FR2467344A1 - Regulateur du debit et de la pression d'un courant d'air dans un circuit pneumatique - Google Patents

Abstract

Régulateur du débit et de la pression d'un courant d'air dans un circuit pneumatique. Cet appareil contient, en parallèle entre ses orifices d'amont 19 et d'aval 26 reliés par un conduit interne divisé en deux tronçons 20, 24, un régulateur 30 de la pression du courant affluant et un régulateur 31 du débit du courant refluant, régulateurs tous deux réglables et dont le second 31 peut, le cas échéant, faire auparavant fonction de soupape d'échappement rapide ou de détendeur. Application notamment à la commande de vérins pneumatiques. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention concerne en général les valves et en particulier un

appareil perfectionné qui fait fonction d'une part de régulateur de la pression d'un courant d'air affluant dans un circuit pneumatique d'alimentation, d'autre part de détendeur et de régulateur du débit du courant d'air refluant dans ce même circuit. Cet appareil est destiné

à régler à la fois la pression et le débit de l'air qui cir-

cule par exemple dans la conduite d'alimentation d'un vérin pneumatique.

Dans la technique considérée, il est courant d'uti-

liser un ou plusieurs régulateurs de la pression de l'air

qui alimente une machine pneumatique, par exemple un vérin.

A cette fin, on utilise souvent plusieurs distributeurs pneumatiques empilés les uns sur les autres ou montés sur un

même collecteur, mais une telle structure est coûteuse, incom-

mode d'emploi, et elle permet très difficilement de régler

la pression du courant d'air dirigé vers des orifices indé-

pendants de sortie. Par suite du prix de revient élevé, de

l'encombrement et de la longévité insuffisante des diaphrag-

mes et autres composants des régulateurs de pression, on en

utilise rarement plusieurs dans la conduite qui fait commu-

niquer l'orifice de sortie d'un distributeur avec la machine

qu'il alimente, par exemple un vérin pneumatique. En reven-

che il est classique d'utiliser dans la conduite en question un régulateur de débit, mais non deux régulateurs, l'un de pression et l'autre de débit, car cela est compliqué, coûteux et prend trop de place. Il en résulte un gaspillage d'air comprimé ainsi que de la puissance excessive nécessaire pour le pompage de cet air, et par conséquent un accroissement des dépenses correspondant à l'utilisation de l'air comprimé comme force motrice et agent de commande. Les brevets des Etats- Unis d'Amérique n0 2 501 483, n0 Re 29 292, n0 3 400 735,

n0 3 621867 et n0 3 376 792 décrivent par exemple des régula-

teurs réalisés selon les techniques antérieures. Un autre inconvénient de ces derniers vient de ce qu'ils n'assurent pas la fonction d'un détendeur capable de réduire rapidement à la valeur désirée la pression de l'air refluant d'aval en amont. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique no 786 273 décrît une valve assurant la double fonction de régulateur de la presssion et du débit d'un courant de fluide, mais le détendeur que décrit cette demande se trouve dans un conduit indépendant qui est parallèle à celui dans lequel se règle le débit du courant de fluide, ce qui contraint à donner au corps de la valve de plus grandes dimensions et donc à

en augmenter le prix de revient.

La présente invention concerne donc un régulateur ] de pression et de débit qu'il est possible de monter dans n'importe quel vérin ou conduite d'alimentation pneumatique, afin de régler la pression d'un courant d'air dans un sens et son débit dans l'autre sens. Ce régulateur comporte deux appareils réglables, le premier dont l'obturateur fait fonction de clapet de retenue et qui règle la pression du courant d'air

alimentant l'une des extrémités du cylindre d'un vérin pneu-

matique, le second dont l'obturateur assure successivement la double fonction d'un détendeur et d'un régulateur du débit

de l'air refluant depuis l'extrémité précitée du vérin.

L'obturateur ou clapet du premier des appareils précités coulisse le long de la tige basse d'un piston dont la carcasse haute est en contact avec l'une des extrémités d'un ressort,dont l'autre extrémité est en contact avec le fond d'un logement supérieur qu'il est possible de déplacer pour régler la tension de ce ressort. Cet obturateur fait fonction de clapet de retenue à l'égard du courant d'air

refluant dans le conduit interne du régulateur entre son ori-

fice d'aval, qui communique avec le cylindre du vérin, et son orifice d'amont,qui communique avec une source d'air comprimé, et il règle la pression du courant d'air affluant qui traverse le régulateur dans l'autre sens de son orifice d'amont vers

son orifice d'aval.

