FR2573166A1

FR2573166A1 - Distributeur pneumatique a quatre voies.

Info

Publication number: FR2573166A1
Application number: FR8516675A
Authority: FR
Inventors: James August Neff; Richard Allen Fagerlie
Original assignee: MAC Valves Inc
Current assignee: MAC Valves Inc
Priority date: 1984-11-13
Filing date: 1985-11-12
Publication date: 1986-05-16
Also published as: DE3540310A1; SE8505317D0; AU4980285A; JPH0341707B2; GB2166848A; CA1238259A; AU554079B2; GB2166848B; CN85109196A; MX162151A; BR8505658A; DE3540310C2; IT1182972B; KR860004263A; CN1004824B; SE8505317L; GB8527763D0; JPS61160675A; KR890001017B1; US4574844A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES DISTRIBUTEURS PNEUMATIQUES. ELLE SE RAPPORTE A UN DISTRIBUTEUR AYANT UN TIROIR73 QUI PORTE UN ELEMENT SURMOULE FORMANT DES ORGANES D'OBTURATION82, 85, 86 DONT LE DIAMETRE EST SUPERIEUR AU DIAMETRE DE L'ALESAGE FORME DANS LE CORPS ET LES MANCHONS RAPPORTES AFIN QUE LE TIROIR AIT UNE FAIBLE COURSE ENTRE SES POSITIONS ALTERNEES D'OUVERTURE. APPLICATION AUX DISTRIBUTEURS PNEUMATIQUES DE COMMANDE DES VERINS.

Description

l La présente invention concerne de façon générale les distributeurs

pneumatiques et plus précisément un distributeur à quatre voies et à joints coniques qui peut comporter en outre éventuellement une fonction de réglage de débit. le distributeur à quatre voies à joints cbniques selon la présente invention est destiné à être utilisé dans des canalisations d'air pour le réglage du sens et du débit d'air dans ces canalisations, qui sont par

exemple reliées aux extrémités d'un vérin pneumatique.

On connaît déjà, dans la technique des distribu-

teurs, la réalisation de distributeurs à quatre voies ayant un tiroir coulissant et des joints annulaires. On sait

aussi commander directement ces tiroirs par un électro-

aimant. Un inconvénient de ces distributeurs précités à quatre voies est que, lorsqu'un débit élevé de fluide, par exemple d'air, est nécessaire, la course du tiroir doit être importante, et l'électro-aimant de commande doit aussi être important si bien que la structure destinée

à loger le tiroir et l'électro-aimant est importante.

On connaît, dans la technique des distributeurs pneuma-

tiques, des distributeurs à trois voies à joints coniques destinés à régler la circulation d'un fluide tel que l'air dans un circuit de fluide. Un avantage du distributeur à joints coniques est qu'il permet un débit maximal pour une course faible. Jusqu'à présent, un problème posé par la fabrication d'un distributeur à quatre voies à

jointsconiquesest la réalisation d'une structure de distri-

buteur permettant d'assurer l'étanchéité efficacement et simultanément au niveau de deux sièges coniques lorsque le tiroir portant les obturateurs est directement commandé par un électro-aimant. Les brevetsdes Etats-Unis d'Amérique

n 4 271 868, 4 298 027 et 4 407 323 décrivent des distri-

buteurs à trois voies à joints coniques de type connu.

L'invention concerne un distributeur à quatre voies à joints coniques qui peut être monté dans un circuit d'alimentation en air afin qu'il règle le sens et le débit d'air parvenant aux extrémités opposées d'un vérin pneumatique ou d'un organe analogue. Ce distributeur comporte un tiroir qui porte deux obturateurs, le tiroir étant formé en une seule pièce. Le tiroir est directement commandé par un électro-aimant ayant une pièce poQiire flottante. Le distributeur a deux manchons réglables qui portent chacun un siège qui peut être réglé par rapport aux obturateurs portés par le tiroir de manière que les deux obturateurs coopèrent avec les sièges respectifs lorsque le tiroir est dans une première position ou position initiale de manoeuvre, ainsi que lorsqu'il se trouve dans une seconde position. Le tiroir du distributeur

est de type équilibré.

Le distributeur selon l'invention constitue un distributeur à quatre voies à joints coniques qui peut avoir éventuellement une fonction de réglage de débit et qui est peu encombrant et a une course courte, et qui peut cependant permettre la circulation d'un débit élevé lorsque le tiroir est dans l'une ou l'autre de ses deux positions de travail. La faible course et le faible encombrement du distributeurpermettentla réalisation d'une structure très efficace qui peut être commandée par un électro-aimant d'emploi universel de petite dimension ayant une pièce polaire flottante, consommant une quantité

d'énergie faible ou élevée.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion ressortiront mieux de la description qui va suivre,

faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation frontale d'un distributeur à quatre voies à joints coniques, avec une fonction éventuelle de réglage de débit, réalisé selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan du corps du distributeur, suivant les flèches 2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe horizontale légèrement agrandie de la structure du corps représentée sur la

figure 1, suivant la ligne 3-3 de cette figure, représen-

tant le tiroir utilisé selon l'invention; la figure 4 est une vue de dessous de la plaque formant le couvercle du distributeur utilisée dans le distributeur de la figure 1, suivant la ligne 4-4de cette figure; la figure 5 est une coupe en élévation de la structure du distributeur de la figure 1, suivant la ligne 5-5 de cette figure; la figure 6 est une vue en plan de la structure du distributeur de la figure 1, suivant les flèches 6; la figure 7 est une coupe partielle agrandie de l'extrémité supérieure de la structure représentée sur

la figure 5 représentant, plus en détail, l'une des sou-

papes de réglage de débit qui peut éventuellement être utilisée selon l'invention; la figure 8 est une coupe partielle de la soupape de la figure 7, suivant la ligne 8-8; la figure 9 est une coupe partielle de la soupape de la figure 7, suivant la ligne 9-9; la figure 10 est une élévation latérale de la

structure du distributeur représentée sur la figure 3, sui-

vant les flèches 10; et la figure 11 est une coupe partielle en élévation du distributeur de la figure 1, représentant une variante dans laquelle les canaux d'entrée, d'échappement et de connexion à un vérin peuvent être placés à l'extrémité

inférieure du corps et non sur les c8tés.

