EP0855519A2 - Distributeur monobloc pour la régulation automatique de la pression de l'air dans un réservoir - Google Patents

Distributeur monobloc pour la régulation automatique de la pression de l'air dans un réservoir Download PDF

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EP0855519A2
EP0855519A2 EP98101239A EP98101239A EP0855519A2 EP 0855519 A2 EP0855519 A2 EP 0855519A2 EP 98101239 A EP98101239 A EP 98101239A EP 98101239 A EP98101239 A EP 98101239A EP 0855519 A2 EP0855519 A2 EP 0855519A2
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air
monoblock
distributor
valve
valves
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Virgilio Mietto
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/24Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02Installations or systems with accumulators
    • F15B1/027Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices
    • F15B1/033Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices with electrical control means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type

Definitions

  • the present invention relates to a dispenser monoblock for automatic pressure regulation air in an air tank, according to the preamble to the claim 1.
  • a distributor is for example of the type normally used to power a compressed air distribution.
  • a compressed air production plant mainly consisting of an oil-bath screw compressor, a air / oil separator tank, an accumulation tank of pressurized air, further comprising radiators separate for cooling air and oil, thermostatic valves, non-return valves, maximum pressure, (pressure switches or safety devices), of the minimum pressure and other control and control, arranged on the installation conduits.
  • a valve which has the function intercept the passage of air from the outside to inside the circuit.
  • regulator suction of which a particular form of construction is described in Italian patent applications no. 85.521 / A / 90, VI983A00069 and VI93A000101, deposited in the name of the Applicant, is mounted on the suction mouth of the screw compressor and has the function of adjusting or interrupt the flow of air from outside by according to the operating needs of the installation.
  • the suction regulator is essentially made up by an alternating rectilinear cursor which is caused by the balancing effect between the action of thrust generated by the pressurized air taken from the circuit, and by the pushing action, in the opposite direction of the previous, generated by the outside air and by the action of resistance of one or more opposing springs.
  • the displacement of the metal disc, constituting the cursor, relative to the fixed seat can be of two types, namely proportional movement or full movement (switching).
  • the operation of the suction regulator in the two different modes is possible that by making enough hydraulic circuits complex and including valves that control the pressure fluid, valves that regulate fluid flow, and valves which control the flow of the fluid, i.e. valves that define the priority directions in the pipeline network.
  • the object of the present invention is to provide a system that achieves the same result as known circuits, but with notable simplifications mechanical and construction. This goal is achieved by through the features of the game Characterizing of claim 1.
  • the monoblock according to the invention it is possible to generate a back pressure capable of balancing the action of negative thrust which generates on the mechanics of the pump screw, during proportional operation and during vacuum operation.
  • one provides, thanks to the particular internal conformation of the monobloc, and by equipping the two external solenoid valves of an electronic card order, the possibility of achieve a gradual and not instantaneous stop of the compressor, so as not to damage the mechanics of the screw pump.
  • the suction regulator is fitted on the outside air intake mouth and over the mouth of connection to compressor, movable fasteners, preferably flange.
  • Another characteristic of the invention resides in the possibility of making a suction regulator of the type called "modular" where the same body of said regulator suction is likely to be fitted with another combination of flange fittings and distributors monoblocks. This allows to realize, quickly and with remarkable economy, devices meeting requirements specific to each user.
  • the installation of compressed air production regulated by the distributor monobloc 001 according to the invention, essentially consists a suction regulator 002 that intercepts air outside and feeds it to the oil-filled screw compressor 003, powered by an electric motor.
  • the mixture of fluid under oil / air pressure produced by the compressor enters a separation tank 004, where separation of air and oil occurs.
  • the pressurized air will then fill the tank 005, waiting to be used, while the oil, after passing through the radiator 006, returns to the compressor 003 in closed circuit.
  • the 001 one-piece distributor according to the invention supplied by pressurized air taken from the separator tank 004, via conduit 007, and controlled by the action of the two solenoid valves 008 and 009, is mounted on the body of the suction regulator 002 to adjust the proportional or commutative operation, this to regulate and / or interrupt the air flow from outside depending on the needs of the installation, according to the methods and diagrams which are described in the following.
  • the one-piece distributor 001 consists of a body 1, provided with a plurality of cavities in which the devices capable of carrying out the action of distributing compressed air control and a network of conduits which put said cavities in communication.
