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Title:
IMPROVEMENT TO ELECTRO-FLUIDIC RELAYS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1985/000204
Kind Code:
A1
Abstract:
Improvement to electro-fluidic relays susceptible of indicating either the maximal or the minimal threshold of pressure of a fluid circuit or the position of a movable member of a jack. The relay is comprised of a connector (1, 2) secured directly to an apparatus (5) or to a piping and comprising a body having a pneumatic control inlet (6) communicating with said apparatus or said piping, said control inlet (6) being connected to a space situated on one side of a resilient member (16) subjected to the fluid pressure prevailing at the control inlet (6), said membrane (16) being connected by a transmission member (18) sliding in the body to a control means (22) of an electric contactor (23). The invention is intended to the control of a jack.

Inventors:
Legris
Andr�, Colomb
Charles
Application Number:
PCT/FR1984/000153
Publication Date:
January 17, 1985
Filing Date:
June 19, 1984
Export Citation:
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Assignee:
Legris, Legris
Andr�, Colomb
Charles
International Classes:
F15B15/20; F15B15/28; F15B20/00; H01H35/24; (IPC1-7): F15B15/20
Foreign References:
EP0041007A11981-12-02
FR1289186A1962-03-30
EP0046724A11982-03-03
Other References:
Energie Fluide, Vol. 22, December 1983 (Paris, fr), "Raccords-Capteurs pour Automatisation Pneumatique", page 21, see the whole document
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Perfectionnement aux relais électrofluides sus¬ ceptibles de signaler soit le seuil maximal ou minimal de pres¬ sion d'un circuit de fluide, soit la position d'un organe mobile d'un vérin caractérisé en ce que le relais est constitué d'un rac cord (1, 2) fixé directement sur un appareil (5) ou sur une tuyau¬ terie et comportant un corps présentant une entrée de commande pneumatique (6) en communication avec ledit appareil ou ladite tuyauterie, ladite entrée (6) de commande étant reliée à un espace situé d'un côté d'une membrane élastique (16) soumise à la pres sion du fluide établie dans' l'entrée (6) de commande, ladite mem¬ brane (16) étant reliée par un organe de transmission (18) coulis¬ sant dans le corps à un moyen de commande (22) d'un contacteur électrique (23) relié à un circuit d'alimentation électrique et à un circuit d'émission d'un signal de sortie en fonction de la position de ladite membrane (16).
2. Perfectionnement aux relais suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le raccord comporte un dispositif de commuta¬ tion (3) comprenant la membrane (16), l'organe de transmission (18) et le contacteur électrique (23), disposé suivant un axe (XX') qui est orthogonal par rapport à l'axe (YY1) du conduit (6) d'entrée de commande pneumatique.
3. Perfectionnement aux relais suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit (6) d'alimentation du vérin est ménagé dans une pièce creuse (2) reliant l'orifice du vérin au canal (15) de commande de pilotage du dispositif de commutation qui est disposé dans un corps latéral. (1) présentant un alésage (12) dans lequel est montée ladite pièce creuse (2).
4. Perfectionnement aux relais suivant les revendica¬ tions 1 et 3 caractérisé en ce que la pièce creuse est une vis creuse (2) comportant à l'une de ses extrémités une partie filetée (10) qui est engagée dans un trou taraudé (4) d'un vérin (5) et à son autre extrémité un trou taraudé (8) recevant un raccord (11) d'ali¬ mentation en fluide pneumatique.
5. Perfectionnement aux relais suivant la revendica¬ tion 4, caractérisé en ce que la vis creuse (2) comporte du côté femelle un profil extérieur polygonal (33) pour le serrage du relais sur le vérin au moyen d'un outil.
6. Perfectionnement aux relais suivant les revendica¬ tions 1 et 3, caractérisé en ce que la pièce creuse est une vis creuse (2a) fermée en (28) à l'une de ses extrémités et présentant une partie filetée (10a) à l'autre extrémité qui est engagée dans un trou taraudé (4) du vérin, ladite vis (2a) présentant des ori fices (14a) mettant en communication le conduit intérieur (6a) de la vis avec un espace annulaire (35) prévu entre lavis (2a) et le corps (la) du raccord, ledit espace annulaire (35) étant en com¬ munication par un conduit (27) prévu dans le corps avec une source d'alimentation de fluide, .et avec le canal (15a) de commande de pilotage du dispositif de commutation (3).
7. Perfectionnement aux relais suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le contacteur électrique (23) délivre au repos un courant électrique.
8. Perfectionnement aux relais suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le contacteur électrique (23) coupe au repos un courant électrique.
9. Perfectionnement aux relais suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le contacteur électrique (23) est rappelé en position de repos par un organe élastique.
10. Perfectionnement aux relais suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rappel de l'organe de transmission (18) est assisté par un ressort (36) en appui contre le bouchon (24) du corps et agissant contre l'organe de transmission (18).
11. Perfectionnement aux relais suivant la revendica tion 1, caractérisé en ce que le contacteur électrique (23) délivre au repos un signal électrique à un premier circuit et en position de travail un signal électrique à un second circuit. OMP Z.
Description:
• Perfectionneπient aux relais électro-fluidiques.

