FR2674237A1 - Valve for limiting the load which can be lifted by a pneumatic lifting machine - Google Patents
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- B66D1/58—Safety gear responsive to excess of load
Abstract
Description
Soupape pour limiter la charge pouvant être
soulevée par un engin de levage pneumatique
L'invention concerne une soupape pour limiter la charge pouvant être soulevée par un engin de levage pneumatique, comprenant un moteur volumétrique, en particulier un moteur à piston rotatif à palettes, une soupape de commande pour le blocage de la pression d'air du côté montée lorsqu'une valeur limite prédéterminée est atteinte ou dépassée, et un dispositif pour la détection de la valeur limite qui actionne la soupape de commande.Valve to limit the load that can be
lifted by a pneumatic lifting device
The invention relates to a valve for limiting the load which can be lifted by a pneumatic lifting device, comprising a positive displacement motor, in particular a rotary vane piston motor, a control valve for blocking the air pressure on the side. rise when a predetermined limit value is reached or exceeded, and a device for detecting the limit value which actuates the control valve.
Les engins de levage précitées sont généralement qui- pés de moteurs à piston rotatif à palettes ou de moteurs turbinaires à engrenages sans blocage automatique. C'est pourquoi il est toujours prévu un frein pneumatique qui doit être aliment en air comprimé pour ltouverture. L'air comprimé nces- saire pour le desserrage du frein est fourni par l'air de travail envoyé au moteur, une cavité en T renversé renfermant une bille qui, sous l'action de l'air comprimé dirigé vers le côté montée ou vers le côté descente, peut à chaque fois voler dans un sens ou dans l'autre pour bloquer le côté respectivement non actionné et libère le passage dans les branches dirigées vers le haut
Les dispositifs bien connus jusqu'ici pour la détec- tion de la valeur limite dont l'atteinte ou le dépassement provoque la mise à l'arrêt de l'engin de levage, sont consti tués par des balances à ressort auxquelles est suspendu l'engin de levage. L'abaissement en cas d'une charge importante déclenche un contact qui actionne la soupape de commande précitée provoquant ainsi l'arrêt de l'arrivée d'air comprimé du côté montée.Les balances à ressort ont la propriété de rebondir sous l'effet d'une augmentation rapide de la charge et donc d'osciller autour du point d'arrêt, de sorte que, après l'atteinte de la valeur limite, l'effet de ressort consécutif provoque à nouveau une libration de l'engin de levage.The aforementioned lifting devices are generally equipped with rotary vane piston motors or turbine gear motors without automatic locking. This is why there is always a pneumatic brake which must be supplied with compressed air for opening. The compressed air necessary for the release of the brake is supplied by the working air sent to the motor, an inverted T-cavity enclosing a ball which, under the action of compressed air directed towards the mounted side or towards the descent side, can each time fly in one direction or the other to block the respectively non-actuated side and frees passage in the branches directed upwards
The devices well known hitherto for detecting the limit value, the reaching or exceeding of which causes the hoisting machine to stop, are constituted by spring scales to which the lifting gear. The lowering in the event of a heavy load triggers a contact which actuates the aforementioned control valve thus causing the supply of compressed air to stop on the mounted side. Spring balances have the property of rebounding under the effect a rapid increase in load and therefore oscillate around the breakpoint, so that, after reaching the limit value, the consecutive spring effect again causes the lifting gear to release .
Lorsqu'un opérateur s'aperçoit que l'engin de levage a atteint la charge limite et qu'il ne peut soulever de manitre fiable la charge suspendue, la mise à profit du mouvement oscillatoire précité de la balance à ressort permet de soulever la charge progressivement bien qu'à chaque fois d'une petite quantité seulement Pour s'opposer à un tel emploi abusif, il est nécessaire de prévoir un circuit de protection qui retient la première impulsion de déconnexion et bloque la soupape de commande pendant un temps déterminé. Il est évident qu'une limitation indétraquable et fonctionnelle de la charge pouvant être soulevée implique une dépense considérable. When an operator realizes that the hoist has reached the limit load and that he cannot reliably lift the suspended load, taking advantage of the aforementioned oscillatory movement of the spring balance makes it possible to lift the load gradually although only a small amount each time To oppose such misuse, it is necessary to provide a protection circuit which retains the first disconnection pulse and blocks the control valve for a determined time. It is obvious that an undeniable and functional limitation of the load that can be lifted involves a considerable expense.
L'invention a pour objet de perfectionner une soupape du genre précité de telle façon que l'atteinte de la valeur limite provoque une interruption de l'arrivée d'air comprimé du côté montée qui ne peut être déjouée sans une dépense considérable sur le plan de la construction. The object of the invention is to improve a valve of the aforementioned type in such a way that reaching the limit value causes an interruption in the supply of compressed air on the mounted side which cannot be bypassed without considerable expense in terms of construction.
Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le dispositif pour la détection de la valeur limite est une soupape de balance de pression avec un piston de balance dont l'une des faces est sollicitée par la pression d'air du côté montée et dont l'autre face est sollicitée par la pression d'air du côté descente et, en plus, par la pression d'un ressort; que le piston de balance est équipé d'une soupape impulsionnelle qui s'ouvre après un déplacement prdéterminé; et que l'air comprimé libéré par la soupape impulsionnelle agit avec la pression du côté montée sur la soupape de commande. According to the invention, this object is achieved by the fact that the device for detecting the limit value is a pressure balance valve with a balance piston, one of the faces of which is stressed by the air pressure on the side. mounted and the other side of which is stressed by the air pressure on the downward side and, in addition, by the pressure of a spring; that the balance piston is equipped with an impulse valve which opens after a predetermined displacement; and that the compressed air released by the impulse valve acts with the pressure on the side mounted on the control valve.
L'invention abandonne la détection de la charge de l'engin de levage au moyen d'une balance à ressort. A la place de cela, une différence de pression est appliquée au piston de balance précité qui, en raison de l'appui sur un ressort, provoque une déviation de plus en plus grande du piston de balance au fur et à mesure que la valeur augmente. L'atteinte d'une limite réglable provoque ainsi l'ouverture de la soupape impulsionnelle qui actionne la soupape de commande. I1 en résulte l'impossibilité de continuer à faire fonctionner l'engin de levage en "montée". The invention abandons the detection of the load of the lifting device by means of a spring balance. Instead, a pressure difference is applied to the aforementioned balance piston which, due to the pressing on a spring, causes an increasing deviation of the balance piston as the value increases . Reaching an adjustable limit thus causes the opening of the impulse valve which actuates the control valve. I1 results in the impossibility of continuing to operate the hoist in "climb".
De par sa nature, la soupape de commande est une soupape d'inversion et respectivement une soupape à bascule qui n'est donc pas actionnée par rapport à un ressort. Après l'ac tionnement unique provoqué par l'impulsion, elle reste tout d'abord dans cette position jusqu'à ce que, à la suite de l'activation de la fonction "descente", la soupape de commande soit ramenée dans sa position de départ. By its nature, the control valve is a reversing valve and respectively a rocker valve which is therefore not actuated relative to a spring. After the single actuation caused by the pulse, it remains in this position first until, after activating the "lowering" function, the control valve is returned to its position of departure.
Un effet secondaire de ce dispositif pour la détection de la valeur limite consiste en ce que l'impulsion est également déclenchée si l'engin de levage est raccordé à un réseau d'air comprimé dont la pression de service est supérieure à la pression nominale admise. En effet, dans ce cas le piston de balance est sollicité par une différence de pression tellement élevée que le déplacement décrit et donc le déclenchement de la soupape impulsionnelle se produisent. La soupape selon l'invention ne permet donc pas seulement de simplifier la détection de la valeur limite et de la rendre indétraquable, mais cette soupape assure en même temps une protection contre une surcharge due à une pression d'air trop élevée, ce qui permet de renoncer à des dispositifs correspondants. A secondary effect of this device for detecting the limit value is that the pulse is also triggered if the hoist is connected to a compressed air network whose operating pressure is greater than the nominal pressure allowed . Indeed, in this case the balance piston is biased by a pressure difference so high that the displacement described and therefore the triggering of the impulse valve occur. The valve according to the invention therefore does not only make it possible to simplify the detection of the limit value and to make it unbreakable, but this valve also provides protection against an overload due to too high air pressure, which allows to forgo corresponding devices.
Dans un mode de réalisation auquel la préférence a été accordée, la soupape impulsionnelle est constituée par une aiguille avec un étagement, une taille ou un chanfrein et par un joint torique, la déviation du piston de balance ayant pour effet que le joint torique se déplace lentement en direction de ltétagement, de la taille ou du chanfrein ou inversement. In an embodiment to which preference has been given, the impulse valve is constituted by a needle with a stepping, a size or a chamfer and by an O-ring, the deflection of the balance piston having the effect that the O-ring moves slowly towards the storey, the size or the chamfer or vice versa.
De préférence, l'aiguille est solidaire de la cage, tandis que le piston de balance comprend un alésage longitudinal à l'entrée duquel est maintenu le joint torique pour assurer ltétanchéité. Dans la position de base du piston de balance, l'intérieur de l'alésage longitudinal communique à son tour avec l'extérieur par l'intermédiaire d'alésages transversaux, de sorte que l'ensemble du système dans lequel pénètre la pression impulsionnelle est mis à l'air en service normal. Ce n'est que pour un mouvement de déviation prédéterminé du piston de balance que la communication avec l'extérieur est interrompue, une déviation supplémentaire déclenchant ensuite la soupape impulsionnelle.Preferably, the needle is secured to the cage, while the balance piston includes a longitudinal bore at the entrance of which is kept the O-ring to ensure sealing. In the basic position of the balance piston, the interior of the longitudinal bore in turn communicates with the exterior via transverse bores, so that the entire system into which the impulse pressure penetrates is vented in normal service. It is only for a predetermined deflection movement of the balance piston that communication with the outside is interrupted, an additional deflection then triggering the impulse valve.
Le rappel de la soupape de commande après la coupure de l'arrivée de l'air comprimé du côté levage est réalisé par l'activation de la fonction "descente". L'air comprimé est donc conduit de telle façon que, à l'intérieur de la soupape de commande, le piston de commutation est sollicité d'un côté par la pression impulsionnelle et de l'autre côté par la pression de descente. The return of the control valve after cutting off the supply of compressed air on the lifting side is carried out by activating the "lowering" function. The compressed air is therefore conducted in such a way that, inside the control valve, the switching piston is biased on one side by the impulse pressure and on the other side by the descent pressure.