Sur les dessins et plus précisément sur la figure 1, la référence 10 désigne de façon générale un mode de réalisation de distributeur à quatre voies à joints coniques selon l'invention, ayant une fonction éventuelle de réglage de débit. Le distributeur 10 a un corps 11 fermé, à son extrémité supérieure, par 4e plaque 12 formant un couvercle de distributeur. Cette plaque 12 formant couvercle est

fixée de façon temporaire en position à l'extrémité supé-

rieure du corps 11 par plusieurs vis convenables 13. Comme l'indiquent les figures 1 à 4 et 6, le distributeur 10 a deux trous 14 de passage de boulons qui traversent le corps et la plaque 12. Les trous 14 sont destinés à loger les boulons convenables de montage destinés à fixer le distributeur 10 en position de travail sur un appareil

avec lequel il est utilisé.

- Comme l'indiquent les figures 2, 3 et 5, le

distributeur 10 a un canal taraudé 16 d'entrée ou d'alimen-

tation formé dans le corps 11 et qui est destiné à être raccordé à une source convenable d'air sous pression. Le canal 16 d'entrée communique, à son extrémité interne, avec un passage vertical 17 (figure 5) qui communique

lui-même avec un passage 18 courbé vers le haut (figure 2).

L'extrémité supérieure du passage 18 communique avec un passage 19 formé dans la plaque 12 comme l'indique la figure 4. La figure 4 indique aussi que le passage 19 est courbé vers le centre de la plaque formant le couvercle et se termine au-dessus d'un passage vertical 20 (figure 2) formé dans le corps 11. Comme l'indique la figure 3, le passage vertical 20 communique, à son extrémité inférieure, avec une chambre cylindrique annulaire 21 d'air comprimé formée dans le corps 11, autour du trou 22 logeant

le tiroir.

Comme représenté sur la figure 3, le distributeur a un canal taraudé 25 de sortie ou d'échappement, formé dans le corps 11. L'extrémité interne du canal d'échappement 25 communique avec un passage 26 qui se prolonge vers le haut. Comme l'indique la figure 2, le passage 26 communique, à son extrémité supérieure, avec un passage transversal 27 dirigé vers le haut et vers l'intérieur, qui communique, à la face arrière du corps 11, avec un passage longitudinal 28 d'échappement, afin que l'ensemble forme un passage commun d'échappement en T. Comme l'indique la figure 4, la face inférieure de la plaque 12 a un passage analogue en T repéré par les références 29 et 30 dont la position est-complémentaire de celle des passages 27 et 28 dans le corps 11, lorsque

la plaque 12 est montée sur le corps 11.

Comme l'indique la figure 5, le passage 29 formé dans la plaque 12 est raccordé par un trou cylindrique horizontal ou passage 31 à une chambre allongée 32 dans laquelle est montée une soupape de réglage de débit por<. fs la référence générale 37. L'extrémité interne de la chambre 32, près du trou 31, a une forme cylindrique et communique par un passage 33 dirigé vers le bas avec des passages 34 et 35, à l'extrémité supérieure du corps 11. L'extrémité inférieure du passage 35 communique avec une chambre cylindrique annulaire 36 d'échappement formée dans le corps 11, en position concentrique au trou 22 de logement du tiroir. La chambre 36 est à distance de l'extrémité

inférieure du passage 35, longitudinalement et vers l'inté-

rieur. La chambre 36 d'échappement est formée dans la paroi d'un trou longitudinal élargi 38 qui aboutit, à son

extrémité longitudinale interne, dans la chambre cylin-

drique 71.

Le courant d'air d'échappement provenant de la chambre 36 et dirigé vers le canal 25 d'échappement,

est réglé par la soupape 37 de réglage de débit, repré-

sentée sur les figures 5 et 7. Cette soupape 37 a un corps de forme cylindrique, comme indiqué par la référence

41, au centre et à l'avant, afin qu'il puisse coulisser.

dans la partie cylindrique du passage 32. Un obturateur conique 42 est solidaire de l'extrémité interne de la partie cylindrique 41 du corps et est destiné à régler le débit de fluide au niveau d'un siège 40 formé à l'extrémité interne du passage 31. Comme l'indiquent les figures et 7, l'obturateur 42 est en position de fermeture par rapport au siège 40 mais, lorsqu'il est déplacé vers l'arrière ou vers la droite sur les figures 5 et 7, un courant de fluide d'échappement peut s'écouler le long du siège 40 et peut sortir par les passages 29, 28, 27 et

26 vers le canal 25 d'échappement.

