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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2513345A1
Family ID 8016781
Probable Assignee Rime
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISTRIBUTEUR AUTOMATIQUE PAS A PAS POUR L'ALIMENTATION
CYCLIQUE EN FLUIDE SOUS PRESSION DE PLUSIEURS RESEAUX DE DISTRIBUTION
EN Title DISTRIBUTOR FOR FLUID NETWORKS - HAS SPRING LOADED INDEXING
DETENT FOR ROTATING VALVE PLATE IN CYLINDRICAL HOUSING
Abstract
_________________________________________________________________
DISTRIBUTION AUTOMATIQUE DE FLUIDE.
LE DISTRIBUTEUR COMPREND UN BOITIER 1 POSSEDANT DES TUBULURES DE
SORTIE 15, UN OBTURATEUR TOURNANT 7, UNE GARNITURE D'ETANCHEITE 10
ASSOCIEE A L'OBTURATEUR 7, UN DISPOSITIF 19 D'IMMOBILISATION ANGULAIRE
DE L'OBTURATEUR EN COINCIDENCE AVEC L'UNE DES TUBULURES DE SORTIE, UNE
CHAMBRE DE TRANSFERT 18 COMMUNIQUANT AVEC UNE ARRIVEE DE FLUIDE SOUS
PRESSION, ET UN MOYEN 33 ET 35 D'ENTRAINEMENT EN ROTATION DE
L'OBTURATEUR.
APPLICATION A L'ALIMENTATION DE RESEAUX DE DISTRIBUTION INDEPENDANTS.
The distributor consists of a cylindrical housing (1) with a water
inlet (38) and several outlets (14). A valve (7) rotates inside the
housing with a top plate (9) and a lower layer of resilient material.
The valve contains a slot (17) which coincides at any one time with
one of the outlets (14). The indexing control consists of a
spring-loaded piston operated by water pressure and has an extension
(33) which successively contacts the stops (35). When the water
pressure is interrupted the piston retracts and closes the supply. The
valve is indexed one pitch each time the pressure is reestablished. A
ratchet-type coupling lifts the valve off the bottom of the housing
during its rotation.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne les moyens mis en oeuvre pour assurer,
a partir d'une source de production de fluide sous pression,
l'alimentation cyclique de differents reseaux de distribution qui ne
sont pas 9 alimenter simultanement.
Le domaine technique de l'invention vise la distribution de tout
fluide sous pression mais concerne, plus specialement toutefois, la
distribution d'water sous pression.
Dans de nombreux domaines d'application, il est neces- saire de
pouvoir alimenter plusieurs reseaux de distribution ou de consommation
successivement a partir d'un circuit de production, de maniere a
etablir ou respecter un programme prealablement etabli mais qui peut
etre, le cas echeant, modifie en cours de deroulement.
Dans le but ci-dessus, il est connu d'utiliser, a partir d'un circuit
principal, n canalisations de derivation menant chacune a un reseau de
distribution. Chaque canalisation de derivation est controlee par une
electrovanne commandee par un dispositif chronometrique charge de
fournir des impulsions de commande en ouverture et/ou en fermeture des
electrovannes. Une telle solution n'est pas satisfaisante a de
nombreux egards.
Le premier inconvenient reside dans le fait qu'il est necessaire de
prevoir l'implantation a demeure des canalisations de derivation en
direction de reseaux qui, pour certains, ou ne sont pas toujours en
service, ou sont meme momentanement hors service.
I1 en resulte un cout eleve qui n'est pas en rapport avec le service
attendu.
Un autre inconvenient reside dans le fait que les electrovannes
representent des moyens fragiles, peu fiables, qui sont exposes a des
conditions de travail dures, etant donne leur mise en place a
proximite dssreseaux de distribution qu'elles controlent.
En outre, lorsque le fluide distribue est constitue par de l'water, la
presence du circuit d'alimentation electrique propre a chaque
electrovanne risque d'etre la source d'accidents pour le personnel
charge de la manipulation, de l'entretien, de la verification ou de la
mise en oeuvre desdits reseaux.
La presente invention vise a remedier aux inconvenients ci-dessus en
proposant un distributeur automatique pas-a-pas, capable d'assurer la
mise en relation cyclique entre un circuit de production de fluide
sous pression et plusieurs circuits de distribution devant etre
alimentes, soit individuellement de facon successive, soit, tout au
plus, simultanement pour certains d'entre eux.
L'objet de l'invention est de proposer un distributeur mettant e
profit les caracteristiques de variation de pression et de debit du
fluide distribue pour realiser une distribution pas-apas vers les
differents reseaux.