Le second des appareils précités est monté dans le régulateur en parallèle avec le premier, et son obturateur fait fonction,dans un sens, de clapet de retenue à l'égard du courant d'air affluant et,dans l'autre sens,d'abord de soupape d'échappement rapide ou de détendeur puis de régulateur de débit à l'égard du courant d'air refluant d'aval en amont dans le régulateur. Dans une variante de ce second appareil

son obturateur ne fait pas d'abord fonction de soupape d'échap-

pement rapide ou de détendeur et il ne sert qu'à régler le débit du courant d'air refluant- dans le régulateur entre ses orifices d'aval et d'amont.

Le régulateur de pression et de débit selon l'in-

vention ne présente pas les inconvénients de ceux de la technique antérieure du fait qu'il supprime la nécessité d'un limiteur de pression indépendant, ce qui économise de l'air comprimé pour un prix de revient minimal. Il assure aussi la fonction d'un prédétendeur bien que son corps ne forme intérieurement qu'un minimum de conduits. Son élément qui assure la double fonction de prédétendeur et de régulateur du débit du courant d'air refluant de son orifice d'aval vers

son orifice d'amont améliore son rendement et diminue son.

prix de revient. La plus grande simplicité de cette structure par rapport à celle des régulateurs de la technique antérieure

permet de réduire les dépenses d'outillage et de fabrication.

C'est en définitive un régulateur peu coûteux, peu encombrant qui assure les fonctions multiples d'un prédétendeur, d'un régulateur de débit, d'un régulateur de pression et de clapets

de retenue.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 représente en plan la face supérieure d'un régulateur de pression et de débit selon l'invention la figure 2, qui est une coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1, montre la position des éléments du régulateur précédent lorsqu'aucune pression ne s'exerce dans ses deux orifices;

la figure 3 représente le flanc de gauche du régula-

teur de la figure 2 suivant la ligne 3-3 de cette dernière la figure 4, analogue à la figure 2, montre la position des éléments du régulateur en question lorsqu'un courant d'air sous pression le traverse en affluant de son orifice d'entrée ou d'amont à son orifice de sortie ou d'aval la figure 5 est une coupe selon la ligne et les flèches 5-5 de la figure 2; la figure 6, analogue à la figure 2, montre la position des éléments du même régulateur lorsqu'aucun courant d'air ne le traverse, que la pression en aval est ramenée à une valeur prédéterminée et que son élément qui fait fonction de régulateur de pression est en position de repos; la figure 7, analogue à la figure 2, montre la position des éléments de l'appareil selon l'invention lorsque le clapet de son régulateur de pression est fermé et que son régulateur de débit fait fonction de prédétendeur d'un courant d'air refluant d'aval en amont; la figure 8, analogue à la figure 2, montre comment l'appareil selon l'invention règle le débit d'un courant d'air refluant qu'arrête le clapet de son régulateur de pression; et la figure 9, analogue à la figure 2, concerne une variante de l'appareil selon l'invention, variante dont le régulateur de débit ne fait pas au préalable fonction de détendeur. Sur ces figures, notamment les figures 1, 2 et 3, la référence 10 désigne une première forme de réalisation d'un appareil selon l'invention, appareil qui assure la double fonction de régulateur de pression et de débit. La face supérieure de son corps 11 est fermée par un couvercle plat amovible 12 que maintiennent en place des vis 13, et la base de ce corps par un couvercle analogue 14 que maintiennent en

place des vis 16 et qui serre contre ce corps Il une garni-

ture d'étanchéité 15.

Le corps 11 de l'appareil forme intérieurement en son milieu un conduit longitudinal supérieur 20 dont l'orifice taraudé d'amont ou d'alimentation 19 est destiné à être

raccordé au moyen d'ne conduite à une source d'air comprimé.

Ce conduit 20 est séparé d'un conduit longitudinal inférieur 24 par une cloison 21 percée de deux trous longitudinalement

espacés 22 et 23 qui font ainsi communiquer ces deux conduits.

Comme on le voit sur la figure 2, l'extrémité de gauche 25 du conduit 24 communique avec un orifice taraudé d'aval 26 destiné à être raccordé à une machine pneumatique, par exemple

à l'extrémité culasse d'un vérin pneumatique.

Comme le montre la figure 2, le corps 11 de ce

régulateur contient un premier appareil 30 qui assure la dou-

ble fonction d'un régulateur de pression et d'un clapet anti-retour à l'égard du courant d'air comprimé qui afflue par l'orifice d'amont 19, en le faisant passer par le trou 22 du conduit supérieur 20 dans le conduit inférieur 24 d'o il sort par l'orifice d'aval 26. Comme le montre aussi la figure 2, le corps 11 contient aussi en aval de l'appareil précédent 30 un autre appareil réglable 31 qui assure la double fonction de prédétendeur et de régulateur du débit

du courant d'air refluant par l'orifice d'aval 26 en le fai-

sant passer, par le trou 23, du conduit inférieur 24 dans le

conduit supérieur 20 dont il sort par l'orifice d'amont 19.

