FR2915787A1 - Raccord de type bloqueur a clapet et moyens d'equilibrage de pression - Google Patents

Abstract

Raccord de type bloqueur, comportant un corps (2) possédant un canal (3) associé à des premier et deuxième organes de raccordement (7, 14) du canal à un circuit principal d'alimentation qui sont disposés de part et d'autre d'un siège (18) pour un clapet (17) coulissant dans le canal selon un axe central (40) du canal entre une position d'obturation et une position de dégagement du canal, le clapet étant associé à un élément élastique de rappel (20) en position d'obturation et étant relié par une tige (16) à un piston (23) coulissant selon l'axe central dans une chambre de pilotage (21) dans laquelle débouche un conduit de raccordement (28) à un circuit secondaire d'alimentation, la chambre de pilotage étant étanche par rapport au canal et étant disposée du côté du premier organe de raccordement, le clapet s'étendant du côté du premier organe de raccordement et en ce que le piston comprend une partie (25) reçue dans une chambre additionnelle (26) étanche par rapport à la chambre de pilotage et associée à des moyens (30) d'équilibrage de pression entre la chambre additionnelle et le canal du côté du siège voisin du deuxième organe de raccordement.

Description

La présente invention concerne un raccord de type bloqueur notamment

destiné à équiper un actionneur comme par exemple un vérin pour raccorder une chambre de celui-ci à un circuit d'alimentation pneumatique.

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Un raccord de type bloqueur comprend généralement un corps possédant, le long d'un axe central, une première extrémité pourvue d'un organe de raccordement à l'actionneur et une deuxième extrémité dans laquelle dé- bouche un conduit qui s'étend perpendiculairement à l'axe central et qui est pourvu de moyens de son raccordement à une extrémité de conduite faisant partie d'un circuit d'alimentation en un fluide, généralement de l'air comprimé. Entre les deux extrémités du canal, s'étend un siège pour un clapet coulissant parallèlement à l'axe central du canal entre une position d'obturation et une position de dégagement du canal. Le clapet est associé à un élément élastique de rappel en position d'obturation et est relié par une tige à un piston coulissant selon l'axe central dans une chambre de pilotage dans laquelle débouche un conduit de raccordement à un circuit secondaire d'alimentation en air comprimé. La chambre de pilotage est étanche par rapport au canal et est disposée du côté de sa deuxième extrémité.

Lorsque le circuit secondaire d'alimentation est sous pression, le piston maintient le clapet en position de dégagement à l'encontre de l'effet de l'élément élastique de rappel. Le vérin peut alors être alimenté par le circuit principal d'alimentation. Lorsque le circuit se- condaire n'est plus sous pression, l'élément élastique de rappel ramène le clapet en position d'obturation. Le vérin est alors isolé du circuit principal d'alimentation. Les raccords de type bloqueur sont particulière-ment utilisés dans les installations comptant plusieurs vérins et autres actionneurs qui nécessitent d'être inac- tivés pour permettre à un opérateur d'intervenir en toute sécurité sur l'installation. Pour ce faire, il suffit à l'opérateur de couper le circuit secondaire d'alimentation pour immobiliser tous les actionneurs.

L'installation peut également être agencée de telle manière qu'une panne d'électricité engendre automatiquement la coupure du circuit secondaire d'alimentation et donc l'immobilisation des actionneurs. Un inconvénient des raccords de type bloqueur ac- tuels est que la pression du circuit secondaire doit être suffisante pour pouvoir déplacer le clapet à la fois à l'encontre de l'effort exercé sur le clapet par la pression du fluide du circuit principal et à l'encontre de l'effort exercé sur le clapet par l'élément élastique de rappel. Il est donc nécessaire soit d'avoir un piston de forte section, ce qui nuit à l'encombrement du raccord, soit d'avoir une forte pression dans le circuit secondaire obligeant à dimensionner les éléments de ce circuit en conséquence.

OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet un raccord de type bloqueur incorporant un clapet mobile sous un effort relativement faible. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un raccord de type bloqueur, comportant un corps possédant un canal associé à des premier et deuxième organes de raccordement du canal à un circuit principal d'alimentation, qui sont disposés de part et d'autre d'un siège pour un clapet coulissant dans le canal selon un axe central du canal entre une position d'obturation et une position de dégagement du canal, le clapet étant associé à un élément élastique de rappel en position d'obturation et étant relié par une tige à un piston coulissant selon l'axe central dans une chambre de pilotage dans laquelle débouche un conduit de raccordement à un circuit secondaire d'alimentation. Le clapet s'étend du côté du premier organe de raccordement et le piston comprend une partie reçue dans une chambre additionnelle étanche par rapport à la chambre de pilotage et associée à des moyens d'équilibrage de pression entre la chambre additionnelle et le canal du côté du siège voisin du deuxième organe de raccordement. Ainsi, en l'absence de pression dans le circuit secondaire, les pressions sont sensiblement équilibrées de part et d'autre de l'ensemble piston - tige - clapet, de sorte que l'effort nécessaire au déplacement du clapet dans sa position de dégagement est réduit. L'élément élastique de rappel peut en outre être de raideur moindre. De préférence, les moyens d'équilibrage de pression comprennent un conduit de liaison s'étendant entre la chambre additionnelle et le canal. Un équilibrage de pression est obtenu en reliant simplement la chambre additionnelle au canal du côté du deuxième organe de raccordement. Ce mode de réalisation est particulièrement simple. Avantageusement alors, le conduit de liaison s'étend dans la tige et a une extrémité débouchant sur une face du clapet du côté du deuxième organe de raccordement et sur une face de la partie de piston dans la chambre additionnelle. Le canal de liaison est alors intégré dans l'en-semble piston - tige - clapet de sorte que les moyens d'équilibrage de pression ne viennent pas augmenter l'encombrement du raccord. De préférence, la partie de piston reçue dans la chambre additionnelle a une section sensiblement identique à une section active du clapet.

Les moyens d'équilibrage de pression permettent d'avoir sensiblement la même pression dans le canal et dans la chambre additionnelle. Comme la section de la partie de piston et la section active du clapet sont identiques, le fluide du circuit principal d'alimentation exerce des efforts opposés de même valeur sur le clapet et sur la partie de piston. Le déplacement du clapet dans sa position de dégagement ne nécessite que de vaincre l'effort exercé sur le clapet par l'élément élastique de rappel maintenant le clapet en position d'obturation.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, le premier organe de raccordement comprend un conduit qui s'étend sensiblement perpendiculairement au canal et qui est agencé pour être implanté dans un élément du circuit principal d'alimentation et la chambre de pilotage est ménagée dans une cloche montée sur le corps pour pivoter autour de l'axe central du canal et le conduit de raccordement au circuit secondaire se raccorde à la cloche de façon sensiblement perpendiculaire à l'axe central.

Il est ainsi possible d'adapter la géométrie du raccord en fonction de son environnement. Avantageusement alors, le conduit de raccordement au circuit secondaire d'alimentation est coudé et monté pour pivoter par rapport à la cloche autour d'un axe sen- siblement perpendiculaire à l'axe central du canal. Les possibilités d'adaptation de la géométrie du raccord à son environnement sont augmentées. Il est en particulier possible d'obtenir une géométrie particulièrement compacte.

