WO1990002883A1 - Raccord-regleur pilote pour le reglage de vitesse des verins pneumatiques - Google Patents

Raccord-regleur pilote pour le reglage de vitesse des verins pneumatiques Download PDF

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WO1990002883A1 PCT/FR1989/000462 FR8900462W WO9002883A1 WO 1990002883 A1 WO1990002883 A1 WO 1990002883A1 FR 8900462 W FR8900462 W FR 8900462W WO 9002883 A1 WO9002883 A1 WO 9002883A1
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Yves Levenez
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    • Y10T137/87265—Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/87539—Having guide or restrictor

Definitions

  • the speed of a double-acting pneumatic cylinder is adjusted for each direction of travel using a unidirectional flow limiter placed between the orifice of the cylinder through which air escapes during the set stroke and its distributor. feed.
  • a unidirectional flow limiter placed between the orifice of the cylinder through which air escapes during the set stroke and its distributor. feed.
  • Such an apparatus also called an adjuster, comprises an adjustment screw integral with a needle to limit at will the flow of exhaust air through its seat which thus determines the speed of the jack.
  • the adjuster further comprises a one-way valve opening in the direction of the intake flow rate and closing in the direction of the exhaust flow.
  • Conventional adjusters allow only one speed set for a direction of travel of the cylinder, a speed which is established from the start and remains constant.
  • the present invention makes it possible to achieve this object, by producing two-speed adjusters, the transition from one speed to a second set lower speed being effected by the arrival in the device of a pneumatic piloting signal. , and the reverse operation by the disappearance of this signal.
  • a piloted connection-regulator comprises three connectable orifices; the first to one of the orifices of the jack through which the air leaves in the direction of travel whose speed is to be adjusted; the second to the corresponding dispenser orifice, and the third to a pilot piping.
  • the air escaping from the jack during the race flows from the first to the second orifice and its flow through a seat is a function of the position of a needle which controls its passage.
  • This needle is formed by the end of a piston sliding in leaktight manner by a seal in its cylindrical housing, and which can be subjected, on its face opposite to the needle, to the pressure of a signal from outside.
  • This signal has the effect of moving the piston towards the seat, and this stroke being limited by the internal end of a screw maneuverable from the outside on which it abuts by its needle end, the flow rate left in the air exhaust through the device, and therefore the cylinder speed, thus depends on the setting of this screw.
  • the pressure passing through the adjuster in one direction or the other pushes the piston when the seat is fully open and such an device allows only one speed set entered by a control signal.
  • the stroke of the piston in opening the seat can also be limited by a second adjusting screw opposite the first, on which it abuts by its end opposite the needle; this second screw regulating a jack speed always higher than that set by the first which determines the passage through the seat in the presence of a piloting signal.
  • a return valve is arranged in bypass of the seat to open in the direction from the air intake to the cylinder and close in the direction of the purge flow from it.
  • Figure 1 is a sectional view of a controlled fitting-adjuster, and its assembly for obtaining two different speeds of the rod output of a cylinder.
  • the piloted adjuster comprises in a body (1), a piston (2) sliding in a cylindrical housing in a sealed manner by a seal (3), and one end of which forms a needle (15) cooperating with a seat (16) for controlling a flow of fluid coming from a first chamber (4) to a second chamber (5).