Comme le montre la figure 2, le premier appareil réglable 30 comporte le logement cylindrique borgne 32 de la partie supérieure d'un ressort 46. La baseextérieurement filetée 33 de ce logement est vissée dans un trou taraudé

du couvercle supérieur 12 et elle s'enfonce dans un alésa-

ge vertical 36 du corps 11. L'extrémité inférieure de cette base filetée 33 forme au-dessous de son filetaoe une bride périphérique 37 qui fait fonction de butée en entrant en

contact avec la bordure inférieure du trou taraudé 35 du cou-

vercle 12 pour empêcher l'extraction accidentelle du logement

32 lorsqu'on le dévisse.

Comme précédemment indiqué, la cavité axiale interne 38 de ce logement 32 contient la partie haute d'un ressort hélicoïdal 46 qui prend appui sur son fond et dont la partie basse pénètre de haut en bas dans un contrealésage 42 qui se raccorde avec l'alésage 36 par un épaulement circulaire 43

et communique par son extrémité basse avec le conduit supé-

rieur 20.

L'extrémité basse de ce ressort 46 repose sur la carcasse supérieure 45, qui coulisse dans le contre-alésage 42, d'un piston 44 dont la tige basse est indiquée par la référence 49. La carcasse 45 de ce piston comporte une rainure périphérique 47 qui contient une garniture d'étanchéité 48. La tige 49 du piston précité traverse de haut en bas le conduit , passe par le trou 22 et pénètre dans le conduit inférieur 24 o coulisse sur son extrémité basse un obturateur 50 qui

fait à la fois fonction de clapet anti-retour et de régula-

teur de pression en se déplaçant entre une position haute de fermeture (représentée sur la figure 2) et une position basse d'ouverture que montre la figure 4.

Cet obturateur ou clapet 50 comporte un corps annu-

laire 54,dont le trou central est désigné par la référence 55 et qui coulisse le long de la tige 49, retenu par une vis 56 vissée dans un trou axial taraudé de l'extrémité inférieure de cette tige 49. La paroi du trou central 55 de cet obturateur forme une rainure circulaire qui contient un joint annulaire 57 en contact étanche avec la tine 49. Sur le corps annulaire

54 de cet obturateur 50 est moulé un organe annulaire de con-

tact 58 dont la face périphérique supérieure est tronconique.

1.5 Cet organe de contact 58 peut être constitué d'un élastomère convenable qu'on fait adhérer d'une façon ou d'une

autre au fond d'une rainure annulaire 59 de l'extrémité su-

périeure du corps 54 de l'obturateur 50. La bordure basse et la paroi cylindrique du trou 22 se raccordent l'une à l'autre par une arête circulaire 62 avec laquelle l'élément tronconique de contact 58 est en contact lorsque l'obturateur ou clapet 50 est dans sa position fermée de la figure 2. La base du corps 54 de cet obturateur forme une cavité annulaire dans laquelle vient se loger la tête de la vis de retenue 56 lorsque le clapet 50 est dans sa position d'ouverture de la figure 4,en permettant ainsi au corps 54 de ce dernier de reposer sur le couvercle inférieur 14 comme le montre cette figure. Comme le montre la figure 2, l'appareil 31, qui fait fonction de prédétendeur et de régulateur de débit, comporte une tige cylindrique creuse 66 dont la base extérieurement

filetée 67, vissée dans un trou taraudé 69 du couvercle supé-

rieur 12, pénètre de haut en bas dans un alésage vertical 73 du corps 11 du régulateur 10. Sous son filetage 67, cette base forme une bride périphérique 70 qui fait fonction de butée en entrant en contact avec la bordure inférieure 71 du trou 69. du couvercle 12 lorsqu'on dévisse la tige 66, ce qui empêche son

extraction accidentelle.

La paroi périphérique de l'alésage 73 se raccorde par un épaulement circulaire 74 à celle d'un contre-alésage qui débouche vers le bas dans le conduit supérieur 20. Cet épaulement 74 fait fonction de butée à l'égard de la tige cylindrique 66 dont il limite le mouvement de haut en bas. Comme le montre la figure 2, la tige cylindrique creuse 66 coopère comme on va le décrire plus en détail avec

une soupape 78 qui assure trois fonctions: celle de prédé-

tendeur ou soupape d'échappement rapide, celle de régulateur

de débit et, dans certains cas,celle d'un clapet-anti-retour.

La tête 77 de cette soupape 78 est tronconique, ses flancs 79

convergeant vers le bas.