La présente invention a pour objet un perfectionnement aux relais électro-fluidiques susceptibles de signaler soit la posi¬ tion d'un organe mobile de vérin soit le seuil maximal ou minimal de pression d'un circuit de fluide sous pression. On connaît des relais électro-fluidiques comportant d'une part une entrée d'alimentation électrique, une sortie four¬ nissant un signal électrique et une entrée de commande à fluide sous pression, et d'autre part à l'intérieur du corps un dispositif de commutation pourvu d'une membrane élastique et d'une pièce mobile en translation qui est apte à pousser et à relâcher le bouton pous¬ soir d'un contacteur électrique permettant de délivrer ou de couper un signal électrique.

Un tel relais qui est bien connu en soi, peut être employé dans des circuits de contrôle de l'organe mobile d'un vérin pneumatique, sur des circuits de fluide de toute nature pour signaler électriquement en temps opportun le seuil minimal ou le seuil maxi¬ mal de pression pouvant nuire à la sécurité de fonctionnement de ces circuits. Ce relais permet dans ce cas de contrôler des pressions de fluide ou de liquides dans les réservoirs, un signal pouvant être délivré par l'apparition ou la disparition du courant électrique. Ce relais peut également être employé avec des circuits d'automati¬ sation électro-pneumatiques de machines ou d'appareillages dans lesquels une pression d'un fluide pneumatique doit être transformée en signal électrique pour actionner un ou plusieurs composants électriques lors des séquences successives du processus d'automa¬ tisation.

Lorsque ce relais connu est mis en oeuvre dans un circuit tel que mentionné ci-dessus, il est habituel de le disposer soit dans une armoire contenant d'autres composants pneumatiques, soit sur une platine montée au voisinage du vérin auquel il est associé. Ce mode d'installation présente tous les inconvénients qui peuvent résulter de la longueur importante des tuyauteries nécessaires dans ce cas, à savoir la probabilité de leur détériora¬ tion, les pertes de charge ou délais de transmission et l'accumula- tion d'huile de lubrification des vérins faisant obstacle à la

transmission rapide des signaux de commande par stagnation dans les tuyauteries correspondantes.

Dans le cas d'une recherche de l'obtention d'un signal électrique en vue d'indiquer le passage du piston d'un vérin en un point extrême de fin de course en liaison avec un relais à chute de pression monté sur une embase associable, cette réalisation présente les inconvénients majeurs décrits ci-dessus.

Ces inconvénients sont encore aggravés si le circuit d'alimentation du vérin comporte un régleur de vitesse pneumatique, car il faut dans ce cas utiliser une embase intermédiaire pour effectuer les liaisons entre ce régleur de vitesse, le relais de pression, le vérin et le contacteur électrique sur embase associable dans le cas d'une installation mixte électro-pneumatique.

Ces inconvénients ont été supprimés dans le cas d'une installation fonctionnant entièrement avec des moyens pneumatiques comme dans le brevet français n° 80.11560, toutefois dans les installations mixtes électro-pneumatiques le problème n'était pas résolu et il était toujours indispensable pour faire la liaison entre les moyens pneumatiques et électriques d'utiliser un contac- teur électrique à pression monté sur une embase associable pneu¬ matique.

Le dispositif suivant l'invention a pour objet de supprimer les inconvénients précités.