Lorsque, dans un état de surcharge, la soupape de commande a répondu à la suite d'un déclenchement de la soupape impulsionnelle, que la fonction "descente" est alors activée et que la fonction "montée" est ensuite activée malgré la surcharge évidente et peut-être pour tromper la soupape, il se produit une déviation brusque du piston de balance dans la soupape de balance de pression, suivie de l'actionnement de la soupape impulsionnelle. Au cas où le moteur à piston rotatif à palettes se déplace réellement vers l'avant, la distance parcourue est plus courte que dans le cas d'une activation si courte qu'elle soit de la fonction "descente", de sorte que la tentative de tromper la soupape n'aura pour effet que d'abaisser de plus en plus la charge sans toutefois permettre une montée de celle-ci. When, in an overload state, the control valve has responded following a triggering of the impulse valve, the "down" function is then activated and the "up" function is then activated despite the obvious overload and perhaps to deceive the valve, there is an abrupt deviation of the balance piston in the pressure balance valve, followed by actuation of the impulse valve. In the case where the rotary vane piston motor really moves forward, the distance traveled is shorter than in the case of a short activation of the "descent" function, so that the attempt cheating the valve will only lower the load more and more without allowing it to rise.
Il est particulièrement avantageux de combiner la coupure de l'air comprimé du côté montée lors de l'actionnement de la soupape de commande avec une mise à l'atmosphère du frein, de manière à obtenir non seulement une coupure de l'arrivée d'air comprimé mais aussi un enclenchement du frein. Le mode de réalisation correspondant de la soupape de commande avec une telle soupape de mise à l'atmosphère ressort encore de l'exposé d'exemples de réalisation décrits plus loin. It is particularly advantageous to combine the cut-off of the compressed air on the side mounted during actuation of the control valve with a venting of the brake, so as to obtain not only a cut-off of the arrival of compressed air but also a brake engagement. The corresponding embodiment of the control valve with such a venting valve further emerges from the description of embodiments described below.
La cage de soupape abritant la soupape de balance de pression et la soupape de commande est réalisée par exemple en
PETP, PE, aluminium ou en un matériau composite de matière plastique et d'aluminium. Toutes les sorties, branchements et canaux sont avantageusement disposés à la face supérieure de la cage de soupape qui est alors directement en contact, dans la position fonctionnelle, avec le moteur à piston rotatif à palettes, ou sur un panneau d'alimentation inséré entre le moteur à piston rotatif à palettes et la soupape. Bien entendu, l'alimentation peut également se faire directement par le côté dans le moteur à piston rotatif à palettes1 par exemple à partir d'une commande directe qui est reliée par l'intermédiaire de tuyaux à l'unité composée du moteur à piston rotatif à palettes et de la soupape selon l'invention.The valve cage housing the pressure balance valve and the control valve is made for example of
PETP, PE, aluminum or a composite material of plastic and aluminum. All the outlets, connections and channels are advantageously arranged on the upper face of the valve cage which is then directly in contact, in the functional position, with the rotary vane piston motor, or on a supply panel inserted between the rotary vane piston motor and valve. Of course, the supply can also be done directly from the side in the rotary vane piston engine1 for example from a direct control which is connected via pipes to the unit composed of the rotary piston engine vane and valve according to the invention.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. The description which follows, with reference to the accompanying drawings by way of nonlimiting examples, will make it possible to understand clearly how the invention can be put into practice.
La figure 1 représente une vue de dessus de la surface de raccordement d'une soupape selon l'invention;
la figure 2 représente une coupe transversale suivant la ligne II-II dans la fig. 1, et
la figure 3 représente une coupe transversale suivant la ligne III-III dans la fig. 1.Figure 1 shows a top view of the connection surface of a valve according to the invention;
FIG. 2 represents a cross section along line II-II in FIG. 1, and
Figure 3 shows a cross section along line III-III in fig. 1.
La soupape selon l'invention représentée dans les fig. 1 à 3 se compose d'un corps de soupape 1 dans lequel sont logées côte à côte une soupape de balance de pression 2 représentée en coupe dans la fig. 2, et une soupape de commande 3 représentée en coupe dans la fig. 3. Tous les branchements et liaisons pour les deux soupapes 2 et 3 et respectivement entre les deux soupapes 2 et 3 sont accessibles à partir de la face supérieure du corps de soupape 1. De cette manière, tous les alésages, canaux et poches peuvent être usinés en une seule fixation de la pièce. De plus, il est possible de visser le corps de soupape 1 directement sur un moteur à piston rotatif à palettes ou sur un panneau d'alimentation lequel est à son tour monté directement sur un moteur à piston rotatif à palettes. The valve according to the invention shown in FIGS. 1 to 3 consists of a valve body 1 in which are housed side by side a pressure balance valve 2 shown in section in FIG. 2, and a control valve 3 shown in section in FIG. 3. All connections and connections for the two valves 2 and 3 and respectively between the two valves 2 and 3 are accessible from the upper face of the valve body 1. In this way, all the bores, channels and pockets can be machined in a single fixing of the part. In addition, it is possible to screw the valve body 1 directly to a rotary vane piston engine or to a supply panel which in turn is mounted directly on a rotary vane piston engine.