La soupape 37 de réglage de débit est d'un type qui ne se soulève pas automatiquement, ayant une tête 43

de réglage qui reste.fixe en position longitudinale, lors-

qu'elle est tournée pour le réglage de la position de

l'obturateur 42. La tête 43 de réglage a une fente trans-

versale 44 à sa face externe si bien qu'elle peut être tournée par un outil convenable. La tête cylindriquo 43 de réglage est montée afin qu'elle tourne dans un trou 45 et, à sa face interne, elle a un arbre-46 de diamètre réduit qui en est solidaire. L'extrémité interne de l'arbre 46 est fixée à l'extrémité externe de deux flasques annulaires espacés longitudinalement 47 placés dans un trou 48 qui communique, à l'extrémité externe, avec le trou 45 et qui a un diamètre légèrement inférieur à celui du trou 45. Un joint torique convenable 49 est monté dans la gorge formée entre les flasques annulaires

47 et coopère de façon étanche avec la surface du trou 48.

Un arbre 52 est fixé à la face interne du flasque 47 qui se trouve le plus à l'intérieur et a à son tour une extrémité interne formant un arbre fileté 53. Cet arbre fileté 53 est monté dans un trou taraudé longitudinal 54 formé à l'extrémité arrière du corps 41 et qui est dirigé

longitudinalement vers l'intérieur depuis l'extrémité ar-

rière du corps 41.

Comme l'indiquent les figures 5 et 7, l'extrémité

externe de la chambre 32 a une partie 57 de section hexa-

gonale comme l'indique la figure 7. La partie 58 d'extré-

mité arrière du corps 41 a aussi une forme circonféren-

tielle hexagonale permettant un montage coulissant dans la partie de chambre hexagonale 57. On note que, lorsque la tête 43 de réglage de débit est tournée dans un sens ou dans l'autre, elle garde sa position longitudinale et fait tourner l'arbre 53 qui entre dans le trou 54 du corps 41 ou en sort. La rotation de l'arbre 53 dans le trou taraudé 54 provoque un déplacement vers l'avant ou vers l'arrière du corps 41 de l'obturateur, en ligne droite et sans aucune rotation étant donné le coulissement de l'extrémité arrière hexagonale 58 dans la chambre hexagonale 57. Le positionnement du distributeur 42 par rapport au siège 40 est ainsi réglé par une soupape 37 de réglage de débit qui ne s'écarte pas automatiquement

de son siège.

Comme l'indiquent les figures 5, 7 et 9, tout déplacement longitudinal de la tête 43 est empêché par une plaque 61 de retenue. Comme l'indiquent les figures 7 et 9, la plaque 61 de retenue se loge dans une fente rectangulaire 62 partant de la face inférieure -de la plaque 12 formant le couvercle, en arrière de La tête 43 de réglage. Comme l'indique la figure 9, l'extrémité supérieure de la plaque 61 a une cavité semi- circulaire 63 en U dans laquelle se loge l'arbre 46. La gorge 62 est représentée sur la figure 4, vers l'intérieur depuis la face inférieure de la plaque 12. On note que, lorsque la tête 43 de réglage est tournée, la plaque 61 de retenue glisse contre la face arrière de la tête 43 et contre

la face externe du flasque 47 qui est le plus à l'exté-

rieur et empêche ainsi un déplacement longitudinal de la tête 43 et de la vis 53. Comme l'extrémité inférieure de la plaque 61 est placée dans la gorge 62 formée dans la plaque i2, la plaque 61 est maintenue en position fixe et empêche tout déplacement longitudinal de la tête

43 et de la vis 53 de réglage lorsque celle-ci est tournée.

Comme l'indique la figure 4, le passage commun 29 d'échappement formé à la face inférieure de la plaque 12 est aussi connecté par un trou 31a et un passage 33a dirigé vers le bas, raccordé par des passages analogues aux passages 34 et 35 de la figure 5, à une seconde chambre

annulaire 36a d'échappement comme l'indique la figure 3.

La seconde chambre annulaire 36a est aussi concentrique au trou 22 logeant le tiroir et a un trou 64 de grand diamètre sur le coté du trou 22, en face de la première chambre 36 d'échappement. Une seconde soupape de réglage de débit 37a de structure et de fonction analogues à celles de la première soupape 37 décrite, est placée dans la plaque 12 et règle le débit de fluide dans le passage 34a, de la chambre 36a d'échappement au passage commun 29 qui est raccordé au canal 25 d'échappement

par les passages 26 à 28.

Sur la figure 1, la seconde soupape de réglage de débit porte la référence générale 37a. Les éléments de cette seconde soupape 37a qui sont analogues à ceux de la première soupape 37 déjà décrite portent les mêmes

références numériques suivies de la lettre a.

Comme l'indique la figure 3, deux canaux taraudés 67 et 68 de sortie ou de connexion à un vérin, sont formés dans le corps 11 du distributeur, à distance l'un de l'autre en direction longitudinale et sur le côté qui est opposé au côté du corps ayant les canaux 16 et 25 d'entrée et d'échappement respectivement. Les canaux 67 et 68 communiquent par des passages 69 et 70 respectivement

avec deux chambres cylindriques et annulaires 71 et 72 des-

tinées à être reliées à un vérin. Les chambres 71 et

72 sont distantes longitudinalement -de la chambre 21 d'en-

trée d'air comprimé et sont distantes longitudinalement des

deux chambres 36 et 36a d'échappement respectivement.