Cette tête 77 comporte près de sa base une rainure

périphérique 80 qui contient un joint annulaire d'étanche-

ment 81. Lorsque la soupape 78 est en position fermée, ce joint 81 est en contact avec un siège circulaire 83 dont la surface descend de sa périphérie vers son centre et qui, formé par la bordure supérieure du trou 23, se raccorde à la

paroi cylindrique de ce dernier par une arête circulaire.

De la tête 77 de cette soupape 78 part verticalement vers le haut sa longue tige cylindrique 82 qui coulisse dans la cavité cylindrique interne 85 d'un piston cylindrique creux et borgne 86. La partie supérieure creuse 88 de la tige 82 de la soupape 78 contient la partie- inférieure d'un faible ressort hélicoïdal 89 dont l'extrémité supérieure prend appui sur le fond 87 du piston 86. La paroi latérale de ce dernier 86 comporte une rainure périphérique 92 dans laquelle un joint annulaire d'étanchement 90 est en contact

avec la paroi du contre-alésage 75.

Avec l'extrémité supérieure du piston 86 précité

est en contact l'extrémité libre de la tige 94 d'un autre pis-

ton creux 96 qui coulisse dans la partie inférieure à paroi lisse 97 de la tige cylindrique 66, la tige 94 de ce piston 96 passant par un trou 95 de la paroi inférieure 93 de cette tige 66, trou dont la bordure supérieure 99 fait -fonction

de siège à l'égard de la base 98 de ce piston 96.

Dans la partie haute taraudée 102 de la tige 66 est vissé le logement cylindrique 104 et extérieurement fileté en 101 de l'extrémité supérieure du ressort 112. L'extrémité profonde du taraudage 102 s'arrête au niveau de l'extrémité supérieure de la cavité 97 à paroi lisse de la tige 66, tandis que son autre extrémité haute s'arrête un peu avant l'orifice supérieur 103 débouchant à l'air libre de la tige 66. Un alésage 106 du logement 104

se prolonge au-dessus de sa partie inférieure 108 et loge l'extrémité supé-

rieure du ressort 112 qui s'appuie sur un filtre discoldal 115 lui-même en contact avec le fond 116 du logement 104, tandis que son extrémité inférieure

est en contact avec le fond-114 de la cavité interne 113 partant de l'extré-

mité supérieure 117 du piston 96. Ce ressort est plus puissant que le ressort 89 de la soupape 78, car il est destiné à faire assurer à cette dernière

sa fonction de prédétendeur.

L'extrémité supérieure du logement 104 forme une tête cylindrique dans laquelle est ménagée une rainure transversale 105 destinée à permettre, par exemple au moyen d'un tournevis, de visser ou dévisser ce logement 104

et lui faire ainsi régler la tension du ressort 112 en fonction de la dé-

tente que la soupape 78 doit assurer lorsqu'elle fonctionne en soupape d'échappement rapide avant de fonctionner en régulateur de débit. Une bague 109 logée dans une rainure circulaire interne de la tige 66, à proximité de son orifice supérieur,

empêche le logement 104 de sortir de cette tige par cet orifice.

La tête précitée du logement 104 est percée d'un évent 107

qui met à l'air libre l'intérieur de ce logement.

Il est possible d'utiliser le régulateur ainsi décrit dans toutes les applications o l'on désire régler le débit soit du courant d'air alimentant une machine pneumatique, soit du courant d'air refluant depuis'cette dernière si l'on

désire en réduire la pression. Un exemple d'une telle appli-

cation consiste en la régulation du débit et de la pression du courant d'air affluant vers ou refluant depuis l'une des extrémités du cylindre d'un vérin pneumatique, par exemple de l'extrémité culasse de ce cylindre, afin de faire d'abord

effectuer au piston du vérin sa course efficace puis lui per-

mettre de revenir à sa position initiale. Dans une telle application, la pression du courant d'air affluant précité peut être, par exemple,de 5,5 bars, tandis que celle du courant d'air qui pénètre dans l'autre extrémité de ce cylindre pour faire effectuer au piston sa course de retour peut n'être,par exemple,que de 2 bars. Il faut donc réduire rapidement la pression exercée dans l'extrémité culasse du cylindre pour permettre à la basse pression de l'air admis dans son autre extrémité de ramener le piston à sa position initiale sans retard excessif. C'est une telle application qu'on va décrire maintenant, mais il s'agit seulement d'une des applications

possibles du régulateur selon l'invention.