  • the first chamber (4) is delimited by the seat (16), an annular unidirectional valve (14) established in derivation of said seat, the seal (8) of an adjustment screw (7), and by a connection orifice. (11).
  • the second chamber (5) is delimited by the seat (16), the valve (14), the seal (3) of the piston (2) and a connectable orifice (12).
  • the valve (14) is oriented so as to close at the flow of fluid flowing from the chamber (4) to the chamber
  • the apparatus also comprises a third chamber (6) delimited by the seal
  • the piloted adjuster regulates the low rod exit speed of a jack (30) by the effect of a piloting signal emitted by a sensor (50).
  • the air coming from the chamber of the cylinder in purge on the rod side flows in the adjuster from its orifice (11) to its orifice (12), closes the valve (14) in its own passage which can only be done 'through the seat (16) with a flow rate depending on the position of the needle (15).
  • the piston (2) is pushed into abutment on the internal end (7a) of the screw (7) which passes through the seat (16) to enter a blind axial channel of the piston (2) and improve guidance.
  • the speed of the jack (30) is therefore adjusted by the screw (7).
  • the piston (2) is kept in the open position of the seat (16) by the effect of the pressure passing through the device in the chamber (5).
  • the passage left to the exhaust flow through the seat (16) is then a function of the adjustment of the screw (9) on the internal end of which the piston (2) abuts by its face opposite the needle (15).
  • the screw (9) therefore adjusts a cylinder speed always higher than that adjusted by the screw (7).
  • the sensor (50) can be operated either manually, or by the rod of the jack (30) itself or that of another jack.
  • the signal can also come from various sources, such as a timer, the start of another cylinder, sequencer, etc. It can only be issued for certain cylinder operating sequences in the cycle.
  • Figure 2 is the sectional representation of another embodiment of the invention which differs essentially from the embodiment previously described according to Figure 1, by its piston (2) which has two different sections defined by the seals (3) and (3a) that he wears.
  • the seal (3a) of larger diameter than that of the seal (3) is subjected to the pressure of the signal in the chamber (6); this arrangement allowing a possibly low pressure control signal.
  • Figure 3 is a sectional representation of another embodiment of the invention which, like the embodiment previously described according to Figure 2, comprises a stage piston (2) capable of moving under the effect of a low pressure of steering.
  • the needle (15) of the piston (2) is extended by a rod (2a) of small diameter which passes through the seat (16) and comprises at its end a piston section defined by its seal (3b) smaller than that of the seat and that of the large piston section defined by the seal (3).
  • the pressure passing through the device acts on the piston (2) in the direction of the opening of the seat (16) with a force resulting from the difference in sections (3-3b), while the opposing pressure of the signal acts on the full section (3).
  • the adjusting screw (7) of the low speed on the internal end of which abuts the piston (2) by its small section has no seal.
  • Figure 4 is a sectional representation of another embodiment of a two-speed pilot-operated fitting-adjuster according to the invention.
  • the arrangement of the piston (2) is here such that it tends to close the seat (16) in the direction of flow of the exhaust air, that is to say from the chamber (4) to the chamber (5); this provision is more particularly applicable in devices of small bulk.
  • the adjusting screw (7) for the low speed has a screw pitch on the left and the adjusting screw (9) for the high speed, a screw pitch for the right
  • the orifices (11), (12) and (13) are equipped with instantaneous connection cartridges (11a), (12a) and (13a).