  • the body 1 in the body 1 are housed two valves with fixed throttle with guided discharge 2A and 2B, a valve quick discharge 3, an air injection control valve 4 in the compressor screw, a control valve proportional 5, two selector valves 6A and 6B and one calibrated nozzle 7.
  • Main conduit 111 supplies the relief valve quick 3 and valve 4 and, on this conduit, connect the conduits 112A and 112B which supply the respective valves 2A and 2B, and the conduits 113 and 114 which supply, at their tower, the corresponding solenoid valves 008 and 009, on which connect the conduits 115 and 116 which communicate with the corresponding valves 2A and 2B.
  • the conduit 116 is also connected by the branch 117 to the quick relief valve 3 from which the conduit 118 connected to valve 6A and conduit 119, provided with setting 9, through the discharge opening 101.
  • the valve 2B is put in communication with the valve selector 6B via the conduit 120, which via the bypass 121, is in communication with the pressure adjusting screw minimum 8, through the discharge port 102 and the conduit discharge 119.
  • the function of the monobloc distributor 001 is to closing of the 021 external air intake opening by moving cursor 022 of the suction regulator 002, to allow the air contained to be pressurized in the circuit.
  • valve 2B it is possible feed the conduit 120 and, through the selector valve 6B, the conduit 126 and thus cause the displacement of the slider 022 and the complete closing of the suction mouth 021.
  • a screw is mounted minimum pressure setting 8 which, set by the operator, ensures a minimum air pressure value in the circuit and allows possible pressure evacuation by through conduit 119, intercepted by the screw discharge setting 9, which communicates with the outside.
  • Switching full load regulation (see fig. 4), which involves the total displacement of the cursor 022 for opening the suction mouth 021, is done in exciting the two solenoid valves 008 and 009 which, by through discharge pipes 115 and 116 respectively, modify the state of the two valves routing 2A and 2B.
  • a small suction valve 023 ensures the maintenance a minimum intake of air from the outside.
  • the quick release valve 3 opens, so that the air, passing through ducts 118 and 127, which communicate via the directional valve 6A, will supply valve 4 which, consequently, allows the air from the main inlet duct 111, passing through the conduit 128 and the check valve 10, to return to the compressor 003 by achieving a back pressure in this way positive in the mechanics of the screw pump, reducing wear, vibration and resulting noise.
  • valve 3 further allows, by via conduits 007, 111 and 119, to discharge the air contained in the air / oil separator 004 to the external environment, with the interposition of a filter, not shown, and which, in addition to the filtration action of so that said air can return to the circuit, limit the noises.
  • Proportional full load regulation (see fig. 6), with cursor 022 which opens according to the amount of air demanded by consumption is achieved by exciting the 009 solenoid valve, while the 008 solenoid valve remains closed so that air, passing through the duct 122, enters the proportional control valve 5 from where, passing through conduits 125 and 126 and under the effect of the action of the selector valve 6B, it will activate said slider which proportionally adjusts the opening of the suction mouth 021.
  • Bypass 124 will feed, through the valve selector 6A and the conduit 127, the valve 4 which maintains the positive action of back pressure in the mechanics of the screw pump, even during this phase.
  • the branch 123 is provided with the calibrated nozzle 7 which serves to balance the interaction between the valve proportional 5 and the movement of the cursor 022.
  • the progressive shutdown action of the compressor (see fig. 7) is done with the use of an electronic card which, simultaneously and progressively de-energizes (firm) the solenoid valve 009 and excites (opens) the solenoid valve 008.
  • Figs. 8-14 illustrate a possible form of practical realization of the one-piece dispenser according to the invention.
  • the one-piece distributor according to the invention 001 consisting of a metallic element 1, of substantially parallelepiped shape, mounted, by means of screw 011 on the body of the suction regulator 002, fitted with the suction mouth 021 and the connection flange 024 to the compressor.
  • the distributor monobloc 001 attaches to the regulator suction 002, by pressing on a flat surface 025, where there are inlet ports 119, 121, 126 and 128, corresponding ducts 101, 102, 103 and 104, and the holes 012 threads for fixing said monoblock.
  • Partial section of the body of the suction regulator 002 allows you to see the cursor 022 which plays the role of piston, the piston guide 026 which slides in the cylinder 027 and the return springs 028 and 029.
  • routing valves 2A and 2B are equipped with two sliders 2A1 and 2B1 with shuttle and actuated by air.
  • Valves 3, 4 and 5 are actuated by air and by return springs 32, 42, and 52 and fitted with a slider shuttle 33 and 43, or of membrane 53, as well as of stroke adjustment, 41 and 51 respectively.
