representation of another embodiment of a two-speed pilot-operated fitting according to the invention. Following Fig 4 and unlike the arrangement used in the embodiments described according to Fig 1 , 2 and 3, the arrangement of the piston 2 is here such that it tends to close the seat 16 in the direction of the flow of the exhaust air, that is to say from the chamber 4 to the chamber 5: this provision is more particularly applicable in devices of small size.
  • the adjusting screw 7 of the low speed has a screw pitch on the left and the adjusting screw 9 of the high speed, a screw pitch on the right.

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Abstract

Raccord-règleur piloté permettant deux vitesses différentes dans une même course d'un vérin pneumatique à double effet. En l'absence de signal de pilotage à l'orifice 13 de l'appareil,la pression d'échappement en provenance du vérin 30 effectuant sa course de sortie de tige,trouve le clapet de retour 14 fermé et maintient le piston 2 contre la butée 9 dont le règlage détermine un premier débit entre le pointeau 15 à l'extrêmité du piston et son siège 16,débit correspondant à la grande vitesse.L'arrivée d'un signal de pression dans la chambre 6 déplace le piston 2 jusqu'à buter sur une seconde vis 7 dont le règlage permet un second débit plus faible que le premier et qui détermine ainsi la seconde vitesse.Le clapet de retour 14 s'ouvre au débit d'admission traversant à rebours l'appareil en direction du vérin dans sa course inverse,et le signal de pilotage ayant disparu,cette pression repousse le piston 2 en position de grande vitesse. Application aux techniques pneumatiques.