Un autre objet de l'invention est de fournir un dispositif de faible
encombrement pouvant etre realise en toute matiere appropriee en
grande serie et a un prix de revient interessant.
Un autre objet supplementaire de l'invention est de fournir un
distributeur d'alimentation capable d'assumer sa fonction pendant une
longue duree, meme dans le cas ou le fluide sous pression vehicule des
corps solides de faible granulometrie en suspension.
Pour atteindre les buts ci-dessus, l'objet de l'invention est
caracterise en ce qu'il comprend
- un boitier delimitant une cavite communiquant par des orifices avec
des tubulures de sortie,
- un obturateur tournant monte dans la cavite et comportant au moins
une lumiere de communica tion avec l'un quelconque des orifices,
- une garniture d'etancheite associee a l'obtura- teur,
- un dispositif d'immobilisation angulaire a effet unidirectionnel
interpose entre le bottier et l'obturateur permettant de placer la
lumiere en colncidence avec l'un quelconque des orifices,
- une chambre de transfert menagee dans la cavite par l'obturateur et
en relation permanente avec une arrivee de fluide sous pression a
distribuer,
- et un moyen d'entrainement en rotation de l'ob- turateur sensible a
une variation donnee de pression dans le circuit d'amenee du fluide a
distribuer.
Diverses autres caracteristiques ressortent de la description faite
ci-dessous en reference aux dessins annexes qui montrent, a titre
d'exemples non limitatifs, des formes de realisation de l'objet de
l'invention.
La fig. I est une vue en plan, en partie en coupe de l'objet de
l'invention.
La fig. 2 est une coupe transversale prise sensiblement selon la ligne
II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue partielle prise, a plus grande echelle,
sensiblement selon la ligne 111-111 de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en plan analogue a la fig. I mais illustrant une
autre position caracteristique de l'objet de l'invention.
La fig. 5 est une coupe transversale prise selon la ligne V-V de la
fig. 2.
La fig. 6 est une elevation laterale illustrant une variante de
realisation de l'un des elements constitutifs de l'objet de
l'invention.
Les fig. 1 et 2 montrent que le distributeur automatique pas- -pas
selon l'invention comprend un boitier I delimitant une cavite
cylindrique 2 qui peut etre fermee de facon etanche par un couvercle
3. Les moyens de liaison entre le couvercle 3 et le bol- tier I
peuvent etre quelconques, a partir du moment ou ils assument un
maintien efficace du couvercle sur le boitier, ainsi qu'une etancheite
de la cavite 2 par rapport au milieu ambiant.
A titre d'exemple, le couvercle 3 peut etre enfile sur des colonnettes
4 s'elevant a partir d'une semelle 5 bordant le boitier 1. La liaison
entre le couvercle 3 et les colonnettes 4 peut etre assuree de toute
facon convenable, par exemple, au moyen d'ecrous 6.
La cavite 2 du boitier 1 contient un obturateur tournant 7 qui est
constitue par un moyeu 8, du type cylindrique, associe a une platinum
annulaire 9 rigide. La platinum 9 possede un diametre exterieur
legerement inferieur au diametre interieur de la cavite 2. L'une des
faces de la platinum 9 porte une garniture d'e- tancheite 10 destinee
a cooperer simultanement avec la paroi peri pherique de la cavite 2 et
avec le fond 11 du boitier 1. Le fond 11 presente en son centre un
palier 12 destine a recevoir un pilote de centrage 13 forme par le
moyeu 8. L'obturateur 7 est ainsi dispose et centre axialement a
l'interieur de la cavite 2 en prenant appui sur le fond 11 par
l'intermediaire de la garniture 10.
Le fond 11 du boitier 1 presente des orifices 14 delimites sur un lieu
geometrique circulaire concentrique au palier 12.
Les orifices 14 peuvent etre equidistants angulairement l'un de
l'autre ou, eventuellement, distants d'une mesure multiple d'un
ecartement angulaire de base. Les orifices 14 correspondent a des
tubulures 15 de raccordement avec des tuyauteries ou canalisations de
reseaux de distribution. Ces tuyauteries ou canalisations peuvent etre
souples, semi-souples ou rigides selon l'application envisagee. De
meme, des moyens de liaison autres que des tubulures 15 peuvent etre
prevus et, notamment, des manchons taraudes rapportes ou formes de
toute facon convenable par le fond 11 du boitier 1.
La garniture d'etancheite 10 de l'obturateur 7 presente une largeur
radiale superieure au diametre des orifices 14 et correspond au lieu
circulaire desdits orifices. La garniture 10 est appliquee sur la face
du fond 11 par l'intermediaire d'un ressort 16 interpose entre le
moyeu 8 et le couvercle 3. D'autres moyens techniques equivalents au
ressort 16 peuvent evidemment etre retenus.