Conformément à la présente invention le relais est constitué d'un raccord fixé directement sur un appareil ou sur une tuyauterie et comportant un corps présentant une entrée de commande pneumatique en communication avec ledit appareil ou ladite tuyauterie, ladite entrée de commande étant reliée à un espace situé d'un côté d'une membrane élastique soumise à la pression du fluide établie dans l'entrée de commande, ladite membrane étant reliée par un organe de transmission coulissant dans le corps à un moyen de commande d'un contacteur électrique relié à un circuit d'alimenta¬ tion électrique et à un circuit d'émission d'un signal de sortie en fonction de la position de ladite membrane. Cette disposition permet une liaison directe entre le relais et le vérin, ce qui permet un montage aisé et simplifié

lorsqu'un régleur de vitesse doit être associé à l'alimentation du vérin.

L'application de ce dispositif particulièrement simple est réalisée dans l'industrie pneumatique et les cycles modernes électriques et électroniques d'automatisation des ma¬ chines de toutes sortes telles que l'industrie mécanique, l'embal¬ lage, l'embouteillage, l'industrie de la chaussure, les pompes, la distribution des liquides et des gaz sous pression, la détection des niveaux de liquide, la sécurité de détection des pressions modérées de fluide.

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 et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un relais électro-fluidique suivant l'invention*

- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation d'un relais dans lequel le canal d'ali¬ mentation du conduit vers le vérin est intégré dans le corps du relais;

- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un relais dont la vis creuse présente un filetage mâle conique;

- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un relais dont le rappel de l'organe de transmission est assuré par un ressort.

Le relais électro-fluidique représenté à la figure 1 présente la forme d'un raccord constitué d'une vis creuse 2 sont l'axe YY' est disposé verticalement et sur laquelle est monté par un alésage 12 un corps 1 dont l'axe XX' est disposé horizontalement et perpendiculairement à l'axe YY ' de la vis creuse 2.

Dans le corps 1, il est prévu un alésage étage 29 destiné à recevoir un dispositif de commuta ion 3 comprenant dif¬ férents organes qui seront décrits ultérieurement. La vis 2 montée dans l'alésage 12 du corps 1 avec interposition d'un joint d'étan- chéité 30, présente à l'une de ses extrémités 9 une tubulure filetée 10 qui est vissée avec interposition d'un joint 34 dans

OMPI

un trou taraudé 4 d'un corps de vérin 5, assurant ainsi une fixa¬ tion directe du raccord sur le vérin.

A son extrémité 7 la vis 2 présente un profil exté¬ rieur polygonal 33 permettant d'assurer le serrage de la vis au moyen d'un outil approprié.

La vis 2 présente une forme cylindrique avec un alésage formant un conduit axial 6 de passage d'un fluide qui débouche d'un côté par la tubulure 10 dans le corps du vérin 5 et de l'autre côté par son extrémité 7 dans un raccord 11 dont la partie filetée est engagée dans un trou taraudé 8 prévu dans la vis creusé 2. Le raccord 11 qui est relié par un conduit 31 à un distributeur et à une source de fluide non représentés au dessin, alimente le vérin 5 en fluide.

Dans l'espace annulaire ménagé entre l'alésage 12 du corps 1 et la partie cylindrique 13 de la vis 2 débouche au moins un orifice 14 de la vis 2 permettant au fluide du conduit 6 de passer par le canal 15 dans le corps 1 pour actionner le dispositif de commutation 3.

Le dispositif de commutation 3 comprend une pièce de révolution 17 immobilisée dans l'alésage 29 du corps 1 d'axe XX' par un bouchon 24 qui est fixé dans le corps 1 au moyen d'une lèvre 25 prévue à l'une des extrémités du corps et sertie sur le bouchon 24.

Entre le fond de l'alésage 29 et la pièce 17 est maintenu serré de façon étanche le bord périphérique d'une mem¬ brane 16 qui est en contact d'un côté avec le fluide en provenance du conduit 6 et de l'autre côté avec l'une des extrémités 19 d'un organe de transmission 18 monté coulissant dans un alésage 32 de la pièce 17. L'autre extrémité 20 de l'organe de transmission 18 est en contact avec un organe de commande ou bouton poussoir 22 d'un contacteur électrique 23 vissé dans le bouchon 24. Le con¬ tacteur électrique 23 comporte des organes de raccordement élec¬ triques 26 qui sont reliés à un circuit d'alimentation en courant électrique et à un circuit d'émission d'un signal de sortie en fonction de la position de la membrane 16.