Comme l'indique la figure 3, le courant d'air comprimé, provenant de la chambre 21 d'entrée, passant dans les canaux 67 et 68 et revenant dans le corps 11 avant de s'échapper par le canal 25 d'échappement, est réglé par des dispositifs d'obturation à joints coniques comprenant un tiroir mobile longitudinalement portant la référence générale 73. Le tiroir 73 est déplacé vers sa première position ou position initiale de travail représentée sur la figure 3 par un ressort 74 de rappel. Le tiroir 73 est déplacé vers la gauche, sur la figure 3, vers une

seconde position de travail, par un électro-aimant di-

rectement connecté et portant la référence générale 75. Cet électroaimant peut être d'un type convenable d'emploi universel, à pièce polaire flottante ou à déplacement libre, et de consommation faible ou élevée, ayant une course réglée. Un électro-aimant convenable, à pièce polaire flottante, qui peut être-utilisé pour le déplacement du tiroir 73 vers la gauche, vers sa seconde position de travail, est l'électro-aimant faisant l'objet du brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 438 418 ou l'électroaimant à pièce polaire flottante représenté dans le brevet des

Etats-Unis d'Amérique n 3 538 954.

Comme l'indique la figure 3, le tiroir 73 a un corps cylindrique allongé 78 qui a une partie centrale

79 de diamètre réduit ayant des parties solidaires d'extré-

mités 80 et 81 de diamètre agrandi. Un dispositif destiné à former des obturateurs est moulé autour du corps 78, sur la partie 79 de diamètre réduit, en un matériau élastomère convenable et comprend un élément obturateur ou joint central 82 et deux éléments obturateurs ou joints 85 et 86, distants longitudinalement. L'élément central 82 dépasse radialement de la surface 79 du tiroir et a deux faces ou surfaces convergentes ou coniques 83 et 84 disposées dos à dos, aux extrémités longitudinales opposées de l'élément 82. Cet élément central 82 est solidaire des éléments d'extrémités 85 et 86 auxquels il est relié par des manchons élastomères moulés 87 et 88 en une seule pièce.

Comme l'indique la figure 3, les éléments d'extré-

mités 85 et 86 ont chacun une face radiale interne aboutis-

sant, à sa pointe externe, à une arête à angle droit, for-

mant la périphérie circonférentielle externe de l'élément d'obturation afin qu'une face 91 ou 92 d'obturateur à bord net soit délimitée. Ces faces 91 et 92 à bord net sont destinées à coopérer avec des sièges formés sur deux manchons portant les références générales 93 et

94.

Comme l'indique la figure 3, le trou 22 logeant le tiroir communique avec la chambre 21 d'entrée en formant une configuration à angle droit si bien que deux sièges à bord net 97 et 98 sont formés et sont destinés à coopérer avec les surfaces coniques 83 et 84 d'obturation. Le - trou 22 du tiroir a des parties tronconiques divergentes ou chanfreinées 95 et 96 d'extrémités de part et d'autre, qui communiquent avec les chambres 71 et 72. La surface périphérique ou cylindrique externe 90 de l'élément 82 d'obturation a un diamètre supérieur à celui du trou 22. En conséquence, l'élément d'obturation 82 ne peut pas être retiré lorsqu'il a été mis dans la position représentée sur la figure 3. Les parties tronconiques ou chanfreinées 95 et 96 du trou 22 permettent au tiroir 93 de se déplacer longitudinalement dans le corps Il afin

que l'élément d'obturation 82 soit guidé par la face tron-

conique 95 ou 96, assurant la compression de l'élément 82.d'obturation jusqu'à ce qu'il pénètre dans la chambre 21 d'entrée dans laquelle il se dilate et prend la position indiquée sur la figure 3. La réalisation des éléments d'obturation d'extrémités85 et 86 est aussi très délicate pour le montage du tiroir 73 dans le corps 11 comme décrit dans la suite. Lorsque le tiroir 73 est dans la position indiquée sur la figure 3, l'élément d'obturation 82 étant dans la chambre d'entrée 21, le tiroir 73 ne peut pas

être retiré sans destruction de l'élément d'obturation 82.

Les faces 83 et 84 des éléments d'obturation facilitent l'introduction à force précitée de l'élément 82 dans la chambre 21, selon le sens d'introduction du tiroir 73

dans le trou 22.

Comme l'indique la figure 3, le manchon gauche 93 a un corps cylindrique qui est fileté à la périphérie de son extrémité externe 101 et cette partie filetée 101 est vissée dans un trou taraudé 103 du corps 11. Le trou taraudé 103 est coaxial au trou 22. Le corps du manchon 93 a une partie cylindrique interne d'extrémité 104 qui a une surface périphérique externe lisse dont le diamètre

est inférieur à celui de la partie filetée 102 à l'exté-.

rieur de la partie d'extrémité 101 du corps du manchon.

La partie interne de diamètre réduit 104 du manchon 93 peut glisser dans le trou 38, son extrémité interne étant adjacente à la chambre 71. Un joint torique convenable est monté dans une gorge formée à la périphérie externe de l'extrémité interne 104 du corps du manchon, et coopère

de façon étanche avec la surface du trou 38.

Le manchon 93 a un trou axial 106 dirigé vers l'intérieur, à son extrémité externe, et ce trou se prolonge vers l'intérieur et vient communiquer avec une chambre annulaire transversale 107 d'échappement alignée sur 1 1 la chambre annulaire transversale 36 d'échappement avec

laquelle elle communique, par plusieurs fentes périphé-

riques 108. La chambre annulaire 107 formée dans le corps

101 communique, à son extrémité interne et par l'intermé-

diaire d'un siège tronconique 113, avec un trou axial 109

et un trou 112 divergeant vers l'intérieur et qui commu-

nique avec la chambre 71. Le trou axial-- 106 a un diamètre égal à celui du trou 22 et est coaxial à celui-ci. Le

siège 113 coopère avec la face à bord net 91 d'obturation.

Le trou axial 109 a un diamètre inférieur à celui du

trou 22.