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Abstract

L'invention concerne un raccord-régleur piloté permettant deux vitesses différentes dans une même course d'un vérin pneumatique à double effet. En l'absence de signal de pilotage à l'orifice (13) de l'appareil, la pression d'échappement en provenance du vérin (30) effectuant sa course de sortie de tige, trouve le clapet de retour (14) fermé et maintient le piston (2) contre la butée (9) dont le réglage détermine un premier débit entre le pointeau (15) à l'extrémité du piston et son siège (16), débit correspondant à la grande vitesse. L'arrivée d'un signal de pression dans la chambre (6) déplace le piston (2) jusqu'à buter sur une seconde vis (7) dont le réglage permet un second débit plus faible que le premier et qui détermine ainsi la seconde vitesse. Le clapet de retour (14) s'ouvre au débit d'admission traversant à rebours l'appareil en direction du vérin dans sa course inverse, et le signal de pilotage ayant disparu, cette pression repousse le piston (2) en position de grande vitesse. Applications aux techniques pneumatiques.

Description

RACCORD-REGLEUR PILOTE
POUR LE REGLAGE DE VITESSE DES VERINS PNEUMATIQUES.
La vitesse d'un vérin pneumatique à double effet se règle pour chaque sens de course à l'aide d'un limiteur de débit unidirectionnel placé entre l'orifice du vérin par lequel s'échappe l'air pendant la course réglée et son distributeur d'alimentation. Un tel appareil, encore appelé régleur, comporte une vis de réglage solidaire d'un pointeau pour limiter à volonté le débit d'air d'échappement à travers son siège qui détermine ainsi la vitesse du vérin. Pour permettre dans l'autre sens de course, l'admission à plein débit du fluide moteur dans cette même chambre, le régleur comporte en outre un clapet unidirectionnel s 'ouvrant dans le sens du débit d'admission et se fermant dans le sens du débit d'échappement. Les régleurs classiques ne permettent qu'une seule vitesse réglée pour un sens de course du vérin, vitesse qui s'établit dès le départ et reste constante. Or, dans un grand nombre de cas de figure, on aimerait disposer pendant chaque course et sur commande, de deux vitesses de valeurs différentes, ce qui aurait pour effet d'augmenter les cadences tout en évitant les chocs de fin de course, ou encore d'obtenir facilement une vitesse rapide d'un outil suivi d'une vitesse de travail plus lente.
La présente invention permet d'atteindre ce but, par la réalisation de régleurs à deux vitesses, le passage d'une vitesse à une seconde vitesse réglée plus faible s'effectuant par l'arrivée dans l'appareil d'un signal pneumatique de pilotage, et l'opération inverse par la disparition de ce signal.
Selon l'invention, un raccord-régleur piloté comporte trois orifices raccordables; le premier à un des orifices du vérin par lequel sort l'air dans le sens de course dont on veut régler la vitesse; le second à l'orifice correspondant du distributeur, et le troisième à une tuyauterie de pilotage. L'air s'échappant du vérin pendant la course s'écoule du premier au second orifice et son débit à travers un siège est fonction de la position d'un pointeau qui en contrôle le passage. Ce pointeau est formé par l'extrémité d'un piston coulissant de façon étanche par un joint dans son logement cylindrique, et qui peut être soumis, sur sa face opposée au pointeau, à la pression d'un signal de provenance extérieure. Ce signal a pour effet de déplacer le piston en direction du siège, et cette course étant limitée par l'extrémité interne d'une vis manœuvrable de l'extérieur sur laquelle il vient buter par son extrémité pointeau, le débit laissé à l'air d'échappement traversant l'appareil, et donc la vitesse du vérin, dépend ainsi du réglage de cette vis. Dans cette version simplifiée de l'appareil, en l'absence de signal de pilotage, la pression traversant le régleur dans un sens ou dans l'autre repousse le piston en pleine ouverture du siège et un tel appareil ne permet qu'une seule vitesse réglée introduite par un signal de pilotage. Dans les versions préférentielles d'application de l'invention, la course du piston en ouverture du siège peut également être limitée par une seconde vis de réglage opposée à la première, sur laquelle il vient buter par son extrémité opposée au pointeau; cette seconde vis réglant une vitesse de vérin toujours plus élevée que -celle réglée par la première qui détermine le passage à travers le siège en présence d'un signal de pilotage. Pour permettre alors le plein débit d'admission vers le vérin dans sa course inverse, débit traversant le régleur en sens contraire à celui des débits d'échappement contrôlés, un clapet de retour est disposé en dérivation du siège pour s ' ouvrir dans le sens de l'admission d'air vers le vérin et se fermer dans le sens du débit de purge en provenant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation préférentielle et en se référant aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue en coupe d'un raccord-régleur piloté, et son montage permettant d'obtenir deux vitesses différentes de la sortie de tige d'un vérin.