L'obturateur 7 presente au moins une lumiere 17 pratiquee a la fois
dans la platinum 9 et dans la partie correspondante de la garniture
annulaire 10, de maniere a offrir une section au moins egale a celle
des orifices 14. La lumiere 17 peut etre delimitee par un trou ou
encore une encoche radiale menagee a partir du bord peripherique de la
platinum 9 et de la garniture 10. Dans certains cas, il peut etre
prevu de faire comporter a l'obturateur au moins deux lumieres 17 qui
sont alors, dans un tel cas, menagees egalement sur le lieu
geometrique correspondant aux orifices 14 en presentant entre elles un
ecartement angulaire qui est au moins egal au double de la mesure
angulaire separant deux orifices 14.
La lumiere 17 peut ainsi etre placee en coincidence successivement
avec les orifices 14 et faire communiquer chaque tubulure ou autre
moyen de raccordement 15 avec une chambre de transfert 18 qui est
menagee ou delimitee a l'interieur de la cavite 2 par le couvercle 3
et la face de la platinum 9 orientee vers ce dernier.
Le distributeur de l'invention fait egalement intervenir un dispositif
19 d'immobilisation angulaire a effet unidirectionnel interpose entre
le boitier 1 et l'obturateur 7. Le dispositif 19 comprend une portee
annulaire formee par le moyeu 8 dans sa partie entouree par la
garniture 10. Cette portee annulaire correspond a l'epaulement
separant le moyeu 8 du pilote 13. La portee annulaire presente des
dents 20, equidistantes angulairement, qui sont menagees en un nombre
egal ou multiple de l'ecartement angulaire existant entre deux
orifices 14. Chaque dent 20 comporte une face 21 inclinee et une face
22 abrupte. Les dents 20 sont destinees a cooperer avec une denture
correspondante 23 qui est formee par le bord annulaire d'une couronne
24 s'elevant a partir du fond 11 du boitier 1 en bordant le palier
12.La denture 23 represente une came statique offrant, en direction
des dents 21, des entredents 25, egalement delimites chacun par une
face inclinee 26 et une face abrupte 27. L'orientation angulaire de la
came statique est determinee de maniere que dans une position
d'engagement relatif complet des dents 21 dans les entredents 25, la
lumiere 17 de l'obturateur 7 soit en coincidence avec un orifice 14.
Le distributeur est egalement associe a des moyens d'entrainement 28
en rotation partielle de l'obturateur 7. Ces moyens 28 comprennent un
piston 29 monte avec etancheite a l'interieur d'une canalisation 30
d'amenee de fluide sous pression. La canalisation 30 est fixee sur le
boitier 1 par tout moyen convenable etanche pour entourer un trou 31
pratique dans ce dernier
Le piston 29 est associe a une tige 32, prolongee par un doigt 33
traversant le trou 31, de maniere a faire saillie a l'interieur de la
chambre de transfert 18. Un organe elastique 34, par exemple constitue
par un ressort helicoidal travaillant a la compression, est interpose
a l'interieur de la canalisation 30, entre le boitier 1 et le piston
29.Le ressort 34 sollicite le piston en deplacement dans le sens de la
fleche f1 correspondant a une retraction du doigt 33 par rapport a la
chambre de transfert 18.
Le doigt 33 est destine a cooperer avec des taquets de butee 35 formes
en saillie sur la face superieure de la platinum 9 de l'obturateur 7.
Les taquets 35 sont prevus selon un ecartement angulaire correspondant
a celui des orifices 14.
La canalisation 30 presente un orifice ou trou 36 qui se trouve place
en aval du piston 29 lorsque ce dernier est uniquement sollicite par
le ressort 34. L'orifice 36 communique avec une canalisation de
derivation 37 debouchant, par une fenetre 38, a l'inte- rieur de la
chambre de transfert 18 du boitier 1.
Le dispositif decrit ci-dessus fonctionne de la facon suivante.
Dans l'etat selon la fig. 1, le fluide sous pression n'est pas delivre
dans la canalisation 20. Le doigt 33 occupe une position de retraction
maximale et le piston 29 isole le trou 36 de la canalisation 30. Dans
cette position la lumiere 17 est, par exemple, placee en coincidence
avec l'orifice 14a.
