FR2777610A1 - Distributeur commande par un tiroir - Google Patents
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- F16K27/04—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves
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Abstract
Un distributeur 10 commandé par un tiroir comprend un corps de distributeur 14 présentant un évidemment 20, qui peut être fabriqué par un procédé de moulage par injection et sans usinage ultérieur de finition, dans un état prêt au montage. En vue de guider un tiroir de distributeur 22, on insère dans l'évidement 20, des anneaux de guidage 28, qui peuvent être usinés en-dehors du corps de distributeur 14, être insérés par glissement dans l'évidement 20, et finalement y être liés par matage. Cette opération peut être effectuée de manière entièrement automatique. Un tel distributeur 10 est d'une fabrication économique, et présente des valeurs de débit élevées pour des dimensions compactes.
Description
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L'invention concerne un distributeur commandé par un tiroir, notamment destiné à des applications pneumatiques, comprenant un carter qui comporte un évidemment, et un tiroir de distributeur qui est guidé de manière longitudinalement mobile dans l'évidement, divise l'évidement en chambres de travail par interaction avec des éléments d'étanchéité, et commande des liaisons de fluide de pression entre deux chambres de travail respectivement voisines, le distributeur comprenant également des canaux qui débouchent de l'extérieur dans les chambres de travail pour l'alimentation en fluide de pression. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel
distributeur.
Un tel distributeur est déjà connu, par exemple d'après le document DE 19 509 578 Al. Ce distributeur comporte un corps de distributeur présentant un alésage axial traversant, fermé à ses extrémités, et dans lequel est guidé un tiroir de distributeur, de manière mobile en direction longitudinale. Le tiroir de distributeur est équipé d'anneaux d'étanchéité, qui s'appuient sur la paroi de l'alésage axial, pour réaliser l'étanchéité de chambres de travail. En vue d'éviter des détériorations ou de l'usure sur les anneaux d'étanchéité, durant le fonctionnement du distributeur, et en vue d'obtenir le meilleur effet d'étanchéité possible, la paroi de l'alésage axial est soumise à un usinage de finition en plusieurs opérations. Cet usinage est d'une mise en
oeuvre complexe et est très coûteux.
Le but de l'invention consiste à fournir un distributeur du type de celui mentionné en introduction, dont la conception permet une fabrication économique,
notamment du corps de distributeur.
Ce but est atteint conformément à l'invention, grâce au fait que pour le guidage du tiroir de distributeur sont prévus des corps de guidage de forme annulaire, qui peuvent être insérés par glissement dans l'évidement et peuvent être liés au carter par matage en formant une liaison par complémentarité de forme. Aussi, un tel distributeur commandé par tiroir présente-t-il l'avantage de permettre une fabrication économique et prête au montage du corps de distributeur de son carter, notamment par un procédé de moulage par injection. Le guidage du tiroir de distributeur dans le corps de distributeur s'effectue au moyen d'anneaux de guidage (corps de guidage) séparés, qui sont insérés dans le corps de distributeur et y sont fixés, sans nécessiter d'exigences élevées concernant la qualité d'état de surface du corps de distributeur. Le corps de distributeur peut ainsi être produit sans usinage de finition complexe. Les surfaces d'étanchéité pour le tiroir de distributeur sont réalisées sur les corps de guidage, qui peuvent être fabriqués de manière économique extérieurement au corps de distributeur. Le montage des anneaux de guidage peut, de plus, être effectué de manière entièrement automatique. Les faces latérales des corps de guidage présentent des contours de configuration particulière, qui forment une liaison étanche à la pression avec le corps de distributeur, de scrte qu'il est possible de renoncer à des éléments d'étanchéité supplémentaires entre ces pièces. Le distributeur permet ainsi, pour des dimensions extérieures compactes, des valeurs de débit relativement élevées. Ce mode de construction permet en plus de réaliser des distributeurs selon diverses variantes, à savoir des distributeurs pour raccordement sur plaque, pour raccordement tubulaire, ou pour systèmes de support
de distributeurs.
Selon une configuration avantageuse, l'une au moins des faces latérales d'un corps de guidage présente un contour avec un pied déformable se distinguant d'une tête résistant à la déformation. Ce contour peut
présenter une rainure annulaire périphérique.
D'après un mode de réalisation particulier, le pied d'une face latérale, dirigé vers la paroi de l'évidement, est lié par matage au carter, au moins par secteurs, et l'autre pied opposé, est lié par matage au
carter sur toute la périphérie.