  • the regulator body 002.1 is connected to the external pipe air inlet and compressor 003 with interposition removable fasteners 031 and 034, which go respectively replace the weld-on fixing of the suction mouth 021 and the fixed flange 024 for connection to the aforementioned compressor.
  • the body of the pressure regulator 002.1 presents at the entrance a flat surface 041, on which come to rest, by means of screws 042, the fasteners flange 031.1A / 1B and 031.2A / 2B which respectively have their axis coincident or perpendicular to the axis of the body.
  • fixed flange 024 is replaced by removable flanges 034.A / B, which are assembled to said audit body by mechanical assembly, preferably a bayonet fitting between tail 35 and cavity 36 formed in the body.
  • both the 031 flange attachments and 034 shank flanges have nominal diameters different, thus allowing the same body to be fitted with regulator 002.1 of different combinations of the same elements (see fig. 20, 21), which allows it to be used on 003 compressors which have different operating characteristics.
  • the monobloc distributor 001 is also removable from the regulator body 002.1, the advantages you get as well during assembly of the entire device only during operations normal maintenance or replacement of different components are obvious.

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Abstract

Il s'agit d'un distributeur monobloc pour la régulation automatique de la pression de l'air dans un réservoir, destiné à être monté dans un circuit de production d'air comprimé. En particulier, ledit circuit comprend un régulateur d'aspiration (002), un compresseur à vis à bain d'huile (003), un réservoir de séparation air/huile (004) et un réservoir d'accumulation (005). Le distributeur est caractérisé par le fait qu'il est réalisé en un unique monobloc (001), comprenant, en particulier, des dispositifs de commande, de contrôle et de régulation du débit et de la pression de l'air. <IMAGE>

Description

La présente invention se rapporte à un distributeur monobloc pour la régulation automatique de la pression de l'air dans un réservoir d'air, selon le préambule de la revendication 1. Un tel distributeur est par exemple du type normalement employé pour l'alimentation d'une installation de distribution d'air comprimé.
Dans les applications industrielles, on connaít une installation de production d'air comprimé, essentiellement constituée par un compresseur à vis à bain d'huile, un réservoir séparateur air/huile, un réservoir d'accumulation d'air sous pression, comportant en outre des radiateurs séparés pour le refroidissement de l'air et de l'huile, des valves thermostatiques, des valves anti-retour, des valves de pression maximale, (pressostats ou sécurités), des valves de pression minimale et d'autres dispositifs de commande et de contrôle, agencés sur les conduits de l'installation.
En particulier, il est normalement prévu en amont de l'installation précitée, une valve qui a pour fonction d'intercepter le passage de l'air de l'extérieur vers l'intérieur du circuit.
Cette valve, appelée normalement régulateur d'aspiration, dont une forme particulière de construction est décrite dans les demandes de brevet italiennes n° 85.521/A/90, VI983A00069 et VI93A000101, déposées au nom de la Demanderesse, est montée sur la bouche d'aspiration du compresseur à vis et a pour fonction de régler ou d'interrompre le flux d'air provenant de l'extérieur en fonction des besoins de fonctionnement de l'installation.
Le régulateur d'aspiration est essentiellement constitué par un curseur animé d'un mouvement rectiligne alternatif qui est provoqué par l'effet d'équilibrage entre l'action de poussée engendrée par l'air sous pression prélevé sur le circuit, et par l'action de poussée, en sens inverse de la précédente, engendrée par l'air extérieur et par l'action de résistance d'un ou de plusieurs ressorts antagonistes.
Le déplacement du disque métallique, constituant le curseur, par rapport au siège fixe, peut être de deux types, à savoir à mouvement proportionnel ou à mouvement complet (commutation).
Dans le premier cas, le curseur possède une infinité de positions de travail et à chaque position correspond une section du passage bien définie du conduit d'aspiration de l'air extérieur, tandis que, dans le deuxième cas, seules sont utilisées les positions extrêmes, qui correspondent aux deux situations limites, d'ouverture totale ou de fermeture complète de la bouche d'aspiration.
Il s'ensuit que, dans le premier cas, il est nécessaire de disposer de commandes ayant une intensité qui varie en continu, tandis que, dans le deuxième cas, on peut utiliser des commandes du type dit "tout ou rien", ou des commandes à intensité variable, pourvu que la valeur à laquelle se produit la commutation soit raisonnablement constante (valeur de référence).