En ce qui concerne l'application en question,la figure 2 montre le régulateur 10 au repos, aucune pression ne

s'exerçant à l'un ou l'autre de ses orifices d'amont 19 et d'a-

val 26. On a vissé dans le corps 11 le logement 32 du ressort du régulateur de pression 30 de façon à faire exercer par ce ressort la pression désirée sur la culasse 45 du piston 44, c'est-à-dire la pression désirée en aval de l'obturateur ou clapet 50. La tige 66 du régulateur 31 et le logement 104 qu'elle contient ont de même été vissés de manière à leur faire prendre les positions correspondant à la détente désirée du courant d'air refluant dans l'appareilpuis au débit désiré

-de ce courant d'air entre les orifices d'aval 26 et d'amont 19.

Le logement].04 du ressort 112 règle la tension de ce dernier et assure la fonction de détente préalable ou d'échappement rapide, tandis que la tige 66 dans laquelle il est vissé

assure la régulation du débit de ce courant d'air refluant.

Lorsqu'une source convenable d'air comprimé fait entrer un courant d'air dans l'orifice d'alimentation ou d'amont 19, ce courant d'air fait s'ouvrir le clapet 50 du régulateur de pression 30 comme le montre la figure 4 et se fermer la soupape 78 du régulateur 31, de sorte que le courant d'air passe du conduit supérieur 20 par le trou 22 dans le conduit inférieur 24 pour sortir de l'appareil 10 par son

orifice d'aval 26 et passer dans l'extrémité culasse du cy-

lindre du vérin et faire effectuer au piston de ce dernier sa course efficace. La soupape 78 fait alors fonction de clapet de retenue. A mesure qu'afflue le courant d'air sous pression, la pression monte dans le conduit 24 en aval du clapet 510 jusqu'à ce qu'elle corresponde à la tension du ressort 46 du régulateur de pression 30. Le clapet 50 remonte alors en se fermant pour prendre la position représentée sur la figure 6,

la pression en aval étant alors ramenée à une valeur prédéter-

minée. Le diamètre de l'alésage 42 est le même que celui du trou 22, et le régulateur 30 est alors en équilibre du fait que l'air que contient le conduit 20 exerce la même pres- sion sur la culasse 45 du piston 44 et sur le clapet 50 qui est par ailleurs dans le conduit inférieur 24 soumis à une pression qui correspond au t-arage du ressort 46 (tarage déterminé par la position de son logement 32). Le clapet 5t du régulateur 30

est alors dans sa position fermée de la figure 6.

Dans cette dernière position, aucun courant d'air ne passe plus ni par le trou 22 ni par le trou 23, et la pression en aval correspond à la pression désirée. L'air sous pression que contient le conduit supérieur 20 force le ]5 piston 86 à monter pour prendre la position représentée sur la figure 6, position dans laquelle il est soumis en haut à la pression atmosphérique et en bas à la pression qui règne dans le conduit 20, En montant ainsi, il comprime le ressort 112 comme le montre la figure 6, son extrémité supérieure

étant alors en contact avec la base de la tige 66.

Dès que le courant d'air qui pénètre dans le régu-

lateur par son orifice d'amont 19 est interrompu pour permettre

l'évacuation du courant d'air refluant dans le conduit infé-

rieur 24, la pression qui règne dans ce dernier chasse très rapidement vers le haut la soupape 78 qui, après avoir comprimé son ressort peu puissant 89 dans le piston 86, continue son mouvement ascendant en repoussant les pistons 86 et 96 et en comprimant donc le puissant ressort 112 pour prendre la position haute représentée sur la figure 7, ce qui permet au courant

d'air refluant de passer par le trou 23 dans le conduit supé-

rieur 20 dont il sort par l'orifice d'amont 19. La pression de ce courant d'air, plus forte dans le conduit inférieur 24 que dans le conduit supérieur 20, maintient le clapet 50 en position fermée, comme le montre la figure-7, ce qui empêche le courant d'air refluant de passer de bas en haut par le trou

22. Dès que la pression de ce courant d'air refluant corres-

pond à la pression de consigne du puissant ressort 112, ce dernier fait redescendre les pistons 96 et 86 ainsi que la 1l soupape 78 dans la position représentée sur la figure 8, position dans laquelle cette soupape fait alors fonction de