Les bords des pieds dirigés vers le carter sont avantageusement réalisés sensiblement sous forme
d'arêtes vives à angle droit.
Selon une configuration de l'invention, l'évidement du distributeur présente une forme cylindrique à diamètre constant dans la direction longitudinale. Le carter du distributeur est réalisé d'un seul tenant et peut être fabriqué sans enlèvement de copeaux, par exemple par un procédé de moulage par injection en étant réalisé en aluminium ou en matière plastique. Selon une caractéristique de l'invention, le matériau des corps de guidage présente un module
d'élasticité plus élevé que celui du carter.
D'après un mode de réalisation, le distributeur est réalisé en tant que distributeur à 5 orifices et 2 voies (distributeur 5/2). Il présente alors un raccord d'alimentation, un raccord de retour et des raccords de travail, qui sont disposés sur un côté
extérieur commun du carter.
Le tiroir de distributeur peut être fabriqué en tant que tiroir creux ou plein en aluminium, laiton ou matière plastique. Les éléments d'étanchéité sont placés sur le tiroir de distributeur, par exemple en y
étant rapportés par vulcanisation.
Le procédé de fabrication d'un tel distributeur commandé par un tiroir se caractérise, conformément à l'invention, par le fait que des corps de guidage comprenant un pied et une tête sont insérés par glissement dans un évidement d'un carter, jusqu'à ce qu'ils viennent s'appuyer avec l'une de leurs faces latérales, sur une butée formée par un outil de montage, et par le fait qu'un outil de compression agit alors sur le corps de guidage de façon à relier par complémentarité de forme, les pieds d'un corps de guidage à la paroi de l'évidement, au moins par secteurs. Un exemple de réalisation de l'invention va être explicité plus en détail dans la suite, et est représenté sur les dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 une coupe longitudinale d'un distributeur conforme à l'invention, Fig. 2 le détail X de la figure 1, selon une
représentation agrandie.
La figure 1 montre un distributeur 10 commandé par un tiroir, dont le carter 12 est constitué d'un corps de distributeur 14 comprenant deux couvercles 16, 18 fixés à ses extrémités. Les couvercles 16, 18 ferment un évidement sous la forme d'un alésage axial 20
traversant, réalisé dans le corps de distributeur 14.
Dans cet alésage axial 20 est disposé un tiroir de distributeur 22 mobile longitudinalement. Ce tiroir de distributeur 22 est pourvu de bourrelets périphériques 24 espacés axialement les uns des autres et portant des éléments d'étanchéité 26. Les éléments d'étanchéité 26 peuvent être rapportés sur le tiroir de distributeur 22 par vulcanisation, ou être insérés, sous la forme de
joints toriques, dans des gorges prévues à cet effet.
Pour le guidage du tiroir de distributeur 22, les éléments d'étanchéité 26 coopèrent avec des anneaux de guidage 28, qui pour leur part sont fixés en position fixe dans l'alésage axial 20. A cet effet, les deux faces latérales des anneaux de guidage 28 sont pourvues de contours 30. Ces contours 30 sont formés essentiellement par une rainure annulaire périphérique 32, qui, en section transversale (figure 2), divise les faces latérales des anneaux de guidage 28, pour chacun d'entre-eux, en une tête 34 dirigée vers le tiroir de distributeur 22, et en un pied 36 dirigé vers la paroi de l'alésage axial 20. La rainure annulaire 32 est située sur un diamètre qui est nettement plus grand que le diamètre extérieur d'un bourrelet 24 du tiroir de distributeur 22, mais est légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'alésage axial 20. Le pied 36 présente de ce fait, une section trans;iersale relativement étroite et aisément déformable en conséquence. Les bords de celle-ci dirigée vers l'alésage axial 20 sont réalisés, au moins sensiblement
en tant qu'arêtes vives 38 à angle droit.
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A l'inverse du pied 36, la tête 38 présente une section transversale plus massive, donc plus résistante à la déformation, sur la surface extérieure de laquelle est réalisée la surface d'étanchéité et de guidage 40 pour les éléments d'étanchéité 26 du tiroir
de distributeur 22.