Dans l'état actuel de la technique, le fonctionnement du régulateur d'aspiration dans les deux modes différents n'est possible qu'en réalisant des circuits hydrauliques assez complexes et comprenant des valves qui commandent la pression du fluide, des valves qui règlent le débit du fluide et des valves qui contrôlent l'écoulement du fluide, c'est-à-dire des valves qui définissent les directions de priorité dans le réseau des conduites.
Le but de la présente invention est de réaliser un système qui permette d'obtenir le même résultat que les circuits connus, mais avec de notables simplifications mécaniques et de construction. Ce but est réalisé par l'intermédiaire des caractéristiques de la partie caractérisante de la revendication 1.
Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu qu'avec le monobloc selon l'invention, il est possible d'engendrer une contre-pression apte à équilibrer l'action de poussée négative qui s'engendre sur la mécanique de la pompe à vis, pendant le fonctionnement proportionnel et pendant le fonctionnement de mise sous vide.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit, grâce à la conformation intérieure particulière du monobloc, et en dotant les deux électrovalves extérieures d'une commande à carte électronique, la possibilité de réaliser un arrêt progressif et non instantané du compresseur, de manière à ne pas endommager la mécanique de la pompe à vis.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit que le régulateur d'aspiration est muni, sur la bouche d'aspiration de l'air extérieur et sur la bouche de raccordement au compresseur, d'attaches mobiles, de préférence à bride.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans la possibilité de réaliser un régulateur d'aspiration du type dit "modulaire" où un même corps dudit régulateur d'aspiration est susceptible d'être équipé d'une autre combinaison d'attaches à brides et de distributeurs monoblocs. Ceci permet de réaliser, rapidement et avec une remarquable économie, des appareils répondant aux exigences spécifiques de chaque utilisateur.
Ces caractéristiques, de fonctionnement aussi bien que de construction de l'invention, ainsi que d'autres, seront décrites ci-après, à l'aide des planches de dessins annexées, qui en représentent un exemple de réalisation donné dans un but purement illustratif et non limitatif, sur lesquelles :
  • la fig. 1 représente un schéma général d'une installation de production d'air comprimé au moyen d'un compresseur à vis à bain d'huile comprenant le distributeur monobloc selon l'invention ;
  • la fig. 2 représente le schéma du circuit fluodynamique réalisé à l'intérieur du distributeur monobloc selon l'invention ;
  • la fig. 3 représente le schéma du circuit pendant la phase de démarrage du compresseur pour la mise à l'état de vide ;
  • la fig. 4 représente le schéma du circuit pendant la phase de fonctionnement à commutation ouvert/fermé ;
  • la fig. 5 représente le schéma du circuit pendant la phase de fonctionnement et de retour à l'état de vide du compresseur ;
  • la fig. 6 représente le schéma du circuit pendant la phase de fonctionnement proportionnel ;
  • la fig. 7 représente le schéma du circuit pendant la phase d'arrêt progressif du compresseur ;
  • la fig. 8 représente une vue en perspective extérieure et le montage du distributeur monobloc selon l'invention ;
  • la fig. 9 représente une vue en perspective partiellement en coupe du régulateur d'aspiration ;
  • la fig. 10 représente la vue en plan du distributeur monobloc selon l'invention ;
  • la fig. 11 représente une vue en élévation du distributeur, selon la direction "X" de la figure 10 ;
  • la fig. 12 représente une vue en élévation du distributeur, selon la direction "Y" de la figure 10 ;
  • la fig. 13 représente une vue en coupe du distributeur prise selon la ligne XIII-XIII de la figure 10 ;
  • la fig. 14 représente une vue en coupe du distributeur prise selon la ligne XIV-XIV de la figure 12 ;
  • la fig. 15 représente une vue en coupe du régulateur d'aspiration 002 dans la phase d'arrêt du compresseur ;
  • la fig. 16 représente une vue en coupe du régulateur d'aspiration dans la phase de fonctionnement proportionnel ;
  • la fig. 17 représente une vue en coupe du régulateur d'aspiration pendant la phase de fonctionnement à vide du compresseur ;
  • la fig. 18 représente une vue en coupe du régulateur d'aspiration pendant la phase de fonctionnement commutatif ;
  • la fig. 19 représente une vue en perspective éclatée, des combinaisons possibles des éléments sur un régulateur d'aspiration du type dit "modulaire" ;
  • les fig. 20, 21 représentent deux vues d'ensemble en perspective de deux régulateurs d'aspiration équipés différemment.