Les conduites et canaux qui, dans la plage de fonctionnement normale de la soupape de balance de pression 2 et avec la soupape de commande 3 non actionnée, conduisent la même pression et respectivement le même air comprimé, sont caractérisés par le symbole d'un serpentin, d'une ligne croisée ou d'une double ligne discontinue, ce qui doit faciliter l'orientation. Lines and channels which, in the normal operating range of the pressure balance valve 2 and with the control valve 3 not actuated, conduct the same pressure and respectively the same compressed air, are characterized by the symbol of a coil , a crossed line or a broken double line, which should facilitate orientation.
La soupape de balance de pression 2 se compose fondamentalement d'un piston de balance 5 qui coulisse sans joint d'étanchéité particulier à l'intérieur d'une douille 4 dont la surface extérieure est munie extérieurement et entre les conduites d'arrivée, de Joints toriques. Il est ainsi possible de faire l'économie d'un usinage de haute précision du corps de soupape 1 et d'utiliser comme douille 4 un tube de précision qui présente déjà d'excellents critères de qualité tels que la rectitude, la rotondité et une grande qualité de surface. The pressure balance valve 2 basically consists of a balance piston 5 which slides without a particular gasket inside a sleeve 4, the external surface of which is provided externally and between the inlet pipes, O-rings. It is thus possible to save on high-precision machining of the valve body 1 and to use as sleeve 4 a precision tube which already has excellent quality criteria such as straightness, roundness and a great surface quality.
Dans la position de base, le piston de balance 5 est appliqué d'un côté contre un ressort de pression 6 et de l'autre côté contre un bouchon 21, le ressort 6assurant l'application du piston 5 contre le bouchon 21 avec une certaine précontrainte. Dans le bouchon 21 est vissée une aiguille 7 qui dépasse dans l'intérieur de la douille 4. Elle porte à son extrémité antérieure un cône 8 qui se situe dans un alésage longitudinal 10 à l'intérieur du piston 5. A l'entrée de cet alésage longitudinal est disposé un joint torique 9 qui assure l'étanchéité entre le piston 5 et l'aiguille 7 dans la section cylindrique de celle-ci.De l'alésage longitudinal 10 partent des alésages transversaux postérieurs 11 et des alésages transversaux antérieurs 12, les alésages transversaux antérieurs 12 débouchant dans un évidement 13 dont l'exten- sion dans le sens axial est choisie suffisamment grande pour conserver sur l'ensemble du parcours de réglage du piston 5, y compris les positions extrêmes, la liaison pneumatique entre l'évidement 13 et les orifices associés dans la douille 4. In the basic position, the balance piston 5 is applied on one side against a pressure spring 6 and on the other side against a plug 21, the spring 6 ensuring the application of the piston 5 against the plug 21 with a certain prestressing. In the plug 21 is screwed a needle 7 which protrudes into the interior of the sleeve 4. It carries at its anterior end a cone 8 which is located in a longitudinal bore 10 inside the piston 5. At the inlet of this longitudinal bore is arranged an O-ring 9 which seals between the piston 5 and the needle 7 in the cylindrical section thereof. From the longitudinal bore 10 depart the rear transverse bores 11 and the front transverse bores 12 , the front transverse bores 12 opening into a recess 13 whose extension in the axial direction is chosen to be large enough to maintain the pneumatic connection between the piston over the entire adjustment path of the piston 5, including the extreme positions recess 13 and the associated orifices in the socket 4.
Lorsque le moteur à piston rotatif à palettes associe est activé dans la fonction montée, c'est-à-dire lorsque le côté montée est alimenté en air comprimé, un canal de pression principal 20 qui conduit dans l'espace entre le piston 5 et le bouchon 21 est, lui aussi, rempli d'air et mis sous pression. When the associated rotary vane piston motor is activated in the mounted function, i.e. when the mounted side is supplied with compressed air, a main pressure channel 20 which leads into the space between the piston 5 and the plug 21 is also filled with air and pressurized.
Cet air comprimé principal est repéré dans les fig. 1 à 3 par un serpentin. L'air entrant à cet endroit déplace le piston 5 d'une quantité prédéterminée contre l'action du ressort 6 jusqu'à l'établissement d'un état d'équilibre. Parallèlement à la pression provenant du ressort 6, ce côté du piston 5 est sollicité par une autre force pneumatique qui est amenée par l'intermédiaire d'un canal à écoulement rapide 28, sur le côté gauche du piston 5. L'air comprimé entrant dans le canal à écoulement rapide 28 est produit du côté descente par l'ac tionnement du moteur à piston rotatif à palettes lors de la montée. Les palettes agissent alors comme compresseurs.Bien que cet air de balayage soit évacué vers l'extérieur par l'in termcdiaire d'une soupape faisant partie du dispositif de commande, il se produit une certaine retenue de cet air de balayage qui est d'ailleurs souhaitée pour empêcher un emballement du moteur. Du fait de la ligure retenue, il s'établit, en l'absence de charge et en plein fonctionnement de l'engin de levage, une contre-pression sur le côté descente qui a pour effet d'empêcher un dépassement d'une vitesse de rotation maximale déterminée du moteur à piston rotatif à palettes.This main compressed air is identified in fig. 1 to 3 by a coil. The air entering this place moves the piston 5 by a predetermined amount against the action of the spring 6 until a state of equilibrium is established. In addition to the pressure from the spring 6, this side of the piston 5 is biased by another pneumatic force which is supplied via a rapid-flow channel 28, on the left side of the piston 5. The incoming compressed air in the fast-flowing channel 28 is produced on the descent side by the actuation of the rotary vane piston motor during the ascent. The vanes then act as compressors. Although this purge air is discharged to the outside through the intermediary of a valve forming part of the control device, there is a certain retention of this purge air which is otherwise desired to prevent motor runaway. Due to the ligurian retained, there is established, in the absence of a load and in full operation of the lifting machine, a back pressure on the descent side which has the effect of preventing a speed from being exceeded determined maximum rotation of the rotary vane piston engine.