Suivant la figure 1, le régleur piloté comporte dans un corps (1), un piston (2) glissant dans un logement cylindrique de façon étanche par un joint (3), et dont une extrémité forme un pointeau (15) coopérant avec un siège (16) pour contrôler un débit de fluide venant d'une première chambre (4) vers une seconde chambre (5). La première chambre (4) est délimitée par .le siège (16), un clapet unidirectionnel annulaire (14) établi en dérivation dudit siège, le joint (8) d'une vis de réglage (7), et par un orifice de raccordement (11). La seconde chambre (5) est délimitée par le siège (16), le clapet (14), le joint (3) du piston (2) et un orifice raccordable (12). Le clapet (14) est orienté de façon à se fermer au débit de fluide s'écoulant de la chambre (4) vers la chambre
(5) et à s'ouvrir en sens inverse. L'appareil comporte également une troisième chambre (6) délimitée par le joint
(3) du piston (2), un bouchon (la) fermant le logement dudit piston, le joint (10) d'une vis de réglage (9) dans le bouchon (la) et un orifice raccordable (13).
Tel que représenté suivant la figure 1, le régleur piloté règle la petite vitesse de sortie de tige d'un vérin (30) par l'effet d'un signal de pilotage émis par un capteur (50). L'air en provenance de la chambre du vérin en purge côté tige, s'écoule dans le régleur de son orifice (11) à son orifice (12), ferme le clapet (14) à son propre passage qui ne peut se faire qu'à travers le siège (16) avec un débit fonction de la position du pointeau (15). La chambre
(6) étant sous pression, le piston (2) est poussé en butée sur l'extrémité interne (7a) de la vis (7) qui traverse le siège (16) pour pénétrer dans un canal axial borgne du piston (2) et en améliorer le guidage. En présence du signal de pilotage, la vitesse du vérin (30) est donc réglée par la vis (7). En l'absence de ce signal, le piston (2) est maintenu en position d'ouverture du siège (16) par l'effet de la pression traversant l'appareil dans la chambre (5). Le passage laissé au débit d'échappement à travers le siège (16) est alors fonction du réglage de la vis (9) sur l'extrémité interne de laquelle vient buter le piston (2) par sa face opposée au pointeau (15). La vis (9) règle donc une vitesse de vérin toujours supérieure à celle réglée par la vis (7). Le vérin effectuant sa course inverse, l'air d'admission, traversant le régleur de l'orifice (12) à l'orifice (11) ouvre le clapet (14) et le plein débit est ainsi assuré, que le signal de pilotage soit présent ou non à l'orifice (13) et indépendamment du réglage des vis (7) et (9). Le capteur (50) peut être manœuvré soit manuellement, soit par la tige du vérin (30) lui-même ou celle d'un autre vérin. Le signal peut également provenir de diverses sources, comme un temporisateur, le départ d'un autre vérin, séquenceur, etc. Il peut n'être émis que pour certaines séquences de fonctionnement du vérin dans le cycle.
La figure 2 est la représentation en coupe d'une autre réalisation de l'invention qui se différencie essentiellement de la réalisation précédemment décrite suivant la figure 1, par son piston (2) qui comporte deux sections différentes définies par les joints (3) et (3a) qu'il porte. Le joint (3a) de plus grand diamètre que celui du joint (3) est soumis à la pression du signal dans la chambre (6); cette disposition permettant un signal de pilotage de pression éventuellement faible.
La figure 3 est la représentation en coupe d'une autre réalisation de l'invention qui, comme la réalisation précédemment décrite suivant la figure 2, comporte un piston étage (2) susceptible de se déplacer sous l'effet d'une faible pression de pilotage. Suivant la figure 3, le pointeau (15) du piston (2) se prolonge par une tige (2a) de faible diamètre qui traverse le siège (16) et comporte à son extrémité une section de piston définie par son joint (3b) plus faible que celle du siège et que celle de la grande section du piston définie par le joint (3). La pression traversant l'appareil agit sur le piston (2) dans le sens de l'ouverture du siège (16) avec une force résultant de la différence des sections (3-3b), tandis que la pression antagoniste du signal agit sur la pleine section (3). Suivant cette disposition également, la vis de réglage (7) de la petite vitesse sur l'extrémité interne de laquelle vient buter le piston (2) par sa petite section, ne comporte aucun joint.
La figure 4 est la représentation en coupe d'une autre réalisation d'un raccord-régleur piloté à deux vitesses conforme à l'invention. Suivant la figure 4 et à l'inverse de la disposition retenue dans les réalisations décrites suivant les figures 1, 2 et 3, la disposition du piston (2) est ici telle qu'il tend à la fermeture du siège (16) dans le sens du débit de l'air d'échappement, c'est-à- dire de la chambre (4) à la chambre (5); cette disposition est plus spécialement applicable dans des appareils de faible encombrement.