De préférence, le raccord comprend au moins un élément d'indexation angulaire de la cloche par rapport au corps et/ou au moins un élément d'indexation angulaire du conduit de raccordement par rapport à la cloche. L'élément d'indexation angulaire permet de main- tenir l'orientation des composants auxquels il est asso- cié. Par ailleurs, lorsque le circuit secondaire est coupé, le clapet en position d'obturation empêche la communication du fluide avec l'actionneur et immobilise ce- lui-ci. Or, pour intervenir sur l'installation, il peut être nécessaire que l'opérateur déplace la partie mobile de l'actionneur, ce qui suppose de vider au moins une des chambres de l'actionneur. A cet effet, on prévoit, selon une autre caracté- ristique de l'invention, un organe de purge disposé dans le canal du côté du siège orienté vers le premier organe de raccordement. L'organe de purge permet de mettre à l'échappe-ment la chambre de l'élément du circuit principal à la- quelle le premier organe de raccordement est connecté. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un raccord conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective de ce raccord et en coupe selon le plan II-II de la figure 1, le clapet étant en position d'obturation, - la figure 3 est une vue de ce raccord en coupe selon le plan III-III de la figure 1, - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 du raccord avec le clapet en position de dégagement, - la figure 5 est une vue en perspective de ce raccord avec des orientations différentes de la cloche et du conduit de raccordement au circuit secondaire.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 5 Le raccord conforme à l'invention est ici destiné à raccorder un actionneur tel qu'un vérin à un circuit principal d'alimentation par l'intermédiaire d'une canalisation. Le vérin et la canalisation du circuit princi- pal étant connus en eux-mêmes, ils ne sont ni décrits ni représentés. Le raccord conforme à l'invention, généralement désigné en 1, comporte un corps tubulaire généralement désigné en 2 délimitant un canal 3 d'axe central 40. Le canal 3 possède, de part et d'autre d'une douille 4 rapportée dans le canal 3, une première portion d'extrémité 3.1 et une deuxième portion d'extrémité 3.2. La première portion d'extrémité 3.1 est obturée à l'opposé de la douille 4 par une paroi 6 du corps 2. Dans la portion d'extrémité 3.1 débouche, perpendiculairement à l'axe central 40, un conduit 7 ayant une extrémité libre sur laquelle est montée à pivotement de manière étanche une embase 8 de raccordement au. vérin. Il est donc possible d'orienter le corps 2 par rapport à l'actionneur sur lequel il est monté par le pivotement du conduit 7 par rapport à l'embase 8. Dans la portion d'extrémité 3.1 débouche égale-ment un orifice 9 qui est ménagé dans le corps 2 et qui reçoit un clapet de purge 10 à coulissement selon une di- rection perpendiculaire à l'axe central 40. Le clapet de purge 10 comporte, parallèlement à la direction de coulissement, une extrémité d'obturation 10.1, qui est en saillie dans la portion 3.1 du canal 3, et une extrémité de manoeuvre 10.2 qui est en saillie à l'extérieur dans un renfoncement 41 du corps 2, protégeant l'extrémité de manoeuvre 10.2 de toute manipulation accidentelle. L'extrémité d'obturation 10.1 comporte un épaulement 11 de support axial d'un élément d'étanchéité 12, ici un joint torique. L'épaulement 11 est formé d'une surface tronconi- que se rétrécissant vers l'extrémité de manoeuvre 10.2.

Des rainures 13 s'étendent axialement en périphérie du clapet de purge 10 depuis l'épaulement 11 pour déboucher sur l'extrémité de manoeuvre 10.2. Le clapet de purge 10 est mobile entre une position dans laquelle l'élément d'étanchéité 12 est serré entre l'épaulement 11 et la surface interne du canal 3 bordant l'orifice 9 obturant ainsi les rainures 13 et une position d'échappement dans laquelle l'épaulement 11 est écarté du bord de l'orifice 9 de sorte que le l'élément d'étanchéité 12 n'obture plus les rainures 13 et permet une communication entre le canal 3 et l'extérieur du corps 2 via les rainures 13. Il est alors possible de purger la portion d'extrémité 3.1 du canal 3 et la chambre qui y est raccordée en amenant le clapet de purge 10 dans sa position d'échappement.

La portion d'extrémité 3.2 du canal 3 reçoit un organe de raccordement généralement désigné en 14 de type classique pour recevoir une extrémité de canalisation. L'organe de raccordement 14 comprend un insert équipé d'une rondelle d'accrochage dentée et d'un poussoir et retient un élément d'étanchéité disposé entre la douille 4 et l'insert. La douille 4 comporte, un alésage 15 étagé comportant, de l'extrémité 3.1 vers l'extrémité 3.2, des tronçons 15.1, 15.2, 15.3 de diamètres croissant se rac- cordant par des épaulements. Les tronçons 15.2, 15.3 sont destinés à accueillir une extrémité de canalisation reçue dans l'organe de raccordement 14 et fournir une butée à l'enfoncement de cette extrémité de canalisation. Une tige 16 est reçue dans un perçage de la paroi 6 pour coulisser de façon étanche le long de l'axe central 40 du canal 3. Une extrémité de la tige 16 s'étend en saillie dans le canal 3 et est pourvue d'un clapet 17 mobile, du fait du coulissement de la tige 16, entre une position d'obturation dans laquelle le clapet 17 est ap- pliqué contre un siège 18 délimitant l'entrée du tronçon 15.1 de l'alésage 15 de la douille 4 (figures 2 et 3) et une position de dégagement dans laquelle le clapet 17 est décollé du siège 18 (figure 4). Le clapet 17 comporte à l'opposé de la tige 16 une face 27 à partir de laquelle des ailettes 19 s'étendent axialement. Les ailettes 19 sont reçues dans le tronçon 15.1 de l'alésage 15 de la douille 14 de manière à assurer le guidage du clapet 17 entre ses deux positions sans entraver la circulation du fluide.