Comme l'indique la figure 3, l'extrémité gauche du tiroir 73 a une gorge annulaire à la périphérie de la partie élargie 81 d'extrémité dans laquelle est monté un joint torique convenable 114 qui coopère de façon étanche avec la surface du trou 106. L'extrémité gauche du tiroir 73 a un trou axial 115 dirigé vers l'intérieur et dans lequel se loge l'extrémité interne d'un ressort 74 de rappel. L'extrémité externe du ressort 74 est en appui contre la surface interne d'une plaque circulaire 116 de retenue maintenue contre le ressort 74 par une bague amovible convenable 117 de retenue. Cette bague 117 se loge dans une gorge annulaire 118 formée à la

périphérie externe du trou 106, lors du fonctionnement.

Comme l'indique la figure 3, le manchon 94 se trouvant à l'extrémité droite du tiroir 73, a un corps

cylindrique qui comporte une partie externe 121 d'extré-

mité ayant une périphérie externe filetée 122 qui se visse dans un trou taraudé axial 123 formé dans le corps

11, coaxialement au trou 22. La partie interne 124 d'extré-

mité du manchon 94 a une surface périphérique cylindrique externe lisse ayant un diamètre inférieur à celui de

la partie externe 121 d'extrémité du corps du distributeur.

La partie 124 de diamètre réduit du manchon 94 peut cou-

lisser dans le trou 64, son extrémité interne étant adja-

cente à la chambre 72, et elle a une gorge périphérique dans laquelle est monté un joint torique 125 assurant la coopération étanche avec la surface du trou 64. Un trou 133 est formé vers l'intérieur, dans le corps 121 du manchon, par rapport à l'extrémité externe, et il est coaxial au trou 22 et a le même diamètre que celui-ci, et il aboutit, à son extrémité interne, à une chambre annulaire transversale 126 d'échappement qui communique par plusieurs fentes périphériques 127 avec la seconde chambre 36a d'échappement. La chambre 126 communique avec la chambre 72 par un trou axial longitudinal 130 dont le diamètre est inférieur à celui du trou 22 de logement du tiroir. L'extrémité externe du trou 130 diverge vers l'extérieur et forme un siège conique 132 qui est coaxial au trou 22 et qui coopère avec la face à bord net de l'obturateur comme indiqué par la référence 92. Le

trou 130 communique avec la chambre 72 par un trou tron-

conique 131 qui diverge à partir du trou 130 vers la chambre 72. Un joint torique convenable 134 est monté dans une gorge formée à la périphérie de la partie élargie 80 de droite du tiroir, et il coopère de façon étanche avec

la surface du trou 133.

Comme l'indique la figure 3, le tiroir 73 est destiné à être commandé directement par la tige 136 de manoeuvre d'un électro-aimant. La tête élargie 137 de

la tige 136 se loge sur l'extrémité droite du tiroir 73.

La tige de manoeuvre peut coulisser dans un trou 136 formé dans la pièce polaire habituelle 139 qui est repoussée par un ressort 141 en coopération contre le siège ou

la face droite 140 du corps 11. La structure du distribu-

teur 10 réduit au minimum la tolérance cumulée sur les divers éléments du distributeur et donne une course réglée avec précision pour le tiroir 73. Les tolérances d'usinage du corps 11 sont déterminées vers la gauche du siège 140

de la pièce polaire.

La figure 11 est une coupe partielle en élévation d'une variante de corps 11b de distributeur, les éléments du corps 11b qui sont analogues à ceux du corps 11 portant les mêmes références numériques suivies du suffixe b. La figure 11 représente le positionnement des canaux d'entrée,

d'échappement et de connexion à un vérin, à la face infé-

rieure du corps et non sur les côtés opposés de celui-ci.

Le canal d'entrée 16b est disposé en face d'un canal 67b de connexion à un vérin. Il faut noter que le canal d'échap- pement est aligné sur le côté droit du corps 11b, derrière le canal 16b d'entrée. Il faut aussi noter que le second canal de connexion au vérin est aligné sur le canal 67b, dans cette position et derrière lui. Les diverses chambres formées autour du trou 22b telles que la chambre d'entrée, les deux chambres d'échappement et les deux chambres de raccordement à un vérin, sont toutes placées avec un arrangement identique à celui du premier corps 11 déjà décrit. Lors du montage, le tiroir 73 est monté dans

le corps 11 avant que les manchons 93 et 94 et l'électro-

aimant 75 soient montés sur le corps 11. Le tiroir 73, avec les joints toriques 114 et 134 montés sur lui et avec une lubrification préalablement assurée, est introduit dans le trou 22 par l'une ou l'autre extrémité du corps 11 jusqu'à ce que l'élément d'obturation central 82 soit en butée contre l'un des trous tronconiques95, 96, débouchant dans la chambre centrale 21 d'entrée. A partir de ce moment, le tiroir 73 est repoussé de manière réglée dans le trou conique 22 et comprime l'élément obturateur 82 lorsqu'il passe dans le trou 22 de diamètre réduit et dans la chambre centrale 21 d'entrée. Lorsque l'élément

obturateur 82 se trouve dans la chambre centrale 21 d'en-

trée, il se dilate et reprend sa configuration et sa dimension d'origine. Lorsque l'élément obturateur 82 se trouve dans la chambre centrale 21, le tiroir 73 est

captif et ne peut pas être retiré du corps 11 sans destruc-

tion de l'élément obturateur central 82. Pendant l'intro-

duction précitée du tiroir 73 dans le corps 11, les parties d'extrémités du tiroir 73, y compris les joints toriques 114 et 134 et les éléments d'obtûration d'extrémités 85 et 86, doivent passer d'une manière relativement libre dans le trou 22. Les joints toriques 114 et 134 et les éléments obturateurs d'extrémités 85 et 86 sont usinés avec une dimension diamétrale exactement égale au diamètre du trou 22 afin que l'introduction du tiroir 73 de la manière indiquée soit facilitée. Comme les dimensions diamétrales des joints toriques 114 et 134 et des éléments d'obturation et 86 sont les mêmes que le diamètre du trou 22, les sièges 97 et 98 à bord net ne découpent pas les joints toriques et les éléments d'obturation d'extrémités lorsque

le tiroir 73 est introduit dans le corps 11.