régulateur du débit du courant d'air refluant depuis l'extré-

mité culasse du vérin pneumatique. Comme le montre la figure 8, la pression exercée par ce courant d'air est alors plus basse dans le conduit supérieur 20 que dans le conduit inférieur 24, de sorte que le ressort 46 du régulateur de pression 30 fait descendre le piston 44, cependant que la pression qui règne dans le conduit inférieur 24 maintient le clapet 50 en position fermée en empêchant l'air que contient ce conduit 24 de passer dans le conduit 20 par le trou 22. Une fois le courant d'air refluant évacué, son faible ressort 89 ramène la soupape 78 dans sa position initiale fermée de la figure 2. Il est évident que la soupape 78 prendra d'autant plus vite sa position de la figure 8 que la pression de consigne du ressort 112 sera plus forte, c'est-à-dire qu'on aura davantage enfoncé son logement 104 dans la tige 66. A titre d'exemple seulement, si la pression de consigne précitée est maximale et si la pression en aval de la soupape 78 est initialement de 5,5 bars, cette dernière peut prendre sa position efficace de la figure 8 dès que cette pression en aval est tombée à 4,1 bars. Si l'on désire que la soupape 78 détende le courant d'air refluant pour ramener sa pression à 2 bars, il faut alors diminuer en conséquence la pression de consigne exercée par le ressort 112. La tige 66 détermine la manière dont la soupape 78 assure sa fonction de régulateur de débit en faisant varier la distance comprise entre la face supérieure 123 de la tête

77 de cette soupape et l'extrémité basse 122 du piston 86.

Comme le montre la figure 2, en vissant la tige 66 dans le corps Il du régulateur 10, on rapproche cette extrémité basse 122 de cette face supérieure 123, ce qui a pour effet de réduire la distance que la soupape 78 parcourt de bas en haut pour prendre sa position de régulateur de débit que montre la figure 8. Dès que la soupape 78 a cessé de faire fonction de prédétendeur ou de soupape d'échappement rapide, il est évident que le ressort 112 ramène le piston 86 à sa position basse de la figure 8 et que la largeur du passage entré la base de la soupape 78 et son siège 83 dépend de celle de l'intervalle compris entre l'extrémité basse 122 du piston

86 et l'extrémité haute 123 de la tête 77 de la soupape 78.

Le ressort 89 qui rappelle cette dernière 78 vers son siège 83 a une puissance juste suffisante pour la faire monter en position fermée si, en service, le régulateur 10 est retourné au lieu d'être dans son attitude ou orientation de la figure 2. La pression de consigne du ressort 112 est déterminée par la position du logement 104 de sorn extrémité, et cette pression correspond à celle de la détente désirée du courant d'air

refluant. Si l'on enfonce beaucoup le logement 104 de l'extrémi-

té de ce ressort 112 dans la tige 66 on augmente la pression de consigne de ce ressort ce qui ralentit cette détente, alors que pour accélérer cette dernière il faut dévisser le logement

104 pour le rapprocher de l'orifice 103 de la tige 66.

On voit donc que l'appareil 10 selon l'invention

assure dans l'unique conduit qui le traverse, conduit consti-

tué de deux tronçons supérieur 20 et inférieur 24, le réglage de la pression d'un courant d'air affluant et la détente ainsi que le réglage du débit d'un courant d'air refluant. Sa structure est plus simple et son encombrement plus faible que ceux des appareils de la technique antérieure qui assurent les mêmes fonctions. Il est donc peu coûteux, peu encombrant, et il est possible de le réaliser par application de procédés

moins compliqués.

La figure 9 représente une variante 10a de l'appareil selon l'invention, variante qui ne diffère de l'appareil 10 qu'en ce que son régulateur du débit du courant d'air refluant n'en assure pas au préalable la détente. Les éléments de cette variante qui sont identiques à ceux de l'appareil des figures 1 à 8 portent les mêmes références accompagnées de la lettre suffixe a. Il est possible d'utiliser cette variante pour régler le débit d'un courant d'air dans un circuit auquel est incorporée une machine pneumatique et dans lequel on désire réduire la pression en aval. Par exemple, il est possible de faire coopérer cette variante lOa avec un appareil 10 comme celui que montrent les figures 1 à 8, mais seulement pour régler le débit du courant d'air à son entrée et à sa sortie de l'une quelconque des extrémités d'un vérin pneumatique, l'appareil 10 représenté sur les figures 1 à 8 faisant affluer et refluer un courant d'air par l'autre extrémité de ce même

vérin comme dans l'exemple précédemment décrit.

Sur la figure 9, on voit que l'appareil 31a ne comporte ni le piston 96, ni le ressort 112, ni le logement 104 de l'extrémité supérieure de ce dernier. La tige 94a prolonge et est incorporée à l'extrémité basse ou profonde de la tige 66a qui est pleine au lieu d'être creuse comme la tige66 de la figure 2. La variante 10a de l'appareil 10 fonctionne comme ce dernier pour réduire la pression du courant d'air