La fixation des anneaux de guidage 28 est effectuée par le fait que l'un des anneaux de guidage 28 est inséré par glissement, à partir de l'extérieur, dans l'alésage axial 20, au moyen d'un poinçon non représenté, jusqu'à ce qu'il vienne s'appuyer, dans sa position de consigne, contre une butée également non représentée et introduite à partir de la direction opposée. Entre le diamètre extérieur de l'anneau de guidage 28 et le diamètre intérieur de l'alésage axial existe un jeu radial, de sorte que l'opération de placement de l'anneau de guidage peut s'effectuer pratiquement sans mise en oeuvre d'effort. On exerce à présent sur le poinçon, une force de compression qui déforme le pied 36 de l'anneau de guidage 28 de façon telle, que ses arêtes vives 38 s'incrustent dans la paroi de l'alésage axial 20. A cet effet, les anneaux de guidage 28 sont réalisés en un matériau dont le module d'élasticité est plus élevé que celui du matériau du
corps de distributeur 14.
L'opération de placement et d'assemblage décrite, qui par ailleurs peut être effectuée de manière entièrement automatique, doit être répétée de manière
correspondante pour les autres anneaux de guidage 28.
Pour réaliser simultanément avec le matage, une étanchéité entre la paroi de l'alésage axial 20 et les anneaux de guidage 28, de façon à pouvoir économiser des anneaux d'étanchéité séparés, il est nécessaire que l'un au moins des pieds 36 d'un anneau de guidage 28 soit incrusté sur toute la périphérie dans le corps de distributeur 14. Le second pied 36 opposé, a uniquement une fonction d'appui et peut de ce fait, en variante, n'être maté que par secteurs, c'est à dire par exemple sur des segments. Le deux possibilités sont réalisables
par des formes appropriées de la butée et/ou du poinçon.
Dans l'état non déporté du tiroir de distributeur 22, à chaque anneau de guidage 28 est associé exactement un bourrelet 24 muni d'un élément d'étanchéité 26. Il en résulte dans le distributeur selon la figure 1, des chambres de travail 42 étanches les unes par rapport aux autres. Dans ces chambres de travail 42 débouchent radialement de l'extérieur, des canaux 44 s'étendant dans le corps de distributeur 14 et se terminant dans la paroi extérieure du carter 12 en des raccords P, A, B, R. Les raccords P, A, B, R sont affectés au retour, aux raccords de travail et à l'alimentation, et sont placés, dans l'exemple de réalisation, à titre d'exemple, sur un côté extérieur commun du carter 12. Les anneaux de guidage 28 sont placés chacun latéralement à l'orifice d'embouchure d'un
canal 44 dans l'évidement 20.
Par un coulissement axial du tiroir de distributeur 22, l'interaction entre certains des éléments d'étanchéité 26 et leurs anneaux d'étanchéité 28 associés, peut être interrompue, ce qui établit entre deux chambres de travail 42 voisines, une liaison de f'aide de pression, qui peut être commandée par le
bourrelet 24 correspondant du tiroir de distributeur 22.
D'une manière connue en soi, il est ainsi possible de coupler les raccords de travail A, B à l'alimentation P, et du fluide de pression peut être évacué des raccords de travail A, B vers le retour R.
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Pour l'actionnement du tiroir de distributeur 22, celui-ci coopère par exemple avec deux pistons 48, qui sont placés aux deux extrémités du tiroir de distributeur 22. Ces pistons 48 sont guidés de manière coulissante dans un cylindre 50 réalisé à l'intérieur des couvercles 16, 18. Ces couvercles 16, 18 présentent à cet effet une forme de coupelle. Une chambre de cylindre 52 est délimitée par la paroi du couvercle 16, 18 et la face active du piston 48 en combinaison avec un joint d'étanchéité 54, et peut être alimentée par des canaux de fluide de pression non représentés. En guise de fluide de pression, il est possible d'utiliser le fluide de pression dont l'écoulement est commandé par le distributeur 10, mais l'utilisation d'un autre fluide de
pression est toutefois également possible.
Des modifications et des compléments sont naturellement possibles sur l'exemple de réalisation décrit, sans s'écarter du concept de base de l'invention. Il est ainsi possible d'envisager d'actionner le tiroir de distributeur 22 par voie électrique ou voie mécanique au moyen de systèmes de leviers à main, à la place de l'actionnement par les pistons 48 sollicités par un fluide de pression. De la même manière, il est également possible d'envisager de prévoir, à la place d'un alésage axial 20 cylindrique, traversant, un évidemment à diamètre intérieur étagé plusieurs fois, dont les épaulements serviraient de butée pour les anneaux de guidage 28. Dans ce cas, un matage periphérilie complet sur un seul côté, des anneaux de guidage 28, serait suffisant, bien que dans ce cas il faudrait alors des anneaux de guidage 28 de diamètre extérieur différent. Par ailleurs, le concept de construction conforme à l'invention ne se limite pas aux distributeurs à 5 orifices et 2 voies, tel que décrit, ni à des distributeurs en technique de raccordement tubulaire. Le principe de construction est de préférence prevu pour des distributeurs pneumatiques, une transposition à des distributeurs hydrauliques
semblant toutefois envisageable.