Le fonctionnement est décrit ci-après à l'aide de deux exemples extrêmes qui illustrent la manière dont l'air de balayage pénétrant dans le canal à écoulement rapide 28 participe à l'équilibre du piston 5 : Admettons tout d'abord que l'engin de levage ne porte aucune charge et que la fonction "montée" est activée à pleine puissance. L'air comprimé du côté montée pénétrant dans le canal de pression principal 20 fait tout d'abord dévier le piston de balance 5, mais 1' accé- lération du moteur à piston rotatif à palettes a pour effet que, en raison de l'air de balayage produit violemment, l'espace situé devant le piston 5 et dans lequel est disposé le ressort 5 se remplit également relativement vite d'air comprimé dont la pression est inférieure d'un certain pourcentage au niveau qui prédomine du côté montée. Au total, il ne se produit qu'une très légère déviation du piston de ba lance 5. En aucun cas, le joint torique 9 ne quitte la section cylindrique de l'aiguille 7. The operation is described below with the aid of two extreme examples which illustrate the manner in which the sweeping air entering the fast-flowing channel 28 contributes to the equilibrium of the piston 5: Let us first admit that the lifting device does not carry any load and the "climb" function is activated at full power The compressed air on the mounted side entering the main pressure channel 20 first deflects the balance piston 5, but the acceleration of the rotary vane piston engine means that, due to the purge air produced violently, the space located in front of the piston 5 and in which the spring 5 is disposed also fills relatively quickly with compressed air, the pressure of which is lower by a certain percentage than the level which prevails on the mounted side. In total, there is only a very slight deviation of the balancing piston 5. In no case does the O-ring 9 leave the cylindrical section of the needle 7.
Admettons, conformément au second exemple extrême, que l'engin de levage porte une charge qui est supérieure à la charge nominale admise, avec une chaîne tout d'abord lâche. Let us admit, in accordance with the second extreme example, that the lifting machine carries a load which is greater than the nominal load admitted, with a chain which is initially loose.
L'engin de levage est à nouveau sollicité par la pleine charge, c'est-à-dire que la commande fonctionne à plein. Au début, il s'établit alors un état qui a été décrit plus haut étant donné que pour le laps de temps pendant lequel la chaîne reste lâche, le moteur à piston rotatif à palettes fonctionne quasiment en marche à vide. Dès que l'engin de levage soulève la charge, la vitesse de rotation du moteur à piston rotatif à palettes diminue brusquement. Cette diminution de la vitesse de rotation entraîne une augmentation de la pression dans le canal de pression principal 20 étant donné que, après la forte consommation d'air lors du fonctionnement à vide, une résistance considérable s'y oppose du fait de la rotation plus lente des palettes.En même temps, il se produit une chute de pression dans le canal d'air de balayage parce que le débit d'air de balayage est fortement réduit à la suite de la baisse de la vitesse de rotation et que l'effet d'étranglement est de moins en moins efficace. Ces changements des conditions de pression ont pour conséquence une déviation croissante du piston de balance 5. A l'aide d'un filetage 22, l'aiguille 7 est alors réglée de telle façon que dans le cas d'une pression trop faible de l'air de balayage, le joint torique 9 passe l'arête entre la section cylindrique de l'aiguille 7 et le cône 8.Lors du passage de cet endroit, de l'air comprimé passe du canal de pression principal 20 dans l'alésage longitudinal 10 du piston de balance 5 et par conséquent par l'in- termédiaire des alésages transversaux antérieurs 12, dans un canal de trop-plein 14 qui communique avec la soupape de commande 3. L'tat de l'air comprimé prédominant dans le canal de trop-plein est indiqué par des lignes croisées.The hoist is again requested by full load, that is to say that the control operates at full capacity. At the start, a state is established which has been described above, given that for the period of time during which the chain remains loose, the rotary vane piston engine operates almost in idle mode. As soon as the hoist lifts the load, the speed of rotation of the rotary vane piston engine suddenly decreases. This decrease in the speed of rotation causes an increase in the pressure in the main pressure channel 20 since, after the high air consumption during the no-load operation, a considerable resistance is opposed to it because of the rotation more At the same time there is a pressure drop in the purge air channel because the purge air flow is greatly reduced as a result of the decrease in rotation speed and the choking effect is less and less effective. These changes in the pressure conditions result in an increasing deflection of the balance piston 5. Using a thread 22, the needle 7 is then adjusted so that in the case of too low a pressure of 1 purge air, the O-ring 9 passes the edge between the cylindrical section of the needle 7 and the cone 8. When passing through this place, compressed air passes from the main pressure channel 20 into the bore longitudinal 10 of the balance piston 5 and therefore via the front transverse bores 12, in an overflow channel 14 which communicates with the control valve 3. The state of the compressed air predominant in the overflow channel is indicated by crossed lines.