Un ressort 20 hélicoïdal s'étend autour de la tige 16 en prenant appui contre la paroi 6 et contre le clapet 17 pour rappeler élastiquement le clapet 17 vers sa position d'obturation. Le ressort 20 prend appui contre la paroi 6 par l'intermédiaire d'une douille 35, épaulée intérieurement, recevant l'extrémité correspondante du ressort 20 en appui contre l'épaulement interne de la douille 35 et emprisonnant un élément d'étanchéité 36 reçu dans un lamage du perçage recevant la tige 16. La tige 16 a une extrémité opposée au clapet 17 qui s'étend en saillie à l'extérieur du corps 2 dans une chambre de pilotage 21 ménagée dans une cloche 22 qui coiffe l'extrémité du corps 2 pourvue de la paroi 6 et qui est montée sur le corps pour pivoter de façon étanche sur celui-ci autour de l'axe central 40. Cette extrémité de la tige 16 est équipée d'un piston 23 solidaire d'une membrane 24 déformable divisant de façon étanche la chambre de pilotage 21 en deux compartiments 21.1, 21.2, le compartiment 21.1 s'étendant au voisinage de la paroi 6. Le piston 23 comprend en outre, du côté du compartiment 21.2, une partie 25 reçue à coulissement de façon étanche dans une chambre additionnelle 26 étanche par rapport au compartiment 21.2 de la chambre de pilotage 21. La partie de piston 25 reçue dans la chambre additionnelle 26 a une section sensiblement identique à la section active du clapet 17 (c'est-à-dire l'aire de la face 27).

Un conduit de liaison 30 s'étend dans la tige 16, le clapet 17 et le piston 23 pour relier la chambre additionnelle 26 à la portion d'extrémité 3.2 du canal 3. Le conduit de liaison 30 débouche ainsi sur la face 27 du clapet 17 et sur la partie de piston 25 dans la chambre additionnelle 26. Le conduit de liaison 30 permet d'avoir la même pression dans la portion d'extrémité 3.2 du canal 3 et dans la chambre additionnelle 26. Comme la partie de piston 25 et la face 27 du clapet 17 ont la même section, le fluide du circuit principal d'alimentation exerce des efforts opposés de même valeur sur le clapet 17 et sur la partie de piston 25. Un conduit de raccordement 28 à un circuit secondaire d'alimentation débouche dans le compartiment 21.1 de la chambre de pilotage 21 tandis que le compartiment 21.2 est mis à l'échappement par un conduit 29 dé-bouchant à l'extérieur de la cloche 22. Le conduit de raccordement :28 est coudé et comporte une portion d'extrémité 28.1 se raccordant à la cloche 22 perpendiculairement à l'axe central 4 du canal 3 et une portion d'extrémité 28.2 opposée recevant un organe de raccordement, généralement désigné en 31, du type de l'organe de raccordement 14. La portion d'extrémité 28.1 du conduit de raccordement 28 est montée pour pivo- ter de façon étanche sur la cloche 22. Des éléments d'indexation, symbolisés en 32, 32', formés de reliefs élastiquement déformables de formes complémentaires sont ménagés d'une part sur la cloche 22 et sur le corps 2 et d'autre part sur la portion d'extrémité 28.1 du conduit de raccordement 28 et sur le corps 2 pour permettre d'indexer angulairement la cloche 22 par rapport au corps 2 et le conduit de raccordement 28 par rapport à la cloche 22. On peut voir aux figures 1 et 5 deux géométries qu'il est possible d'obtenir en orientant la cloche 22 et le conduit 28 par rapport au corps 2. On comprend que lorsque le clapet 17 est en position d'obturation, le conduit de liaison 30 permet d'équilibrer les pressions qui s'exercent sur l'ensemble piston - tige - clapet dans la chambre additionnelle 26 et dans la portion d'extrémité 3. 2 du canal 3. De ce fait, pour amener le clapet 17 dans sa position de dégagement en alimentant le compartiment 2.1 de la chambre de pilotage 21 par le circuit secondaire d'alimentation, il est uniquement nécessaire de vaincre l'effort exercé par le ressort 20 sur le clapet 17. Lorsque le circuit secondaire d'alimentation est mis à l'échappement, le ressort 20 va ramener le clapet 17 en position d'obturation.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des va-riantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, le raccord peut avoir une struc- ture différente de celle décrite. Ainsi, l'orientation de la cloche par rapport au corps, du conduit de raccorde-ment du circuit secondaire d'alimentation, est totalement indépendante des moyens d'équilibrage de pression et de la présence d'une purge.