Description

  • La vitesse d'un vérin pneumatique à double effet se règle pour chaque sens de course à l'aide d'un limiteur de débit unidirectionnel placé entre l'orifice du vérin par lequel s'échappe l'air pendant la course règlée et son distributeur d'alimentation.Un tel appareil,encore appelé règleur,comporte une vis de règlage solidaire d'un pointeau pour limiter à volonté le débit d'air d'échappement à travers son siège qui détermine ainsi la vitesse du vérin.Pour permettre dans l'autre sens de course, l'admission à plein débit du fluide moteur dans cette meme chambre,le règleur comporte en outre un clapet unidirectionnel s'ouvrant dans le sens du débit d'admission et se fermant dans le sens du débit d'échappe­ment.Les règleurs classiques ne permettent qu'une seule vitesse règlée pour un sens de course du vérin,vitesse qui s'établit dès le départ et reste constante.Or,dans un grand nombre de cas de figure,on aimerait disposer pendant chaque course et sur commande,de deux vitesses de va­leurs différentes,ce qui aurait pour effet d'augmenter les cadences tout en évitant les chocs de fin de course,ou encore d'obtenir facilement une vitesse rapide d'un outil suivi d'une vitesse de travail plus lente. La présente invention permet d'atteindre ce but,par la réalisation de règleurs à deux vitesses,le passage d'une vitesse à une seconde vitesse règlée plus faible s'effectuant par l'arrivée dans l'appareil d'un signal pneumatique de pilotage,et l'opération inverse par la disparition de ce signal.
  • Selon l'invention un raccord-règleur piloté comporte trois orifices raccordables;le premier à un des orifices du vérin par lequel sort l'air dans le sens de course dont on veut règler la vitesse;le second à l'orifi­ce correspondant du distributeur et le troisième à une tuyauterie de pilo­tage.L'air s'échappant du vérin pendant la course s'écoule du premier au second orifice et son débit à travers un siège est fonction de la position d'un pointeau qui en controle le passage.Ce pointeau est formé par l'extrèmité d'un piston coulissant de façon étanche par un joint dans son logement cylindrique,et qui peut être soumis,sur sa face oppo­sée au pointeau,à la pression d'un signal de provenance extérieure.Ce signal a pour effet de déplacer le piston en direction du siège,et cette course étant limitée par l'extrèmité interne d'une vis manoeu­vrable de l'extérieur sur laquelle il vient buter par son extrèmité pointeau,le débit laissé à l'air d'échappement traversant l'appareil ,et donc la vitesse du vérin,dépend ainsi du règlage de cette vis.
  • Dans cette version simplifiée de l'appareil,en l'absence de signal de pilotage,la pression traversant le règleur dans un sens ou dans l'autre repousse le piston en pleine ouverture du siège et un tel appareil ne permet qu'une seule vitesse règlée introduite par un signal de pilo­tage.Dans les versions préférentielles d'application de l'invention, la course du piston en ouverture du siège peut également être limitée par une seconde vis de règlage opposée à la première,sur laquelle il vient buter par son extrèmité opposée au pointeau:cette seconde vis règlant une vitesse de vérin toujours plus élevée que celle règlée par la première qui détermine le passage à travers le siège en présence d'un signal de pilotage.Pour permettre alors le plein débit d'admission vers le vérin dans sa course inverse,débit traversant le règleur en sens contraire à celui des débits d'échappement contrôlés,un clapet de retour est disposé en dérivation du siège pour s'ouvrir dans le sens de l'admission d'air vers le vérin et se fermer dans le sens du débit de purge en provenant.
  • D'autres caractèristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation préférentielle et en se référant aux dessin annexés.
  • La Fig 1 est une vue en coupe d'un raccord-règleur piloté,et son mon­tage permettant d'obtenir deux vitesses différentes de la sortie de tige d'un vérin.