Il ressort nettement de la fig. 2 que, dans la position de départ du piston de balance 5, l'alésage longitudinal 10 et donc la totalité des conduites , alésages et canaux qui y sont raccords communiquent avec l'extérieur par I'interm- diaire d'un orifice 0 et sont donc sans pression. La communication avec l'extérieur par l'intermédiaire de l'orifice 0 est bloquée après un certain déplacement du piston de balance 5. It is clear from FIG. 2 that, in the starting position of the balance piston 5, the longitudinal bore 10 and therefore all of the conduits, bores and channels which are connected to it communicate with the outside via an orifice 0 and are therefore without pressure. Communication with the outside via port 0 is blocked after a certain movement of the balance piston 5.
En cas de déplacement supplémentaire du piston de balance 5, l'arête entre la section cylindrique de l'aiguille 7 et le cône 8 franchit le joint torique 9, de manière que l'air comprimé qui pénètre maintenant dans l'alésage longitudinal 10 ne peut s'échapper à l'extérieur par l'intermédiaire de l'orifice 0. Dans cette version, la soupape constituée par l'aiguille 7 et le joint torique 9 est appelée soupape impulsionnelle.If the balance piston 5 moves further, the edge between the cylindrical section of the needle 7 and the cone 8 crosses the O-ring 9, so that the compressed air which now enters the longitudinal bore 10 does not can escape outside via the orifice 0. In this version, the valve constituted by the needle 7 and the O-ring 9 is called impulse valve.
Le ressort 6 repose du côté opposé au piston de balance 5 sur un piston de réglage 24 lequel est à son tour immobilisé dans sa position de base par une vis de réglage 25. The spring 6 rests on the side opposite the balance piston 5 on an adjustment piston 24 which is in turn immobilized in its basic position by an adjustment screw 25.
La vis de réglage 25 est vissée dans un bouchon 23 qui ferme la soupape de balance de pression 2 sur cette face frontale.The adjusting screw 25 is screwed into a plug 23 which closes the pressure balance valve 2 on this front face.
Entre le bouchon 23 et le piston de réglage 24 débouche un canal 20' qui fait partie du canal de pression principal 20, ce qui ressort nettement de la fig. 1. Between the plug 23 and the adjustment piston 24 there opens a channel 20 ′ which forms part of the main pressure channel 20, which clearly emerges from FIG. 1.
Lorsque, au moment de l'actionnement du moteur à piston rotatif à palettes associé, le canal de pression principal 20 et 20' est alimenté en air comprimé, l'air entrant par l'intermédiaire du canal 20' agit sur le piston de réglage 24. When, at the time of actuation of the associated rotary vane piston engine, the main pressure channel 20 and 20 'is supplied with compressed air, the air entering via the channel 20' acts on the adjusting piston 24.
Celui-ci est déplacé d'une quantité déterminée, ce qui augmente la précontrainte du ressort 6. En conséquence, le mouvement de déviation du piston de balance 5 diminue. Le piston de réglage 24 tient compte de la particularité qui consiste en ce que, à faible vitesse du moteur à piston rotatif à palettes mais à pleine charge due à un poids suspendu, la différence de pression entre l'air comprimé principal dans les canaux de pression principaux 20 et 20' et la pression de balayage dans le canal de balayage 28 est plus petite que cette meme différence de pression à grande vitesse du moteur à piston rotatif à palettes et également à une charge élevée. Le durcissement du ressort à l'aide du piston de réglage 24 a pour effet que, indépendamment de la vitesse, la charge pouvant tre soulevée est toujours constante, c'est-à-dire que la coupure se produit à la même surcharge. The latter is displaced by a determined quantity, which increases the preload of the spring 6. Consequently, the deflection movement of the balance piston 5 decreases. The adjusting piston 24 takes account of the peculiarity which consists in that, at low speed of the rotary vane piston engine but at full load due to a suspended weight, the pressure difference between the main compressed air in the channels of main pressures 20 and 20 ′ and the scanning pressure in the scanning channel 28 is smaller than this same pressure difference at high speed of the rotary vane piston engine and also at high load. The hardening of the spring using the adjusting piston 24 has the effect that, regardless of the speed, the load that can be lifted is always constant, that is to say that the cut occurs at the same overload.