Claims (14)
1. Distributeur (10) commandé par un tiroir, notamment destiné à des applications pneumatiques, comprenant un carter (12) qui comporte un évidemment (20), et un tiroir de distributeur (22) qui est guidé de manière longitudinalement mobile dans l'évidement (20), divise l'évidement (20) en chambres de travail (42) par interaction avec des éléments d'étanchéité (26), et commande des liaisons de fluide de pression entre deux chambres de travail (42) respectivement voisines, le distributeur comprenant également des canaux (44) qui débouchent de l'extérieur dans les chambres de travail (42) pour l'alimentation en fluide de pression, caractérisé en ce que pour le guidage du tiroir de distributeur (22) sont prévus des corps de guidage (28) de forme annulaire, qui peuvent être insérés par glissement dans l'évidement (20) et peuvent être liés au carter (12) par matage en formant une liaison par
complémentarité de forme.
2. Distributeur commandé par un tiroir selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une au moins des faces latérales d'un corps de guidage (28) présente un contour (30) avec un pied (36) déformable se
distinguant d'une tête (34) résistant à la déformation.
3. Distributeur commandé par un tiroir selon
l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en c.e que
le contour (30) présente une rainure annulaire (32)
périphérique.
4. Distributeur commandé par un tiroir selon
l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le
pied (36) d'une face latérale, dirigé vers la paroi de Il l'évidement (20), est lié par matage au carter (12), au moins par secteurs, et l'autre pied (36) opposé, est lié
par matage au carter (12) sur toute la périphérie.
5. Distributeur commandé par un tiroir selon
l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que
les bords des pieds (36) dirigés vers le carter (12) sont réalisés sensiblement sous forme d'arêtes vives
(38) à angle droit.
6. Distributeur commandé par un tiroir selon
l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que
l'évidement (20) du distributeur (10) présente une forme cylindrique à diamètre constant dans la direction
longitudinale.
7. Distributeur commandé par un tiroir selon
l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le
carter (12) du distributeur (10) est réalisé d'un seul
tenant et peut être fabriqué sans enlèvement de copeaux.
8. Distributeur commandé par un tiroir selon
la revendications 7, caractérisé en ce que le carter
(12) peut être fabriqué par un procédé de moulage par injection et est réalisé en aluminium ou en matière plastique.
9. Distributeur commandé par un tiroir selon
l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le
matériau des corps de guidage (28) présente un module
d'élasticité plus élevé que celui du carter (12).
10. Distributeur commandé par un tiroir selon
l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le
distributeur est réalisé en tant que distributeur à 5
orifices et 2 voies (distributeur 5/2).
11. Distributeur commandé par un tiroir selon
l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que
le distributeur (10) présente un raccord d'alimentation (P), un raccord de retour (R) et des raccords de travail (A, B), qui sont disposés sur un côté extérieur commun
du carter (12).
12. Distributeur commandé par un tiroir selon
l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que
W le tiroir de distributeur (22) est fabriqué en tant que tiroir creux ou plein en aluminium, laiton ou matière plastique.
13. Distributeur commandé par un tiroir selon
l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que
les éléments d'étanchéité (26) sont placés sur le tiroir de distributeur (22), par exemple en y étant rapportés
par vulcanisation.
14. Procédé de fabrication d'un distributeur
commandé par un tiroir selon l'une des revendications 1
à 13, caractérisé en ce que des corps de guidage (28) comprenant un pied (36) et une tête (34) sont insérés par glissement dans un évidement (20) d'un carter (12), jusqu'à ce qu'ils viennent s'appuyer avec l'une de leurs faces latérales, sur une butée formée par un outil de montage, et en ce qu'un outil de compression agit alors sur le corps de guidage (28) de façon à relier par complémentarité de forme, les pieds (36) d'un corps de guidage (28) à la paroi de l'évidement (20), au moins
par secteurs.
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