  • Suivant la Fig 1,le règleur piloté comporte dans un corps I,un piston 2 glissant dans un logement cylindrique de façon étanche par un joint 3, et dont une extrèmité forme un pointeau 15 coopérant avec un siège 16 pour contrôler un débit de fluide venant d'une première chambre 4 vers une seconde chambre 5.La première chambre 4 est délimitée par le siège 16,un clapet unidirectionnel annulaire 14 établi en dérivation dudit siège,le joint 8 d'une vis de règlage 7 ,et par un orifice de raccorde­ment 11.La seconde chambre 5 est délimitée par le siège 16,le clapet 14 le joint 3 du piston 2 et un orifice raccordable 12.Le clapet 14 est orienté de façon à se fermer au débit de fluide s'écoulant de la cham­bre 4 vers la chambre 5 et à s'ouvrir en sens inverse.L'appareil compor­te également une troisième chambre 6 délimitée par le joint 3 du pis­ton 2,un bouchon 1a fermant le logement dudit piston,le joint 10 d'une vis de règlage 9 dans le bouchon 1a et un orifice raccordable 13. Tel que représenté suivant la Fig 1,le règleur piloté règle la petite vitesse de sortie de tige d'un vérin 30,par l'effet d'un signal de pilo­tage émis par un capteur 50.L'air en provenance de la chambre du verin en purge coté tige,s'écoule dans le règleur de son orifice 11à son ori­fice 12,ferme le clapet 14 à son propre passage qui ne peut se faire qu'à travers le siège 16 avec un débit fonction de la position du poin­teau 15.La chambre 6 étant sous pression,le piston 2 est poussé en bu­tée sur l'extrèmité interne 7a de la vis 7 qui traverse le siège 16 pour pénétrer dans un canal axial borgne du piston 2 et en améliorer le guidage.En présence du signal de pilotage,la vitesse du vérin 30 est donc règlée par la vis 7.En l'absence de ce signal,le piston 2 est maintenu en position d'ouverture du siège 16 par l'effet de la pression traversant l'appareil dans la chambre 5.Le passage laissé au débit d'échappement à travers le siège 16 est alors fonction du règlage de la vis 9 sur l'extrèmité interne de laquelle vient buter le piston 2 par sa face opposée au pointeau 15.La vis 9 règle donc une vitesse de vérin toujours supérieure à celle règlée par la vis 7.Le vérin effectuant sa course inverse,l'air d'admission traversant le règleur de l'orifice 12 à l'orifice 11 ouvre le clapet 14 et le plein débit est ainsi assuré, que le signal de pilotage soit présent ou non à l'orifice 13 et indépen­damment du règlage des vis 7 et 9.Le capteur 50 peut etre manoeuvré soit manuellement,soit par la tige du vérin 30 lui-même ou celle d'un autre vérin.Le signal peut également provenir de diverses sources, comme un temporisateur, le départ d'un autre vérin,séquenceur etc... Il peut n'être émis que pour certaines séquences de fonctionnement du vérin dans le cycle.
  • La Fig 2 est la représentation en coupe d'une autre réalisation de l'invention qui se différencie essentiellement de la réalisation précé­demment décrite suivant la Fig 1,par son piston 2 qui comporte deux sec­tions différentes définies par les joints 3 et 3a qu'il porte.Le joint 3e de plus grand diamètre que celui du joint 3 est soumis à la pression du signal dans la chambre 6;cette disposition permettant un signal de pilotage de pression éventuellement faible.
  • La Fig 3 est la représentation en coupe d'une autre réalisation de l'in­vention qui,comme la réalisation précédemment décrite suivant la Fig 2, comporte un piston étagé 2 succeptible de se déplacer sous l'effet d'une faible pression de pilotage.Suivant la Fig 3,le pointeau 15 du piston 2 se prolonge par une tige 2a de faible diamêtre qui traverse le siège 16 et comporte à son extrèmité une section de piston définie par son joint 3b plus faible que celle du siège et que celle de la grande section du piston définie par le joint 3.La pression traversant l'appareil agit sur le piston 2 dans le sens de l'ouverture du siège 16 avec une force résultant de la différence des sections 3-3b,tandis que la pression antagoniste du signal agit sur la pleine section 3.Suivant cette disposition également,la vis de règlage 7 de la petite vitesse sur l'extremité interne de laquelle vient buter le piston 2 par sa petite section,ne comporte aucun joint.
  • La Fig 4 est la représentation en coupe d'une autre réalisation d'un raccord-règleur piloté à deux vitesse conforme à l'invention.Suivant la Fig 4 et à l'inverse de la disposition retenue dans les réalisations décrites suivant les Fig 1,2 et 3,la disposition du piston 2 est ici telle qu'il tend à la fermeture du siège 16 dans le sens du débit de l'air d'échappement,c'est-à-dire de la chambre 4 à la chambre 5:cette disposition est plus spécialement applicable dans des appareils de faible encombrement.
  • Suivant les Fig 1,2,3 et 4,la vis de règlage 7 de la petite vitesse comporte un pas de vis à gauche et la vis de règlage 9 de la grande vitesse,un pas de vis à droite.
  • Suivant les Fig 1,2;3,et 4,les orifices 11,12 et 13 sont équipés de cartouches de raccordement instantanés 11a,12a et 13a.
  • Bien entendu,la présente invention n'est pas limitative et l'homme de l'art pourra y apporter des modifications sans sortir pour cela du domaine de l'invention.