La soupape de commande 3 représentée dans la fig. 3 ressemble par quelques éléments à la soupape de balance de pression 2 décrite précédemment. Elle comporte également une douille 31 dont I'tanchéité par rapport à la cage de soupape 1 est assurée à l'aide de joints toriques. Un piston de commutation 30 placé sans joints d'étanchéité dans la douille 31 peut se déplacer librement entre deux positions extrêmes, la fig. 3 représentant la position normale en butée à gauche occupée pendant le fonctionnement courant sans surcharge de l'engin de levage et sans application d'une pression d'air trop élevée. Par ailleurs, en service normal, la soupape de commande 3 participe également parfaitement à la fonction du moteur à piston rotatif à palettes.La soupape de commande n'est donc pas destinée exclusivement à couper 1 r arrivée d'air comprime du côté montée en cas de surcharge
En service normal, le canal de pression principal 2Q (serpentin) est soumis à la pression du côté montée lorsque l'engin de levage est actionné pour soulever une charge. L'air comprimé passe par des alésages transversaux postérieurs 33 dans un alésage axial 32 qui est fermé du côté frontal à l'aide d'une vis d'obturation servant en meme temps de butée pour la position extrême droite A partir de l'alésage axial 32, des alésages transversaux antérieurs 34 conduisent à des trous antérieurs 40 dans la douille 31 lesquels communiquent à leur tour avec un canal d'air de freinage 35 sur la face supérieure de la cage de soupape 1. Le canal d'air de freinage 35 est relié au côté actionnement du frein pneumatique du moteur à piston rotatif à palettes; sa mise sous pression entraîne donc le déblocage du frein de sécurité sur le moteur à piston rotatif à palettes contre l'action d'un ressort. En service normal, le frein du moteur à piston rotatif à palettes est donc desserré lors de la montée par l'intermédiaire de ce trajet du courant décrit ci-dessus.The control valve 3 shown in FIG. 3 resembles in some respects the pressure balance valve 2 described above. It also includes a bushing 31 of which sealing against the valve cage 1 is ensured by means of O-rings. A switching piston 30 placed without seals in the sleeve 31 can move freely between two extreme positions, FIG. 3 showing the normal position in the left stop occupied during current operation without overloading the hoist and without applying too high air pressure. In addition, in normal service, the control valve 3 also participates perfectly in the function of the rotary vane piston engine. The control valve is therefore not intended exclusively to shut off 1 r compressed air supply on the mounted side. overload
In normal service, the main pressure channel 2Q (coil) is subjected to pressure on the mounted side when the hoist is actuated to lift a load. The compressed air passes through rear transverse bores 33 in an axial bore 32 which is closed on the front side using a closure screw serving at the same time as a stop for the extreme right position From the bore axial 32, front transverse bores 34 lead to front holes 40 in the socket 31 which in turn communicate with a brake air channel 35 on the upper face of the valve cage 1. The brake air channel 35 is connected to the pneumatic brake actuation side of the rotary vane piston engine; its pressurization therefore results in the release of the safety brake on the rotary vane piston motor against the action of a spring. In normal service, the brake of the rotary vane piston motor is therefore released during the rise via this current path described above.
Sur le côté droit du piston de commutation 30 d- bouche le canal d'air de balayage 28 qui reçoit la pression de l'air de balayage pour la fonction "montée" et la pression d'actionnement pour le moteur à piston rotatif à palettes, pour la fonction "descente". Sur le côté gauche opposé du pis ton de commutation 30 débouche le canal de trop-plein 14 qui communique avec la sortie de la soupape impulsionnelle et qui n'est mis sous pression que lorsqu'un passage s'ouvre entre le cône 8 et le joint torique 9 de la soupape de balance de pression 2. Dans ce cas, la pression appliquée sur le côté gauche du piston 30 de la soupape de commande 3 sous la forme de la pression de montée est plus grande que sur le côté droit où prédomine la pression de l'air de balayage.Ce déséquilibre a pour effet que le piston 30 est amené à son autre position ex trême à droite, et ce très rapidement. Cette fonction est activée lorsque la soupape impulsionnelle s'est ouverte à la suite d'une surcharge. On the right side of the switching piston 30 d- obstructs the purge air channel 28 which receives the purge air pressure for the "up" function and the actuation pressure for the rotary vane piston motor. , for the "descent" function. On the opposite left side of the switch tone 30 opens the overflow channel 14 which communicates with the outlet of the impulse valve and which is only pressurized when a passage opens between the cone 8 and the O-ring 9 of the pressure balance valve 2. In this case, the pressure applied on the left side of the piston 30 of the control valve 3 in the form of the rising pressure is greater than on the right side where predominant the pressure of the sweeping air. This imbalance has the effect that the piston 30 is brought to its other extreme position on the right, and this very quickly. This function is activated when the impulse valve has opened due to an overload.