Les manchons 93 et 94 d'extrémités sont ensuite montés par alignement des extrémités du tiroir 73 sur les trous 109 et 130 des manchons, puis par vissage de chacun des manchons 93 et 94 en position initiale prédé-

terminée de montage. Les trous 109 et 130 des manchons ont une dimension inférieure à celle du trou 22. Les joints toriques 114 et 134 du tiroir et les éléments d'obturation 85 et 86 d'extrémitéssont comprimés lorsqu'ils sont chassés dans les trous internes coniques 112 et 131., formés sur les manchons 93 et 94 d'extrémités, et dans leurs positions initiales respectives de montage après déplacement dans les trous 109 et 130 et dans les chambres annulaires 107 et 126. Les joints toriques 114 et 134 du tiroir et les éléments d'obturation 85 et 86 se dilatent en reprenant leur dimension normale après passage dans les parties de trous de diamètre réduit 109 et 130 et

dans les chambres annulaires 107 et 126.

De l'air comprimé est transmis au canal d'entrée 16 et les positions initiales précitées de montage des manchons 93 et 94 permettent un écoulement constant de l'air comprimé qui s'échappe par le canal 26 d'échappement, lorsque les positions finales de travail des deux manchons 93 et 94 d'extrémités sont réglées. Un outil convenable

est alors utilisé de manière qu'il exerce une force prédé-

terminée, par exemple égale à celle du ressort 74 de rappel, à l'une des extrémités du tiroir 73, par exemple

contre l'extrémité gauche du tiroir 73 sur la figure 3.

Cette force déplace le tiroir 73 vers une position dans laquelle la face inclinée droite 84 de l'élément central

d'obturation 82 est en appui contre le siège 98 à bord net.

Le manchon gauche 93 est alors réglé dans le sens contraire des aiguilles d'une montre ou vers l'extérieuri vers la gauche sur la figure 3, jusqu'à ce que le bord net 91 de l'élément gauche d'obturation soit en appui contre le siège conique 113 formé sur le manchon 93 et interrompe la circulation de l'air comprimé qui sort par le canal 25 d'échappement. Une force semblable, égale à la force exercée par le ressort de rappel 74, est alors appliquée à l'extrémité droite du tiroir 73 afin que l'élément central d'obturation 82 et sa face inclinée 83 soient déplacés contre le siège 97 à bord net. Le manchon droit 94 est alors tourné dans le sens contraire des aiguilles d'une montre ou vers la droite sur la figure 3 jusqu'à ce que le bord 92 de l'élément droit d'obturation 86 soit en appui contre le siège conique 132 formé sur le manchon 94 et arrête la circulation de l'air comprimé

qui sort par le canal 25 d'échappement.

La même suite d'opérations est utilisée pour le positionnement de la face 83 contre le siège 97 à bord net, et du bord net 92 formé sur le siège 132. Lorsque

les manchons 93 et 94 ont été réglés comme décrit précé-

demment afin que les bords nets 91 et 92 des éléments d'obturation se trouvent sur les sièges respectifs 113 et 132, le courant d'air au niveau de chacun des éléments d'obturation 85 et 86, sortant par le canal d'échappement

, est interrompu, indiquant que les manchons d'extré-

mités ont convenablement été positionnés. On note que le tiroir 73 est réalisé de manière qu'il permette le montage précité du distributeur d'une manière simple

et efficace. On note en outre que le tiroir 73 est équi-

libré lorsqu'il est en appui dans l'une ou l'autre de ses positions de travail, par exemple lorsque la face 83 est en appui contre le siège 97 et forme un joint étanche avec un diamètre égal au diamètre obtenu lorsque le bord

net 91 de l'élément 85 est en appui contre le siège 113.

Le même effet d'équilibrage est obtenu entre l'élément

central 82 et l'autre élément 86 d'obturation.

Lorsque le tiroir - 73 et les manchons d'extré-

mités 93 et 94 ont été montés dans le corps 1l1 comme décrit précédemment, le ressort 74 de rappel, la -plaque 116 de retenue de ressort, la bague 117 de retenue et l'électro-aimant 75 sont montés en position de travail sur le corps 11, avec la plaque 12 formant le couvercle

qui porte les deux soupapes 37 et 37a de réglage de débit.

Lors de l'utilisation, lorsque le tiroir 73

est dans la position initiale ou première position repré-

sentée sur la figure 3 et lorsque l'électro-aimant 75 n'est pas alimenté, lorsque de l'air comprimé pénètre dans la chambre 21 d'entrée par le canal 16, il s'écoule au niveau du siège ouvert 97 et dans la chambre 71 et sort par le canal 67 vers le vérin pneumatique ou un autre appareil commandé par le distributeur 10. Simultanément, l'air provenant du vérin ou d'un autre appareil est évacué dans le canal 68 et s'écoule dans la chambre 72 et au

niveau du siège ouvert 132 puis dans la chambre 36a.