O PI ' "

Les directions de départ ou d'arrivée du conduit 31 et les organes de raccordement électriques 26 du contacteur 23 sont situés suivant l'axe XX' ou dans un plan qui lui est paral¬ lèle. Cette disposition a pour intérêt de permettre un branche- ment pneumatique et électrique ordonnés ainsi que leur orienta¬ tion appropriée. Les chicanes créées par les orifices 14 et 15 dans l'espace annulaire formé entre l'alésage 12 et la partie cylindrique 13 de la vis permettent en combinaison avec une posi¬ tion appropriée de ce relais par rapport au vérin, d'empêcher au voisinage de la membrane la stagnation de lubrifiant prove¬ nant du conduit 6 d'alimentation du fluide sous pression. Ce relais électro-fluidique couramment utilisé par paire et monté sur chacun des orifices d'alimentation d'un vérin utilise l'évo¬ lution des pressions de part et d'autre du piston pour émettre des signaux de fin de course.

Une pression d'échappement de fluide du vérin étant présente dans le conduit 6 du relais, elle agit sur la membrane élastique 16 qui par sa déformation provoque le déplacement vers la droite de l'organe de transmission 18 déclenchant la coupure é_ signal électrique.

Cette pression d'échappement du fluide en provenance du vérin décroît progressivement, le volume d'air à l'intérieur du cylindre sur lequel le relais est fixé diminuant avec la course du piston. Dès que le piston du vérin a atteint sa valeur minimale et, que la pression dans l'orifice 15 atteint un certain seuil minimal déterminé, celle-ci n'est plus suffisante pour maintenir par la déformation de la membrane un effort nécessaire exercé sur l'organe de transmission 18 qui de ce fait est repoussé par le ressort du poussoir du contacteur électrique 23. Le contacteur électrique délivre alors un signal électrique S de fin de course, par exemple à 1'électrovanne d'un distributeur de fluide à com¬ mande électrique.

A la figure 2 on a représenté un autre mode de réali¬ sation du relais dans lequel la vis creuse 2a_ présente à sa partie inférieure une tubulure filetée 10a_ qui est vissée dans un trou taraudé 4 du vérin et le conduit axial 6a qui débouche dans le

vérin 5 à sa partie inférieure est fermé à sa partie supérieure par une tête 28 munie d'une partie extérieure polygonale 28a. La vis 2a présente des orifices 14a mettant en communication le con¬ duit 6§ de la vis avec un espace annulaire 35 prévu entre la vis 2a et le corps de raccord la_, ledit espace 35 étant en communication par un conduit 27 prévu dans le corps la et par un conduit 31a_ avec une source d'alimentation en fluide par l'intermédiaire d'un distributeur. Dans l'espace annulaire 35 débouche le canal 15a de commande de pilotage du dispositif de commutation. Ce mode de réalisation présente l'avantage d'une plus grande compacité de l'ensemble raccord, relais et alimenta¬ tion du vérin. Toutefois, le mode de réalisation de la figure 1 rend possible l'implantation d'un régleur de vitesse sur le vérin lorsque ceci est nécessaire. Un autre mode de réalisation du relais a été repré¬ senté à la figure 3 dans lequel l'extrémité 9b de la vis creuse 2b comporte un filetage mâle conique 10b qui peut être monté dans l'orifice taraudé 4b du vérin dont le profil du filet présente les mêmes caractéristiques que celui du filetage du relais. Cette dis- position peut être utilisée lorsqu'on recherche une étanchéité dans les filets.

Dans le mode de réalisation représenté à la figure 4 on utilise un ressort conique 36 en appui d'un côté contre le bouchon 24 et de l'autre côté contre l'organe de transmission 18, ledit ressort agissant sur l'organe 18 et la membrane 16 à 1"en¬ contre de la pression du fluide présente dans le conduit 6. Ce ressort 36 a pour but d'assister l'organe élastique intérieur du commutateur électrique 23 et qui agit sur l'organe de commande 22. Dans ce cas un organe de butée 37 peut être prévu sur l'organe de transmission 18.

Le contacteur électrique 23 peut être prévu soit pour délivrer un courant électrique au repos, soit pour couper au repos un courant électrique.

Il est également possible d'utiliser un contacteur électrique 23 qui délivre au repos un signal électrique à un

O PI

premier circuit et en position de travail un signal électrique à un second circuit.

Bien entendu, l'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.