Comme on peut le voir sur la fig. 1, l'installation de production d'air comprimé, réglée par le distributeur monobloc 001 selon l'invention, se compose essentiellement d'un régulateur d'aspiration 002 qui intercepte l'air extérieur et l'achemine au compresseur à vis à bain d'huile 003, actionné par un moteur électrique.
Le mélange de fluide sous pression huile/air produit par le compresseur entre dans un réservoir de séparation 004, où se produit la séparation de l'air et de l'huile.
L'air sous pression va ensuite remplir le réservoir d'accumulation 005, dans l'attente d'être utilisé, tandis que l'huile, après avoir traversé le radiateur 006, retourne au compresseur 003 en circuit fermé.
Le distributeur monobloc 001 selon l'invention, alimenté par l'air sous pression prélevé dans le réservoir séparateur 004, par l'intermédiaire du conduit 007, et commandé par l'action des deux électrovalves 008 et 009, est monté sur le corps du régulateur d'aspiration 002 pour en régler le fonctionnement, de manière proportionnelle ou commutative, ceci pour régler et/ou interrompre l'écoulement de l'air provenant de l'extérieur en fonction des besoins de l'installation, selon les modalités et les schémas qui sont décrits dans ce qui suit.
Comme représenté sur la fig. 2, le distributeur monobloc 001 selon l'invention se conpose d'un corps 1, muni d'une pluralité de cavités dans lesquelles sont disposés les dispositifs aptes à réaliser l'action de distribution de l'air comprimé de commande et un réseau de conduits qui mettent lesdites cavités en communication.
En détail, dans le corps 1 sont logées deux valves à étranglement fixe à décharge guidée 2A et 2B, une valve à décharge rapide 3, une valve de commande de l'injection d'air 4 dans la vis du compresseur, une valve à commande proportionnelle 5, deux valves sélectrices 6A et 6B et un ajutage calibré 7.
A l'extérieur du corps 1, se trouvent, outre lesdites électrovalves 008 et 009 ancrées sur le monobloc 001, une vis de réglage de pression minimale 8, une vis de réglage de décharge 9, et une clapet anti-retour 10, qui sont ancrés sur le corps du régulateur d'aspiration 002.
Toujours en se reportant à la fig. 2, on repère ci-après les conduits ménagés à l'intérieur du monobloc 1 et qui mettent en communication les différents dispositifs de commande énumérés plus haut.
De l'orifice d'entrée 100, mis en liaison avec le circuit de séparation 004 par le conduit extérieur 007, arrive l'air pour la commande du distributeur.
Le conduit principal 111 alimente la valve de décharge rapide 3 et la valve 4 et, sur ce conduit, se branchent les conduits 112A et 112B qui alimentent les valves respectives 2A et 2B, et les conduits 113 et 114 qui alimentent, à leur tour, les électrovalves correspondantes 008 et 009, sur lesquelles se branchent les conduits 115 et 116 qui communiquent avec les valves correspondantes 2A et 2B.
Le conduit 116 est aussi relié par l'embranchement 117 à la valve de décharge rapide 3 de laquelle partent le conduit 118 relié à la valve 6A et le conduit 119, muni du réglage 9, à travers l'orifice de décharge 101.
La valve 2B est mise en communication avec la valve sélectrice 6B par le conduit 120, qui par la dérivation 121, est en communication avec la vis de réglage de pression minimale 8, à travers l'orifice de décharge 102 et le conduit de décharge 119.
Le conduit 122 met la valve 2A en communication avec la valve à commande proportionnelle 5, de laquelle part le conduit 125 qui, à travers la valve sélectrice 6B, le conduit 126 et l'orifice de décharge 103, vient agir sur le curseur 022 qui intercepte et régle la bouche d'aspiration 021.
Du conduit 125, partent aussi l'embranchement 124 qui, par l'intermédiaire de la valve sélectrice 6A et du conduit 127, entre dans la valve 4, et l'embranchement 123 allant vers l'ajutage calibré 7.
Finalement, la valve 4 est en liaison avec le compresseur à vis 003 par le conduit 128, l'orifice de décharge 104 et la clapet anti-retour 10.