L'air qui s'échappe remonte alors-et sort par les passages 33a et 31a puis passe au niveau de la soupape 37a de réglage de débit vers le passage commun 29 d'échappement formé dans la plaque 12 puis s'écoule en descendant dans les passages 28, 27 et 26 et s'échappe par le canal 25 d'échappement. Il faut noter que, lorsque deux canaux d'échappement sont souhaitables, les passages 31 et 31a peuvent conduire l'air provenant des canaux 67 et 68 dans des passages séparés 26-29 afin qu'il s'échappe par

des canaux séparés d'échappement 25.

Lorsque l'électro-aimant 75 est alimenté, le tiroir 73 se déplace vers lac gauche, vers une seconde position de fonctionnement dans laquelle la face 83 de l'élément d'obturation 82 et le bord net 92 de l'élément d'obturation 86 sont en appui contre les siège 97 et 132 respectivement. L'air provenant de la chambre 21 s'écoule alors dans la chambre 72 et sort par le canal 68 relié au vérin ou à un autre appareil commandé. Simultanément, l'air du vérin ou d'un autre appareil pénètre par le canal 67 et passe dans la chambre 71 puis au niveau du

siège ouvert 113 dans la chambre 36 d'échappement et cir-

cule dans la soupape 37 de réglage de débit avant de

sortir par le canal 25 d'échappement. Lorsque l'électro-

aimant 75 n'est plus alimenté, le ressort 74 de rappel déplace le tiroir 73 vers la droite, vers sa première position ou position initiale de fonctionnement représentée sur la figure 3, la surface 84 et le bord net d'obturation

coopérant avec les sièges 98 et 113 respectivement.

Le tiroir 73 est de type équilibré. Une caracté-

ristique avantageuse du distributeur à quatre voies à joints coniques selon l'invention est qu'il a une faible

course de travail, entre ses deux positions de fonction-

nement et permet le déplacement d'un débit élevé de fluide

comprimé dans une structure de faible encombrement.

Les soupapes 37 et 37a de réglage de débit ont une fonction supplémentaire de réglage de débit, et elles transmettent le fluide d'échappement parvenant aux canaux 67 et 68 reliés au vérin à un passage commun d'échappement puis à un canal unique d'échappement 25. L'utilisation

des soupapes 37 et 37a n'est qu'éventuelle, et le distribu-

teur 10 peut être utilisé sans ces soupapes, un couvercle sans soupape étant alors utilisé ou les soupapes 37 et 37a étant supprimées, les trous 45 et 45a de la plaque étant bouchés. Le distributeur à quatre voies à joints coniques selon l'invention est destiné aux applications de l'air industriel qui nécessitent une fonction de commutation directionnelle et lorsqu'une telle fonction directionnelle est nécessaire, avec éventuellement une fonction de réglage de débit. Par exemple, le distributeur selon l'invention

peut être utilisé afin qu'il soit raccordé aux deux extré-

mités d'un vérin pneumatique dont le fonctionnement est ainsi commandé dans les deux sens. Le vérin pneumatique peut

être utilisé dans divers types de machines industrielles.

Claims

REVENDICATIONS

1. Distributeur (10) à quatre voies et à joints coniques, caractérisé par: (a) un corps (11) de distributeur ayant un trou (22) de diamètre prédéterminé, formé longitudinalement dans le corps pour le logement d'un tiroir, (b) une chambre annulaire (21) d'alimentation en air comprimé, formée dans le corps (11) autour du trou (22) du tiroir et en communication avec celui-ci, et ayant un siège annulaire (91, 98) d'obturateur formé

de chaque côté longitudinal, à l'emplacement de la communi-

cation avec le trou (22) de logement du tiroir, (c) un tiroir (73) monté de manière mobile dans le trou (22) destiné à le loger dans le corps et ayant un élément d'obturation (82) à joints coniques formé à sa périphérie, en position longitudinale centrale, l'élément d'obturation ayant un diamètre supérieur au diamètre prédéterminé du trou (22) de logement du tiroir,

l'élément d'obturation (82) ayant une face (83, 84) d'obtu-

ration à joints coniques formée sur chacun de ses deux côtés périphériques longitudinaux, les faces étant destinées

à être en alternance en coopération avec les sièges annu-

laires (97, 98) formés de chaque côté longitudinal de la chambre (21) d'alimentation en air comprimé, (d) un canal (16) d'entrée d'air comprimé dans le corps (11), raccordé par des passages (17, 18, 20, 19) à la chambre (21) d'alimentation en air comprimé, (e) une chambre annulaire (71, 72) de vérin formée dans le corps (11) autour du trou (22) de logement du tiroir, à chaque face longitudinale externe de la chambre annulaire (21) d'alimentation en air comprimé, à distance longitudinale de celle-ci, (f) une chambre annulaire (36, 36a) d'échappement formée dans le corps (11) autour du trou (22) de logement du tiroir, à la face longitudinale tournée vers l'extérieur de chacune des chambres (71, 72) de vérin, et à une certaine distance longitudinale de ces chambres, (g) un dispositif (25) à canal d'échappement formé dans le corps (11) et raccordé par des passages (26, 27, 28, 29, 30) aux chambres d'échappement (36, 36a), (h) deux canaux (67, 68) de raccordement à un vérin, formés dans le corps (11), chacun de ces -anaux étant connecté par des passages (68, 70) à l'une des chambres annulaires (71, 72) de vérin, (i) un premier manchon (93) ayant un trou axial (109) de diamètre inférieur au diamètre prédéterminé du trou (22) de logement du tiroir et monté de manière réglable à une première extrémité du corps (11), le manchon étant monté télescopiquement sur une extrémité du tiroir (73) et ayant un premier siège annulaire (113) de forme conique à l'extrémité externe, formé à l'intérieur et autour du tiroir (73) et tourné longitudinalement vers l'extérieur, (j) un second manchon (94) ayant un trou axial (120) de diamètre inférieur au diamètre prédéterminé du trou (22) de logement du tiroir et monté de manière réglable à l'autre extrémité du corps (11), ce second manchon étant monté télescopiquement sur l'autre extrémité du tiroir et ayant un second siège annulaire (-132) à joints coniques, à l'extrémité externe, formé à l'intérieur et autour du tiroir (73) et tourné longitudinalement vers l'extérieur, (k) un premier élément d'obturation (85) à joints