Un déplacement du piston de commutation 30 vers la droite à partir de la position représentée dans la fig. 3 provoque tout d'abord la fermeture des alésages transversaux antérieurs 34 de façon que le canal d'air de freinage 35 n'est plus sous pression ou n'est plus alimenté en air comprimé. Au même moment, un creux 38 s'étendant autour de la périphérie extérieure du piston 30 est amené dans la région de trous médians 39 qui communiquent d'une part avec une ouverture 0 menant à l'extérieur et, d'autre part, avec le canal d'air de freinage 35. Du fait de cette communication, le canal d'air de freinage 35 est donc mis à l'atmosphère à peu près au mme moment, de sorte que le frein du moteur à piston rotatif à palettes s'enclenche. Un nouvel actionnement de l'engin de levage dans la fonction montée ne déclenche aucune réaction de la soupape de commande 3.Le piston 30 reste dans la position extrême droite étant donné que la nouvelle mise sous pression du canal de trop-plein 14 après un actionnement de la soupape impulsionnelle à l'intérieur de la soupape de balance de pression 2 reste sans aucun effet. A movement of the switching piston 30 to the right from the position shown in FIG. 3 first causes the closure of the front transverse bores 34 so that the brake air channel 35 is no longer under pressure or is no longer supplied with compressed air. At the same time, a hollow 38 extending around the outer periphery of the piston 30 is brought into the region of median holes 39 which communicate on the one hand with an opening 0 leading to the outside and, on the other hand, with the brake air channel 35. As a result of this communication, the brake air channel 35 is therefore released to the atmosphere at about the same time, so that the brake of the rotary vane piston engine s 'triggered. A new actuation of the hoist in the mounted function does not trigger any reaction from the control valve 3. The piston 30 remains in the extreme right position since the new pressurization of the overflow channel 14 after a actuation of the impulse valve inside the pressure balance valve 2 remains without any effect.
Pour pouvoir libérer la coupure de sécurité déclen chée, il est donc nécessaire d'activer au moins la fonction "descente" de telle façon qu'une pression agit sur le canal d'air de balayage 28. A ce moment-là, le canal de trop-plein 14 est sans pression. Cela découle de la position du piston de balance 5 de la soupape de balance de pression 2. Dans la position de base représentée dans la fig. 2, le canal de trop plein communique par l'intermédiaire de l'évidement 13 et des alésages transversaux antérieurs 12 avec l'alésage longitudinal 10 lequel communique à son tour par l'intermédiaire des alésages transversaux postérieurs 11 avec l'orifice û qui mène vers l'extérieur.En conséquence, lorsque l'engin de levage est actionné en descente, l'air entrant par l'intermédiaire du canal d'air de balayage 28 peut amener sans peine le piston de commutation 30 à la position extrême gauche représentée dans la fig. 3. Au cas où la surcharge persiste et où la fonction montée est activée, l'opération de coupure décrite en détail se déroule en un temps extrmement court avec pour conséquence l'interruption de l'arrivée d'air comprimé et l'enclenchement du frein sur le moteur à piston rotatif à palettes. To be able to release the triggered safety cut-out, it is therefore necessary to activate at least the "lowering" function so that a pressure acts on the purge air channel 28. At this time, the channel overflow 14 is without pressure. This follows from the position of the balance piston 5 of the pressure balance valve 2. In the basic position shown in fig. 2, the overflow channel communicates via the recess 13 and the front transverse bores 12 with the longitudinal bore 10 which in turn communicates via the rear transverse bores 11 with the orifice which leads Consequently, when the hoist is actuated downward, the air entering via the purge air channel 28 can easily bring the switching piston 30 to the extreme left position shown in fig. 3. If the overload persists and the mounted function is activated, the cut-off operation described in detail takes place in an extremely short time, with the consequence of interrupting the supply of compressed air and switching on the brake on the rotary vane piston motor.
I1 a déjà été dit que la soupape impulsionnelle constituée par l'aiguille 7 et respectivement le cône 8 et le joint torique 9 délivre également une impulsion lorsque la pression appliquée au moteur à piston rotatif à palettes présente une valeur trop élevée. Etant donné que la soupape impulsionnelle est alors actionnée, il en résulte également la coupure de la soupape de commande 3, de sorte que lors de l'application d'une pression trop importante, un fonctionnement de l'engin de levage en montée est de facto impossible. I1 has already been said that the impulse valve constituted by the needle 7 and respectively the cone 8 and the O-ring 9 also delivers a pulse when the pressure applied to the rotary vane piston engine has too high a value. Since the impulse valve is then actuated, this also results in the shutting off of the control valve 3, so that when the pressure is applied too much, an operation of the hoist in ascent is facto impossible.
C'est là une sécurité particulière de la soupape selon l'invention qui est obtenue sans dépense spéciale.This is a particular safety of the valve according to the invention which is obtained without special expense.
La description ci-dessus ne mentionne pas spéciale- ment des détails des soupapes familiers pour l'homme de l'art tels que des plaques de fermeture, bouchons, joints d'étant chéité, rondelles-ressorts et analogues. Sur ce point, l'invention fait appel à des solutions bien connues de manière qu'on a pu renoncer à une explication correspondante. I1 s'agit à chaque fois de mesures habituelles qui sont également courantes sur d'autres soupapes pneumatiques. Il n'est pas non plus indispensable que le piston de balance 5 et respectivement le piston de commutation 30 soient logés dans une douille; ces pistons 35 peuvent également coulisser directement dans un alésage de carter. En général, des joints d'étan chéité, par exemple des cercle de garniture ou des joints toriques, sont alors intercalés entre les différentes sections de pression. The above description does not specifically mention details of valves familiar to those skilled in the art such as closure plates, plugs, rubber seals, spring washers and the like. On this point, the invention calls on well-known solutions so that it has been possible to dispense with a corresponding explanation. These are usual measurements which are also common on other pneumatic valves. It is also not essential that the balance piston 5 and respectively the switching piston 30 are housed in a socket; these pistons 35 can also slide directly into a housing bore. In general, seals, for example packing rings or O-rings, are then interposed between the different pressure sections.
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