Le mode de fonctionnement du distributeur monobloc selon l'invention est variable selon les différentes phases de travail et le mode de fonctionnement de l'installation de la production d'air comprimé :
  • 1ère phase : de la mise en marche et jusqu'à la mise en état de vide initiale du compresseur ;
  • 2ème phase : fonctionnement à pleine charge avec régulation du type commutatif (ouvert-fermé) ;
  • 3ème phase : retour et fonctionnement à l'état de vide du compresseur ;
  • 4ème phase : fonctionnement à pleine charge avec régulation de type proportionnel ;
  • 5ème phase : arrêt progressif du compresseur.
  • Dans la phase de mise en marche du compresseur (voir fig. 3), la fonction du distributeur monobloc 001 est la fermeture de la bouche d'aspiration 021 de l'air extérieur par le déplacement du curseur 022 du régulateur d'aspiration 002, pour permettre de mettre sous pression l'air contenu dans le circuit.
    Pendant cette phase, les deux électrovalves 008 et 009 restent désexcitées et donc normalement fermées tandis que l'air comprimé, en passant par le conduit 007, qui provient du réservoir séparateur 004, va alimenter les valves 2A, 2B, 3, 4 et 5 contenues dans le corps du monobloc 1.
    En outre, à partir de la valve 2B, il est possible d'alimenter le conduit 120 et, à travers la valve sélectrice 6B, le conduit 126 et de provoquer ainsi le déplacement du curseur 022 et la fermeture totale de la bouche d'aspiration 021.
    Dans le conduit de dérivation 121, est montée une vis de réglage de pression minimale 8 qui, réglée par l'opérateur, assure une valeur de pression minimale de l'air dans le circuit et en permet l'évacuation éventuelle pression par l'intermédiaire du conduit 119, intercepté par la vis de réglage de décharge 9, qui communique avec l'extérieur.
    La régulation à pleine charge de type commutatif (voir fig. 4), qui comporte le déplacement total du curseur 022 pour l'ouverture de la bouche d'aspiration 021, s'effectue en excitant les deux électrovalves 008 et 009 qui, par l'intermédiaire des conduits de décharge 115 et 116 respectivement, modifient l'état des deux valves d'acheminement 2A et 2B.
    L'embranchement 117 attaque la valve de décharge rapide 3, en engendrant une contre-pression par rapport au conduit principal 111.
    Avec cette disposition, en dehors du conduit 122, on isole également le conduit 120 et l'air qui est contenu, en s'échappant par les conduits 119 et 121, permet l'ouverture du curseur 022 pour l'aspiration d'une nouvelle quantité d'air qu'il s'agit de mettre sous pression.
    Dans la phase de fonctionnement à vide du compresseur (voir fig. 5), lorsqu'on a atteint la pression d'utilisation dans le réservoir d'accumulation, les deux électrovalves 008 et 009 sont désexcitées, de sorte que, dans la première phase, l'air en passant par les conduits 120 et 126, avec l'intervention de la valve directionnelle 6B, agit sur le curseur 022 en fermant la bouche d'aspiration 021.
    Une petite valve d'aspiration 023 assure le maintien d'une aspiration minimale d'air en provenance de l'extérieur.
    En outre, la valve de décharge rapide 3 s'ouvre, de sorte que l'air, en passant par les conduits 118 et 127, qui communiquent par l'intermédiaire de la valve directionnelle 6A, va alimenter la valve 4 qui, par conséquent, permet à l'air du conduit principal d'entrée 111, en passant par le conduit 128 et la valve de retenue 10, de revenir au compresseur 003 en réalisant, de cette façon, une contre-pression positive dans la mécanique de la pompe à vis, en en réduisant l'usure, les vibrations et les bruits résultants.
    Cet actionnement de la valve 3 permet en outre, par l'intermédiaire des conduits 007, 111 et 119, de décharger l'air contenu dans le séparateur air/huile 004 vers l'environnement extérieur, avec interposition d'un filtre, non représenté, et qui, outre l'action de filtration de manière que ledit air puisse revenir dans le circuit, limite les bruits.
    La régulation à pleine charge de type proportionnel (voir fig. 6), avec le curseur 022 qui s'ouvre en fonction de la quantité d'air demandée par la consommation, se réalise en excitant l'électrovalve 009, tandis que l'électrovalve 008 reste fermée de manière que l'air, en passant par le conduit 122, entre dans la valve de commande proportionnelle 5 d'où, en passant par les conduits 125 et 126 et sous l'effet de l'action de la valve sélectrice 6B, il va actionner ledit curseur qui régle de façon proportionnelle l'ouverture de la bouche d'aspiration 021.