coniques, ayant un diamètre identique au diamètre prédé-

terminé du trou (22) de logement du tiroir et monté autour de la périphérie de la première extrémité du tiroir (73), ce premier élément d'obturation ayant une face d'obturation de forme tronconique disposée longitudinaiement vers l'intérieur, et un second élément d'obturation (86) à joints coniques ayant un diamètre identique au diamètre prédéterminé du trou (22) de logement du tiroir et monté autour de la périphérie de l'autre extrémité du tiroir

(73), ce second élément d'obturation ayant une face tron-

conique d'obturation disposée longitudinalement vers l'intérieur, de manière que les éléments d'obturation coopèrent en alternance avec le premier et le second siège (113, 132) de joints coniques respectivement, (1) un dispositif de rappel (74) monté dans le premier manchon (93) et destiné à coopérer avec la première extrémité du tiroir (73) afin qu'il déplace normalement celui-ci vers une première position de travail, en maintenant le tiroir dans cette position, dans laquelle

le premier élément d'obturation (85) de la première extré-

mité du tiroir (73) coopère avec le premier siège (113) à joints coniques de l'extrémité externe formé sur le premier manchon (93), une première face (84) des faces a joints coniques (83, 84) de l'élément central d'obturation (82) du tiroir (73) étant en coopération avec un premier siège (98) des sièges (97, 98) formés sur les côtés longitudinaux de la chambre annulaire (21) d'alimentation en air comprimé,

afin que l'aircomprimé provenant de la chambre (21) d'ali-

mentation puisse s'écouler dans le trou (22) de logement du tiroir et dans une chambre (71) des chambres annulaires (71, 72) de connexion à un vérin, puis puisse s'échapper par le canal (67) raccordé de connexion au vérin, avec simultanément évacuation de l'air entrant dans l'autre canal (68) de connexion à un vérin et circulant dans le trou (22) de logement du tiroir et dans une chambre (36a) des chambres annulaires d'échappement (36, 36a) et dans le dispositif (25) à canal d'échappement, et (m) un dispositif moteur (75) monté sur le corps

(11) et destiné à coopérer directement avec l'autre extré-

mité du tiroir (73) afin qu'il déplace celui-ci de la première position de fonctionnement vers une seconde position de fonctionnement, en direction longitudinale, malgré la force antagoniste du dispositif de rappel (74), le second élément (86) d'obturation de l'autre extrémité du tiroir étant alors -en coopération étanche avec le second siège (132) formé sur le second manchon (94), l'autre face (83) des faces (83, 84) d'obturation de-l'élément central d'obturation (82) monté sur le tiroir (73) étant en coopération étanche avec l'autre siège (97) des deux sièges (97, 98) formés sur les côtés longitudinaux de la chambre annulaire (21) d'alimentation en air comprimé, si bien que l'air comprimé provenant de la chambre annulaire (21) d'alimentation en air comprimé peut s'écouler dans le trou (22) de logement du tiroir, dans l'autre chambre annulaire (72) de connexion à un vérin, et simultanément l'air pénétrant dans le premier canal (67) de connexion à un vérin et -circulant dans le trou (22) de logement du tiroir peut pénétrer dans l'autre chambre annulaire (71) d'échappement et peut sortir par le dispositif (25) à

canal d'échappement.

2. Distributeur selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que l'élément central d'obturation (82) et le premier et le second élément d'obturation (85, 86) montés sur tiroir (73) sont moulés en une seule pièce à

la périphérie du tiroir (73).

3. Distributeur selon la revendication 1, caracté-

risé en ce qu'il a une soupape séparée (37, 37a) de réglage

de débit associéeA chacune des chambres annulaires d'échap-

pement (36, 36a) et destinée à régler le débit d'air évacué par ces chambres et dans les passages d'échappement

vers le dispositif (25) à canal d'échappement.

4. Distributeur selon la revendication 3, caracté-

risé en ce que chacune des soupapes de réglage de débit (37, 37a) est d'un type qui ne s'écarte pas automatiquement

de son siège.

5. Distributeur selon la revendication 3, caracté-

risé en ce que les soupapes de réglage de débit d'échap-

pement (37, 37a) sont montées chacune dans une partie (32, 32a) des passages d'échappement formés dans une plaque séparée (12) constituant un couvercle monté de façon

amovible sur le corps (11) du distributeur.

6. Distributeur selon la revendication 5, caracté-

risé en ce qu'une partie (19) des passages d'entrée d'air comprimé, entre le canal (16) d'entrée d'air comprimé et la chambre (21) d'alimentation en air comprimé, est formée

dans la plaque (12) formant le couvercle.

7. Distributeur selon l'une des revendications

1 et 3, caractérisé en ce que le dispositif de rappel

comporte un dispositif à ressort de rappel (74).

8. Distributeur selon l'une des revendications

1 et 3, caractérisé en ce que le dispositif moteur (75) est un électroaimant ayant une pièce polaire flottante

(139).