Claims (7)

1- Raccord-règleur piloté pour le règlage de vitesse des vérins pneu­matiques se montant entre le vérin et son distributeur, caractèrisé en ce qu'il comporte un piston(2) évoluant axialement dans un logement cylindrique du corps(1) de l'appareil et dont une extrèmité forme un pointeau(15) coopérant avec son siège(16) pour contrôler le passage du fluide d'une première chambre (4) délimitée par un orifice(11) rac­cordable au vérin(30) et ledit siège vers une seconde chambre(5) déli­mitée par ledit siège et un orifice(12) raccordable au distributeur(40); le piston(2) comporte au moins un joint(3) lui assurant un glissement étanche et qui délimite une troisième chambre(6)avec un orifice(13) de raccordement à une tuyauterie par laquelle arrive un signal de pression agissant sur la face du piston(2) opposée au pointeau(15) et l'entrai­nant vers la fermeture du siège(16);la course du piston(2) en fermeture du siège(16) est déterminée par une butée règlable axialement en position de l'extérieur et sur laquelle il vient buter par son extrèmité coté pointeau(15).
2- Raccord-règleur piloté selon la revendication 1,caractèrisé en ce que la butée limitant la course du piston(2) en fermeture du siège(16) est constitué d'une vis(7) coaxiale au piston,se vissant dans le corps (1) de façon étanche par un joint torique(8) , se prolongeant par une tige(7a) en direction du pointeau(15)et sur l'extrèmité libre de laquelle vient buter le piston(2) dans sa course de fermeture.
3- Raccord-règleur piloté selon les revendications 1 et 2,caractèrisé en ce que le piston(2) est un piston étagé présentant deux sections différentes chacune équipée d'un joint torique;la petite section définie par le joint(3)du coté du pointeau(15) est soumise à la pression tra­versant l'appareil de l'un à l'autre des orifices(11)et(12),et la plus grande section definie par le joint(3a) à la pression du signal de pilotage dans la chambre (6).
4- Raccord-règleur piloté selon la revendication 1,caractèrisé en ce que le pointeau(15) du piston(2) se prolonge au dela du siège(16) par une tige(2a) de faible diamètre solidaire à son extrèmité d'une section plus faible que celle du siège(16) et que celle de la section équipée du joint(3);cette petite section,soumise à la pression dans la chambre (4) coulisse de façon étanche par un joint torique(3b) dans un logement cylindrique du corps(1) de l'appareil.La course du piston(2) en ferme­ture du siège(16) par le pointeau(15) est limitée par butée de ladite section(3b) sur l'extrèmité interne d'une vis de règlage(7) dans le pro­longement de son logement cylindrique.
5- Raccord-règleur piloté selon l'une des revendications 1,2,3 et 4, caractèrisé en ce que la course du piston(2) en ouverture du siège(16) est déterminée par la position de l'extrémité interne à la chambre(6) d'une vis(9) réglable de l'extérieur et se vissant de façon étanche par un joint torique(10) dans un bouchon(1a)solidaire du corps(1) de l'­appareil.Le piston(2) vient buter par son extrèmité opposée au poin­teau(15) sur l'extrèmité interne de la vis(9)par l'effet de la pression dans la chambre(5) et en l'absence de pression dans la chambre(6).L'ap­pareil comporte un clapet unidirectionnel(14) établi en dérivation du siège(16),s'ouvrant au passage du fluide de l'orifice(12) vers l'ori­fice(11) et se fermant en sens inverse.
6- Raccord-règleur piloté selon l'une des revendications 2,4 et 5, carac­tèrisé en ce que la vis 7 de règlage de la course du piston(2) en fer­meture du siège(16) comporte un pas de vis à gauche.
7- Raccord-règleur piloté selon la revendication 1,caractèrisé en ce que les orifices(11,12,13) de branchement de l'appareil à l'aide de tuyauteries sont équipés de cartouches(11a,12a,13a) de raccordement instantané.
EP89460027A 1988-09-16 1989-09-13 Raccord-règleur piloté pour le règlage de vitesse des vérins pneumatiques Expired - Lifetime EP0360718B1 (fr)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8812409A FR2637326B1 (fr) 1988-09-16 1988-09-16 Raccord-regleur pilote pour le reglage de vitesse des verins pneumatiques
FR8812409 1988-09-16

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EP0360718A1 true EP0360718A1 (fr) 1990-03-28
EP0360718B1 EP0360718B1 (fr) 1992-12-23

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EP89460027A Expired - Lifetime EP0360718B1 (fr) 1988-09-16 1989-09-13 Raccord-règleur piloté pour le règlage de vitesse des vérins pneumatiques

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US (1) US5097747A (fr)
EP (1) EP0360718B1 (fr)
JP (1) JPH03501996A (fr)
DE (1) DE68904028T2 (fr)
ES (1) ES2036366T3 (fr)
FR (1) FR2637326B1 (fr)
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