    La dérivation 124 va alimenter, à travers la valve sélectrice 6A et le conduit 127, la valve 4 qui maintient l'action positive de contre-pression dans la mécanique de la pompe à vis, même pendant cette phase.
    L'embranchement 123 est muni de l'ajutage calibré 7 qui sert à équilibrer l'action réciproque entre la valve proportionnelle 5 et le déplacement du curseur 022.
    L'action d'arrêt progressif du compresseur (voir fig .7) s'effectue avec l'emploi d'une carte électronique qui, simultanément et d'une façon progressive, désexcite (ferme) l'électrovalve 009 et excite (ouvre) l'électrovalve 008.
    Avec cette disposition, on réalise l'évacuation, de façon progressive, de l'air du distributeur monobloc à travers les orifices de décharge 101, 102, 103, 104 et à travers les conduits correspondants 119, 121, 126, 128 jusqu'à l'arrêt complet du compresseur 003.
    Les fig. 8-14 illustrent une forme possible de réalisation pratique du distributeur monobloc selon l'invention.
    Sur la fig. 8, on peut voir le distributeur monobloc selon l'invention 001 constitué par un élément métallique 1, de forme sensiblement parallélépipédique, monté, au moyen des vis 011 sur le corps du régulateur d'aspiration 002, muni de la bouche d'aspiration 021 et de la bride 024 de raccordement au compresseur.
    Sur le corps 1, on peut voir les électrovalves 008 et 009, les valves 2B, 3, 4, 5 et le conduit 007 d'entrée de l'air de commande à travers l'ouverture 100.
    Sur le corps 002, on peut voir en outre les vis de réglage 8 et 9.
    Comme ceci est visible sur la fig. 9, le distributeur monobloc 001 selon l'invention, se fixe au régulateur d'aspiration 002, par l'appui sur une surface plane 025, où sont présents les orifices d'entrée 119, 121, 126 et 128, des conduits correspondants 101, 102, 103 et 104, et les trous filetés 012 de fixation dudit monobloc.
    La coupe partielle du corps du régulateur d'aspiration 002 permet de voir le curseur 022 qui joue le rôle de piston, le guide-piston 026 qui coulisse dans le cylindre 027 et les ressorts de rappel 028 et 029.
    Sur les fig. 10-12, on a représenté les détails de construction du monobloc complet qui en font ressortir la compacité et l'encombrement minime.
    Sur les fig. 13 et 14, on a représenté en construction, outre les conduits de liaison, également la coupe des organes de distribution et de contrôle de l'air, qui présentent des curseurs et actionnements d'une forme différente, qui correspond à un mode de fonctionnement différent desdits organes.
    En détail, les valves d'acheminement 2A et 2B sont munies de deux curseurs 2A1 et 2B1 à navette et actionnées par l'air.
    Les valves 3, 4 et 5 sont actionnées par l'air et par les ressorts de rappel 32, 42, et 52 et munies de curseur à navette 33 et 43, ou de membrane 53, ainsi que de vis de réglage de la course, 41 et 51 respectivement.
    Finalement, sur les fig. 15-18, on peut voir quatre positions différentes du curseur 022, à l'intérieur du régulateur d'aspiration 002, qui correspondent aux quatres phases différentes du fonctionnement de l'installation.
    En particulier, il faut mettre en évidence l'action d'antagonisme réciproque exercée par les deux ressorts coaxiaux 028 et 029, lesquels, en concurrence avec l'air de commande provenant du conduit 126 et l'air extérieur de la bouche d'aspiration 021, provoquent le déplacement alternatif du curseur 022 dans le guide-piston 026 et de ce dernier dans le cylindre fixe 027.
    Sur les fig. 19-21, on a représenté une conformation possible dite "modulaire" de l'ensemble du dispositif.
    Sur lesdites figures, le corps du régulateur d'aspiration 002.1 est relié à la canalisation extérieure d'entrée de l'air et au compresseur 003 avec interposition d'attaches amovibles 031 et 034, qui vont respectivement remplacer la fixation à souder de la bouche d'aspiration 021 et la bride fixe 024 de liaison au compresseur précité.
    En détail, le corps du régulateur de pression 002.1 présente à l'entrée une surface plane 041, sur laquelle viennent s'appuyer, au moyen des vis 042, les attaches à bride 031.1A/1B et 031.2A/2B qui ont respectivement leur axe confondu ou perpendiculaire à l'axe du corps.