affluant vers l'une ou autre des extrémités d'un vérin pneu-

matique, la valeur de cette pression plus faible étant déter-

minée par la position du logement 32a du ressort 46a. La référence 50a' montre la position d'ouverture du clapet 50a lorsque le courant d'air sous pression afflue vers la machine pneumatique, par exemple un vérin. Ce clapet 5Ja se ferme comme le clapet 50 de l'appareil 10 dès que la pression dans le conduit inférieur 24a correspond à la pression de consigne déterminée par la position du logement 32a. Il reste fermé tant que la pression dans le conduit inférieur 24a est plus grande que celle qui règne dans le conduit supérieur 20a. Dès qu'est interrompu le courant d'air affulant dans le conduit 20a, la

pression qui règne dans le conduit inférieur 24a provoque l'ou-

verture de la soupape 78a, la position d'ouverture de cette soupape étant déterminée par celle de la tige 66a qui déplace l'extrémité basse 122a du piston 86a, ce dernier faisant alors fonction de butée à l'égard de la soupape 78a et déterminant ainsi la longueur du déplacement possible de cette dernière par rapport à son extrémité supérieure 123a, entre sa position de fermeture et sa position d'ouverture dans laquelle elle règle le débit du courant d'air refluant. Sur la

figure 9, cette position d'ouverture est indiquée par la réfé-

rence 78a'. Le débit du courant d'air qui franchit la soupape 78a dépend de la position donnée à la tige 66a. Une fois le

courant d'air refluant évacué, le ressort 89a referme la sou-

pape 78a, et l'appareil 10a de la figure 9 reprend sa position de repos, le clapet 50a de son régulateur de pression 30a

étant aussi en position fermée.

Le régulateur de débit et de pression selon l'in-

vention peut être utilisé dans toutes les applications indus-

trielles o l'on désire réduire en aval la pression d'un courant d'air, par exemple (nullement limitatif) à l'une ou l'autre des extrémités d'un vérin pneumatique pour en régler le fonctionnement soit dans un sens soit dans les deux. Dans l'industrie, divers types de machines utilisent des vérins pneumatiques. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au régulateur de pression et de débit décrit et

représenté sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Régulateur (10) du débit et de-la pression d'un courant d'air circulant dans un circuit pneumatique pour y faire fonctionner une machine, caractérisé en ce que: son corps (11) forme intérieurement un conduit (20, 24) qui, communiquant par son orifice d'amont (19) avec une source d'air comprimé et par son orifice d'aval (26) avec la

machine précitée, contient en parallèle deux appareils régla-

bles dont le premier (30) fait fonction de régulateur de pression et de clapet anti-retour, tandis que le second (31) fait fonction de régulateur de débit; le premier (30) de ces appareils comporte un clapet (50) que le courant d'air affluant depuis l'orifice d'amont (19) fait s'ouvrir en lui permettant de passer vers l'orifice d'aval (26) tant que la pression en aval de ce clapet reste inférieure à une valeur prédéterminée qui provoque sa fermeture et le second (31 ou 31a) de ces appareils comporte une soupape (78 ou 78a) que le courant d'air affluant depuis l'orifice d'amont (19) fait se fermer,mais qui s'ouvre pour laisser passer en réglant le débit le courant d'air qui, refluant depuis l'orifice d'aval (26), est arrêté par le clapet

fermé (50) du premier appareil (30).

2. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en

ce que le second appareil (31) fait aussi fonction de déten-

deur, sa soupape (78) coopérant à cet effet avec un premier mécanisme (96; 104; 112) qui exerce sur elle une pression de

consigne et lui permet ainsi de prendre deux positions d'ou-

verture, la première dans laquelle elle fait fonction de soupape de décharge rapide en laissant s'échapper librement le courant d'air refluant depuis l'orifice d'aval (26) et arrêté par le clapet fermé (50), la seconde dans laquelle elle laisse passer vers l'orifice d'amont (19) eri en réglant le débit ce même courant refluant dont elle a au préalable ramené la

pression à la valeur de consigne.

3. Régulateur selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que ledit conduit comporte deux tronçons qui communiquent le premier (20) avec l'orifice d'amont (19), le second (24) vers l'orifice d'aval (26), et l'un (20) avec l'autre (24) par deux trous espacés et parallèles (22, 23) dont le premier (22) forme par sa bordure du côté du second tronçon précité (24) le siège (62) du clapet (50), tandis que le second (23) forme par sa bordure du côté du premier tronçon précité (20) le siège (83) de la soupape (78).

4. Régulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le clapet (50) coulisse sur la tige (59) d'un piston (44) sur la carcasse (45) duquel un second mécanisme réglable (32; 46) exerce une pression correspondant à ladite valeur

prédéterminée.

5. Régulateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second mécanisme réglable est constitué par le logement cylindrique borgne (32), vissé dans ce régulateur (10), d'un ressort (46) dont les extrémités sont en contact l'une avec le fond de ce logement (32) et l'autre avec la carcasse (45) du piston (44), de sorte qu'en vissant ou dévissant ce

logement on augmente ou diminue à volonté la pression de con-

signe que ce ressort (46) exerce sur le piston (44) et sa

tige (49).

6. Régulateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la carcasse (45) du piston (44) coulisse dans un alésage (42) du corps (11), alésage qui débouche dans le

premier tronçon (20) du conduit en face et à distance du pre-

mier trou (22) et elle (45) est entourée d'une garniture d'étan-

-chéité (48) dont la surface efficace, égale à celle qui lui fait face du clapet (50), supporte donc en sens inverse la même pression pneumatique, ce qui assure l'équilibre interne

du premier appareil (30).

7. Régulateur selon la revendication 5, caractérisé

en ce que le second appareil (31) comprend le support cylin-

drique creux (66), partiellement taraudé et vissé dans ce

régulateur (10), de la soupape (78) et dudit premier mécanis-

me (96; 104; 112).

8. Régulateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier mécanisme comprend le logement mobile (104), vissé dans la partie taraudée (102) du support (66),

d'une des extrémités d'un ressort (112) dont l'autre extré-

mité est en contact avec le fond (114) d'un premier piston cylindrique creux (96) qui coulisse dans la partie non taraudée (97) du support (66), la tige (94) de ce piston (96) étant destinée à entrer en contact par son extrémité libre avec un second piston (86) dans lequel coulissé la tige (82) de la soupape (78) et qui coulisse lui-même dans un alésage (75) communiquant d'un côté avec l'intérieur du support creux (66)

et de l'autre avec le premier tronçon (20) du conduit.

9. Régulateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le second piston creux (86), qui est borgne et communique par son orifice avec le premier tronçon (20) du conduit, contient d'une part la tige coulissante (82) de la soupape (78) et d'autre part un ressort (89) qui normalement

maintient cette tige (82) à l'écart de son fond (87).

10. Régulateur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une garniture (90) étanche à l'air entoure le second piston creux (86) dont les deux extrémités sont soumises l'une à la pression atmosphérique et l'autre à la pression de l'air

que contient le premier tronçon (20) du conduit.

11. Appareil réglable de robinetterie (30) destiné à régler la pression d'un courant d'air dans un régulateur (10) du débit de ce dernier, régulateur (10) dont le corps (11) forme intérieurement un conduit dont les deux tronçons communiquent le premier (20) par un orifice d'amont (19) avec une source d'air comprimé, le second (24) par un orifice d'aval (26) avec une machine pneumatique menée, et le premier (20) avec le second (24) par un trou (22) dont la bordure constitue

du côté de second tronçon précité (24) le siège (62) de l'ob-

turateur (50) de l'appareil (30), ce dernier (30) étant caractérisé en ce que, par le trou précité (22) passe une tige mobile (49) le long de

laquelle coulisse l'obturateur (50) et sur laquelle un méca-

nisme réglable (32, 46) exerce une pression destinée à main-

tenir à une valeur prédéterminée la pression pneumatique en

aval de cet obturateur.

12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que le mécanisme réglable comprend le logement borgne (32), vissé dans le corps (11), d'une des extrémités d'un ressort (46) dont l'autre extrémité est en contact avec la tige (49), de sorte qu'en vissant ou dévissant le logement (32) pour l'enfoncer dans le régulateur ou l'en faire sortir on augmente ou diminue à volonté la pression que son fond

exerce sur le ressort (46). -

13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que la tige mobile (49) est celle d'un piston (44) sur la tête ou carcasse (45) duquel s'exerce la pression du ressort (46), cette carcasse, qui coulisse dans un alésage (42) débouchant dans le premier tronçon (20) du conduit en face du trou (22) étant entourée d'une garniture d'étanchéité

(48) dont la surface efficace est la même que celle de l'ob-

turateur (50) et est donc soumise en sens inverse à la même pression pneumatique, ce qui assure l'équilibre interne de l'appareil. là. Appareil réglable de robinetterie (31a) destiné

à régler le débit d'un courant d'air dans un régulateur pneu-

matique (10a) dont le corps (lla) forme intérieurement un conduit (20a, 24a) communiquant par son orifice d'amont (19a) avec une source d'air comprimé et par son orifice d'aval (26a) avec une machine pneumatique, caractérisé en ce qu'il comporte une tige (66a) qui, vissée dans le régulateur (la), est en contact par son extrémité pénétrante avec un piston (86a) sur lequel prend appui l'une des extrémités d'un ressort (89a) dont l'autre extrémité maintient normalement en position fermée, de façon à empêcher le passage du courant d'air dans le conduit, un obturateur mobile (78a) qui, en s'ouvrant contre la force antagoniste du ressort (89a) autorise le

passage du courant d'air en en réglant le débit.