Lorsque le fluide sous pression est delivre a l'interieur de la
canalisation 30, le piston 29 est sollicite dans le sens inverse a la
fleche f1 contre l'action du ressort de rappel 34. Le doigt 33
effectue sa course d'extension et attaque le taquet 35 se presentant
le premier sur sa trajectoire. Lorsque le contact est etabli, le
deplacement de la tige de piston 32 fait tourner l'obturateur 7 dans
le sens de la fleche f2. Au cours de cette rotation angulaire
partielle, les faces 21 des dents 20 gravissent les faces inclinees 26
des entredents 25. L'obturateur 7 est ainsi sollicite dans son
ensemble en elevation et en decollement par rapport au fond 11 du
boitier 1 contre l'action du ressort 16, tout en etant entraine en
rotation.
Lorsque le piston 29 occupe sa position de recul maximal par rapport a
l'orifice 36, determine par exemple par l'amenee en butee de la tige
de piston 32 contre le boitier 1, l'obturateur 7 est amene de nouveau
par ses dents 20 en coincidence avec les entredents 25 successives. Le
ressort 16 restitue alors l'energie emmagasinee et repousse
l'obturateur dans la position d'imbrication des dents 20 dans les
entredents 26. La garniture 10 est de nouveau pressee contre le fond
11 du boltier 1. Dans cette position, la lumiere 17 est alors placee
en colncidence avec l'orifice 14b (fig. 4). Simultanement, le piston
29 decouvre le trou 36 admettant le fluide sous pression dans la
canalisation de derivation 37. A partir de la chambre de transfert 18,
le fluide sous pression emprunte la lumiere 17 et l'orifice 14
correspondant a un autre reseau de distribution.
Le distributeur reste dans la position ci-dessus, tant que les
conditions de circulation de fluide sous pression sont maintenues.
Si une rupture de pression intervient en amont du distributeur, par
exemple au moyen d'une vanne de tout type approprie, l'action sur le
piston cesse et celle du ressort 34 devient preponderante. Le piston
29 est sollicite alors dans le sens de la fleche f1, de sorte que le
doigt 33 effectue une course de retraction par rapport a la chambre
18. Le doigt 33 est ainsi amene derriere le taquet 35b dans une
position stable correspondant a l'isolement du trou 36 par le piston
29.
Lorsque la pression est retablie dans la canalisation principale 30,
le piston 29 est de nouveau repousse contre l'action du ressort 34. Le
doigt 33 vient en contact avec le taquet 35b et fait tourner
l'obturateur 7 d'une mesure angulaire telle que la lumiere 17 est
alors amenee en coincidence avec l'orifice 14c 14c (fig. 4). Les
conditions d'alimentation sont donc retablies en direction d'un reseau
de distribution different de celui prealablement alimente. il y a lieu
de remarquer que, pour chaque cycle de fonctionnement, le dispositif
d'immobilisation angulaire a effet uni directionnel commande un
soulevement ou un decollement de l'obturateur 7. Ceci evite le
frottement de la garniture 10 sur le fond 11 et l'usure ou abrasion
qui pourrait resulter de la presence de particules solides deposees
sur le fond 11. Un tel avantage est tout particulierement interessant
lorsque le dispositif de l'invention est utilise en tant que
distributeur d'water pour des reseaux d'arrosage ou d'irrigation.
Un autre avantage de l'invention reside dans le fait que l'obturateur
7 occupe une position predeterminee, stable, conferee par le
dispositif d'immobilisation angulaire. L'obturateur n'est donc pas
sujet a des rotations angulaires partielles parasites susceptibles de
modifier la coincidence entre la lumiere 17 et l'un quelconque des
orifices 14.
La fig. 5 montre qu'il peut etre avantageux de conformer le doigt 33
pour lui faire comporter une partie terminale 33a courbee en direction
des taquets 35. Une telle conformation ainsi qu'une orientation
relative selon une direction inclinee de la canalisation 30 par
rapport au boitier 1, permet a la partie terminale 33a d'attaquer et
d'engager un taquet 35 des le debut de sa course d'extension et de
s'effacer naturellement, par debattement du doigt 33 a l'interieur du
trou 31, lors de sa course de retraction devant le taquet suivant
ramene, apres rotation partielle de l'obturateur 7, dans la position
d'attente.
La fig. 6 montre une variante de realisation selon laquelle la partie
terminale du doigt 33 est munie d'un cliquet 39 monte pivotant sur un
axe 40 et cooperant, par un talon de butee 41, avec le doigt 33. Le
talon 41 confere au cliquet 39 une position stable dans le sens de
pousse, de sorte que ledit cliquet est a meme d'engager et d'attaquer
un taquet 35 pour provoquer la rotation partielle angulaire de
l'obturateur 7 lors de la course d'extension de la tige de piston 32.