    De façon analogue, toujours dans le même corps du régulateur de pression 002.1, la bride fixe 024 est remplacée par les brides amovibles 034.A/B, qui s'assemblent audit corps par un assemblage mécanique, de préférence un encastrement à baïonnette réalisé entre la queue 35 et la cavité 36 ménagée dans le corps.
    Naturellement, aussi bien les attaches à brides 031 que les brides à queue 034 présentent des diamètres nominaux différents, en permettant ainsi d'équiper un même corps de régulateur 002.1 de différentes combinaisons des mêmes éléments (voir fig. 20, 21), ce qui permet de l'utiliser sur des compresseurs 003 qui présentent différentes caractéristiques de fonctionnement.
    Finalement, du fait que le distributeur monobloc 001 est lui aussi amovible par rapport au corps de régulateur 002.1, les avantages qu'on obtient aussi bien pendant l'assemblage de l'ensemble du dispositif que pendant les opérations d'entretien normal ou de remplacement des différents composants sont bien évidents.

    Claims (10)

    1. DISTRIBUTEUR MONOBLOC POUR LA REGULATION AUTOMATIQUE DE LA PRESSION DE L'AIR DANS UN RESERVOIR, à monter dans un circuit de production d'air comprimé, ledit circuit comprenant un régulateur d'aspiration (002), un compresseur à vis à bain d'huile (003), un réservoir de séparation air/huile (004) et un réservoir d'accumulation (005), le distributeur étant caractérisé en ce qu'il est réalisé en un unique monobloc (001), constitué par un corps métallique (1), muni de cavités aptes à loger deux valves à étranglement fixe (2A, 2B), une valve de décharge rapide (3), une valve de commande d'injection de l'air (4) dans la vis du compresseur, une valve à commande proportionnelle (5), deux valves sélectriceS (6A et 6B), un ajutage calibré (7), lesdits dispositifs de commande, de contrôle et de régulation du débit et de la pression de l'air étant reliés entre eux par une pluralité de conduits et d'embranchements (111-128) ménagés à l'intérieur dudit corps, le fonctionnement dudit distributeur monobloc (001) étant obtenu par l'action de deux électrovalves (008 et 009), qui réalisent une régulation de type proportionnel ou de type commutatif.
    2. DISTRIBUTEUR MONOBLOC selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est alimenté par un unique conduit (007), par l'intermédiaire de l'orifice d'entrée (100), qui prélève l'air comprimé dans le réservoir de séparation air/huile (004).
    3. DISTRIBUTEUR MONOBLOC selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend quatre orifices de sortie (101, 102, 103, 104) de l'air.
    4. DISTRIBUTEUR MONOBLOC selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'à travers des premier et second orifices de sortie (101, 102), des premier et second conduits correspondants (119, 121), munis respectivement des vis de réglage de décharge (9) et de la vis de réglage de la pression minimale (8), communiquent avec l'environnement extérieur avec interposition d'un filtre.
    5. DISTRIBUTEUR MONOBLOC selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'à travers un troisième orifice de sortie (103), un troisième conduit (126) commande le déplacement du curseur (022) qui intercepte la bouche d'aspiration 021.
    6. DISTRIBUTEUR MONOBLOC selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'à travers un quatrième orifice de sortie (104), un quatrième conduit (128), muni d'un clapet anti-retour (10) engendre une contre-pression apte à équilibrer l'action de poussée négative qui s'engendre sur la mécanique de la pompe à vis (003) pendant le fonctionnement de type proportionnel et pendant le fonctionnement de mise sous vide.
    7. DISTRIBUTEUR MONOBLOC selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une carte électronique dont l'utilisation permet la commande des électrovalves (008, 009).
    8. DISTRIBUTEUR MONOBLOC selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps du régulateur d'aspiration (002.1), commandé par ce distributeur, est relié aux canalisations extérieures avec interposition d'attaches amovibles (031, 034).
    9. DISTRIBUTEUR MONOBLOC selon la revendication 8, caractérisé en ce que le régulateur d'aspiration (002.1) commandé par ce distributeur, est du type modulaire, de sorte qu'il est possible de réaliser la combinaison d'attaches amovibles possédant des dimensions, formes et diamètres nominaux différents (031.1A/B, 031.2A/B, 034.A, 034.B).
    10. DISTRIBUTEUR MONOBLOC selon la revendication 8, caractérisé en ce que les attaches amovibles (031, 034) présentent un accouplement à baïonnette.
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