Suivant les figures 1, 2, 3 et 4, la vis de réglage (7) de la petite vitesse comporte un pas de vis à gauche et la vis de réglage (9) de la grande vitesse, un pas de vis à droite
Suivant les figures 1, 2, 3 et 4, les orifices (11), (12) et (13) sont équipés de cartouches de raccordement instantané (11a), (12a) et (13a).
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitative et l'homme de l'art pourra y apporter des modifications sans sortir pour cela du domaine de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Raccord-régleur piloté pour le réglage de vitesse des vérins pneumatiques se montant entre le vérin et son distributeur, caractérisé en ce qu'il comporte un piston ( 2 ) évoluant axialement dans un logement cylindrique du corps (1) de l'appareil et dont une extrémité forme un pointeau (15) coopérant avec son siège (16) pour contrôler le passage du fluide d'une première chambre (4) délimitée par un orifice (11) raccordable au vérin (30) et ledit siège vers une seconde chambre (5) délimitée par ledit siège et un orifice (12) raccordable au distributeur (40); le piston (2) comporte au moins un joint (3) lui assurant un glissement étanche et qui délimite une troisième chambre (6) avec un orifice (13) de raccordement à une tuyauterie par laquelle arrive un signal de pression agissant sur la face du piston (2) opposée au pointeau (15) et l'entraînant vers la fermeture du siège (16); la course du piston (2) en fermeture du siège (16) est déterminée par une butée réglable axialement en position de l'extérieur et sur laquelle il vient buter par son extrémité côté pointeau (15).
2. Raccord-régleur piloté selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée limitant la course du piston (2) en fermeture du siège (16) est constituée d'une vis (7) coaxiale au piston, se vissant dans le corps (1) de façon étanche par un joint torique (8), se prolongeant par une tige (7a) en direction du pointeau (15) et sur l'extrémité libre de laquelle vient buter le piston (2) dans sa course de fermeture.
3. Raccord-régleur piloté selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le piston (2) est un piston étage présentant deux sections différentes chacune équipée d'un joint torique; la petite section définie par le joint (3) du côté du pointeau (15) est soumise à la pression traversant l'appareil de l'un à l'autre des orifices (11) et (12), et la plus grande section définie par le joint (3a) à la pression du signal de pilotage dans la chambre (6).
4. Raccord-régleur piloté selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pointeau (15) du piston (2) se prolonge au-delà du siège (16) par une tige (2a) de faible diamètre solidaire à son extrémité d'une section plus faible que celle du siège (16) et que celle de la section équipée du joint (3); cette petite section, soumise à la pression dans la chambre (4) coulisse de façon étanche par un joint torique (3b) dans un logement cylindrique du corps (1) de l'appareil. La course du piston (2) en fermeture du siège (16) par le pointeau (15) est limitée par butée de ladite section (3b) sur l'extrémité interne d'une vis de réglage (7) dans le prolongement de son logement cylindrique.
5. Raccord-régleur piloté selon l'une des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que la course du piston (2) en ouverture du siège (16) est déterminée par la position de l'extrémité interne à la chambre (6) d'une vis (9) réglable de l'extérieur et se vissant de façon étanche par un joint torique (10) dans un bouchon (la) solidaire du corps (1) de l'appareil. Le piston (2) vient buter par son extrémité opposée au pointeau (15) sur l'extrémité interne de la vis (9) par l'effet de la pression dans la chambre (5) et en l'absence de pression dans la chambre (6). L'appareil comporte un clapet unidirectionnel (14) établi en dérivation du siège (16), s Ouvrant au passage du fluide de l'orifice (12) vers l'orifice (11) et se fermant en sens inverse.
6. Raccord-régleur piloté selon l'une des revendications 2, 4 et 5, caractérisé en ce que la vis (7) de réglage de la course du piston (2) en fermeture du siège (16) comporte un pas de vis à gauche.
7. Raccord-régleur piloté selon la revendication
1, caractérisé en ce que les orifices (11, 12, 13) de branchement de l'appareil à l'aide de tuyauteries sont équipés de cartouches (lia, 12a, 13a) de raccordement instantané.
PCT/FR1989/000462 1988-09-16 1989-09-13 Raccord-regleur pilote pour le reglage de vitesse des verins pneumatiques WO1990002883A1 (fr)

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FR88/12409 1988-09-16
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