En revanche, lors de la course de retraction, le cliquet 39 pivote
dans le sens de la fleche f3 pour s'effacer devant le taquet 35 ramene
en position d'attaque et permettre ainsi un nouvel engagement lors
d'une sequence de rotation subsequente.
Le controle des variations de pression et de debit, en amont du
distributeur, peut etre etabli manuellement ou de facon automatique
par un dispositif chronometrique commandant la fermeture ou
l'ouverture d'une vanne appropriee.
Parmi les avantages de l'objet de l'invention, il faut noter une
simplicite de construction permettant d'envisager une fabrication a un
prix de revient interessant et une utilisation longue sans entretien.
En outre, avec un tel dispositif, il devient possible d'assurer
l'alimentation de differents reseaux successivement avec des debits
faibles en etablissant des programmes sequentiels, exactement adaptes
aux exigences de distribution.
Un autre avantage de l'objet de l'invention reside dans le fait que la
mise en oeuvre de l'energie de fluide a distribuer, pour commander le
distributeur, permet de supprimer tout appareil electrique de
conception ou fonctionnement plus ou moins fiable et susceptible de
causer des accidents d'electrocution, notamment lorsque le fluide
vehicule est de l'water.
L'invention n'est pas limitee aux exemples decrits et representes, car
diverses modifications peuvent y etre apportees sans sortir de son
cadre.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS:
1 - Distributeur automatique pas- -pas pour l'alimentation cyclique en
fluide sous pression de plusieurs reseaux de distribution
independants, caracterise en ce qu'il comprend - un boitier delimitant
une cavite communiquant par des orifices avec des tubulures de sortie,
- un obturateur tournant monte dans la cavite et comportant au moins
une lumiere de communica tion avec l'un quelconque des orifices, - une
garniture d'etancheite associee a l'obtura teur, - un dispositif
d'immobilisation angulaire a effet unidirectionnel interpose entre le
bootier et l'obturateur permettant de placer la lumiere en coincidence
avec l'un quelconque des orifices, - une chambre de transfert menagee
dans la cavite par l'obturateur et en relation permanente avec une
arrivee de fluide sous pression a distribuer, - et un moyen
d'entrainement en rotation de l'ob- turateur sensible a une variation
donnee de pression dans le circuit d'amenee du fluide a distribuer.
2 - Distributeur selon la revendication 1, caracterise en ce que
l'obturateur tournant comprend un moyeu porteur d'une platinum
annulaire munie d'une garniture d'etancheite annulaire cooperant
simultanement avec le fond et la paroi peripherique de la cavite,
ladite garniture etant pressee sur le fond par un ressort interpose
entre le moyeu et un couvercle amovible de fermeture etanche de la
chambre de transfert.
3 - Distributeur selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que
l'obturateur tournant est centre dans la cavite par un pilote
cylindrique prolongeant le moyeu.
4 - Distributeur selon la revendication 1, caracterise en ce que le
dispositif d'immobilisation angulaire a effet unidirectionnel comprend
- une portee annulaire delimitee dans le moyeu de l'obturateur au au
niveau du raccordement avec le pilote et presentant des dents
equidistantes angulairement possedant chacune une face inclinee et une
face abrupte, - une came statique presentee par le fond du bot- tier
et comportant un profil annulaire corres pondant a celui de la portee
annulaire en offrant des entredents complementaires.
5 - Distributeur selon la revendication 4, caracterise en ce que le
dispositif d'immobilisation angulaire a effet unidirectionnel
determine autant de positions fixes de l'obturateur qu'il y a
d'orifices dans le fond du boitier.
6 - Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que le
moyen d'entrainement en rotation de l'obturateur comprend un piston
monte coulissant dans une canalisation d'amenee de fluide, une tige de
piston s'etendant axialement dans la canalisation et penetrant, par un
doigt a l'interieur de la chambre de transfert, un organe e!.associe
au piston et repoussant ce dernier contre l'action du fluide et des
taquets portes par l'obturateur pour etre attaques successivement par
le doigt lors de la course d'extension de ce dernier a l'interieur de
la chambre sous l'action du fluide sous pression.
7 - Dispositif selon la revendication 6, caracterise en ce que le
doigt porte en bout un cliquet de poussee effacable par rapport aux
taquets lors de la course de retraction du doigt sous l'action du
ressort de rappel.
8 - Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que
l'arrivee de fluide sous pression comprend une canalisation de
derivation branchee sur la canalisation principale en aval de la
position stable de repos du piston du moyen d'entrai- nement et sur le
bottier pour s'ouvrir dans la chambre de transfert.
9 - Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que
l'obturateur comporte au moins deux lumieres distantes d'une mesure
angulaire au moins egale au double de celle separant deux orifices du
fond du boitier.
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