De même, la présence d'une purge est totalement indépendante des moyens d'équilibrage de pression ou des possibilités d'orientation des différents composants du raccord les uns par rapport aux autres.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Raccord de type bloqueur, comportant un corps (2) possédant un canal (3) associé à des premier et deuxième organes de raccordement (7, 14) du canal à un circuit principal d'alimentation, qui sont disposés de part et d'autre d'un siège (18) pour un clapet (17) cou-lissant dans le canal selon un axe central (40) du canal entre une position d'obturation et une position de déga- gement du canal, le clapet étant associé à un élément élastique de rappel (20) en position d'obturation et étant relié par une tige (16) à un piston (23) coulissant selon l'axe central dans une chambre de pilotage (21) dans laquelle débouche un conduit de raccordement (28) à un circuit secondaire d'alimentation., caractérisé en ce que le clapet est disposé, par rapport au siège, du côté du premier organe de raccordement et en ce que le piston comprend une partie (25) reçue dans une chambre additionnelle (26) étanche par rapport à la chambre de pilotage et associée à des moyens (30) d'équilibrage de pression entre la chambre additionnelle et le canal du côté du siège voisin du deuxième organe de raccordement.

2. Raccord selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'équilibrage de pression comprennent un conduit de liaison (30) s'étendant entre la chambre additionnelle (26) et le canal (3).

3. Raccord selon la revendication 2, dans lequel le conduit de liaison (30) s'étend dans la tige (16) et a une extrémité débouchant sur une face (27) du clapet (13) du côté du deuxième organe de raccordement et sur une face de la partie de piston (25) dans la chambre additionnelle (26).

4. Raccord selon la revendication 1, dans lequel la partie de piston (25) reçue dans la chambre addition- nelle (26) a une section sensiblement identique à une 12 section active (27) du clapet (17).

5. Raccord selon la revendication 1, dans lequel le premier organe de raccordement comprend un conduit (7) qui s'étend sensiblement perpendiculairement au canal (3) et qui est agencé pour être implanté dans un élément du circuit principal d'alimentation.

6. Raccord selon la revendication 5, dans la-quelle la chambre de pilotage (21) est ménagée dans une cloche (22) montée sur le corps (2) pour pivoter autour de l'axe central (40) du canal (3) et le conduit de raccordement (29) au circuit secondaire se raccorde à la cloche de façon sensiblement perpendiculaire à l'axe central.

7. Raccord selon la revendication 6, dans lequel le conduit de raccordement (28) au circuit secondaire d'alimentation est coudé et monté pour pivoter par rapport à la cloche (22) autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe central (40) du canal (3).

8. Raccord selon la revendication 6 ou la reven- dication 7, comprenant au moins un élément d'indexation angulaire (32) de la cloche (22) par rapport au corps (2) et/ou au moins un élément d'indexation angulaire (32') du conduit de raccordement (28) par rapport à la cloche (22).

9. Raccord selon la revendication 1, dans lequel le piston (23) est solidaire d'une membrane (24) souple divisant de façon étanche la chambre de pilotage (21) en deux compartiments, dans l'un (21.1) débouchant le conduit de raccordement au circuit secondaire (28) et l'autre étant mis à l'échappement.

10. Raccord selon la revendication 1, comportant un organe de purge (10) disposé dans le canal (3) du côté du siège (19) orienté vers le premier organe de raccorde-ment (7).

11. Raccord selon la revendication 10, dans le-quel l'organe de purge comprend un clapet de purge (10) qui coulisse dans le corps (2) entre une position fermée et une position de mise à l'échappement du canal (3).

12. Raccord selon la revendication 11, dans le- quel le clapet de purge (10) comprend, parallèlement à une direction de coulissement du clapet de purge, une extrémité d'obturation (10.1) qui est en saillie dans le canal et une extrémité de manoeuvre (10.2) qui est en saillie à l'extérieur du corps (2), l'extrémité d'obtura- tion comportant un épaulement (11) de support axial d'un élément d'étanchéité (12), des rainures (13) s'étendant axialement en périphérie du clapet de purge depuis l'épaulement pour déboucher sur l'extrémité de manoeuvre.