gée du bras d'actionnement 18 est indiquée en trait interrompu sur la fig. 1. En position allongée, le ressort 54 est comprimé et le piston 50 est plus proche de l'extrémité intérieure du cylindre que cela n'est indiqué en trait plein.
Une soupape de commande 20 comprend une soupape à clapet 60 à trois voies, qui est fixée sur la pièce 46 transversale du cadre; un dispositif d'actionnement 62 de la soupape de commande prolonge le bras d'actionnement 18; et un graisseur 64 est raccordé à la conduite d'entrée 66 de fluide de travail de la soupape à clapet 60. La soupape à clapet 60 à trois voies possède une entrée 68 raccordée à la conduite d'entrée 66 de fluide de travail, un orifice 70 de pression de travail raccordé au cylindre 48 par la conduite 56, une conduite de sortie 72, et deux orifices de commande 74 et 76 disposés sur les côtés opposés de la soupape 60.
La soupape à clapet 60 possède un robinet à piston libre qui dirige le fluide selon deux trajets. Un trajet du fluide va de l'entrée 68 de pression de travail à l'orifice 70; ceci provoque l'allongement de la tige de piston 52. L'autre trajet de fluide va de l'orifice 70 à la conduite de sortie 72; ceci permet au fluide sous pression se trouvant dans le cylindre 48 de sortir, ce qui permet le recul de la tige de piston 52. Les extrémités opposées du piston libre de la soupape à clapet sont en communication avec les orifices de commande 74 et 76 et sont raccordées par les conduites 78 et 80 au dispositif d'actionnement 62 de la soupape de commande.
Le principe du fonctionnement est que, lorsque l'un ou l'autre des orifices de commande 74 ou 76 est fermé par le dispositif d'actionnement 62 de la soupape de commande, le piston libre de la soupape à clapet est décalé, ce qui donne une nouvelle direction à l'écoulement de fluide dans la soupape.
Le dispositif d'actionnement 62 de la soupape de commande comporte deux extrémités 82 et 84 de conduites réglables axialement montées par vissage dans un bloc de support 86, une pièce 88 de fermeture de conduite en forme de T fixée au bras d'actionnement 90, une tige d'entraînement raccordant une extrémité du bras d'actionnement 90 au bloc de support 86. Lorsque le bras d'actionnement 90 s'allonge et se retire, la tige d'entraînement 92 provoque le déplacement de celui-ci suivant un chemin sensiblement horizontal et maintient dans un sens sensiblement vertical la partie verticale dirigée vers le haut de la pièce 88.
Les extrémités 82 et 84 des conduites réglables axialement sont filetées à l'extérieur de manière à faciliter leur mise en place axiale dans le bloc de support 86; elles sont pourvues d'une ouverture mettant en communication les conduites reliées et les extrémités respectives 94 et 96.
Lorsque le bras d'actionnement 90 et la tige de piston 52 sont dans la position reculée, comme cela est indiqué en traits pleins sur la fig. 1, la pièce 88 couvre l'extrémité 98 correspondant à l'extrémité de conduite 84; ceci empêche le fluide de s'écouler de la conduite 80 et de l'orifice de commande 76 de la soupape à clapet 60. Lorsque l'écoulement de fluide par l'orifice de commande 76 est rendu impossible, ceci amène un changement de position du piston libre de la soupape à clapet qui, en conséquence, donne au fluide une nouvelle direction; dans ce cas, le fluide de travail est dévié vers le cylindre 48. Lorsque le bras d'actionnement 90 se trouve dans la position allongée, comme l'indique la fig. 1 en traits pleins, la pièce 88 couvre l'extrémité 94, ce qui empêche le fluide de circuler par la conduite 76 depuis l'orifice de commande 74 de la soupape à clapet 60.
Si on arrête la circulation de fluide depuis l'orifice de commande 74, cela entraîne un changement de position du piston libre de la soupape à clapet et un changement de direction du fluide; dans ce cas, la circulation principale de fluide venant de l'entrée 68 est arrêtée et l'orifice 70 est raccordé à l'orifice de sortie 72, de sorte que le fluide sous pression se trouvant dans le cylindre 48 est libéré. Le fluide de travail est l'air et il est évacué du cylindre vers l'atmosphère.
L'air est délivré au mécanisme de synchronisation 12 par une conduite d'entrée 100 qui est raccordée à un filtre 102. La soupape 104 disposée en série peut être actionnée de manière à s'ou
Cette invention concerne un mécanisme de synchronisation pour opérer de manière séquentielle plusieurs soupapes à ouverture rapide pour fournir du fluide sous pression d'un réservoir à un dispositif de commande, le mécanisme de synchronisation comportant une soupape de commutation raccordée au réservoir de fluide et travaillant à une pression prédéterminée pour fournir du fluide à une soupape de commande, laquelle est en communication avec un vérin à piston pour commander de manière séquentielle le dispositif de commande.
Le mécanisme de synchronisation de cette invention est un perfectionnement du mécanisme du brevet des E.U.A.
N 3496834. On connaît dans la technique antérieure de nombreux types de dispositifs de synchronisation. La plupart d'entre eux ne peuvent pas être utilisés dans une atmosphère explosive chargée de poussière. Ces dispositifs de la technique antérieure, même s'ils fonctionnent de façon satisfaisante dans une atmosphère explosive. sont coûteux à fabriquer et à maintenir dans des conditions de fonctionnement fiables.
Une forme d'exécution du mécanisme, objet de l'invention, sera décrite à titre d'exemple et en rapport avec le dessin annexé dans lequel:
la fig. I est une vue latérale du mécanisme de synchronisation;
la fig. 2 est une vue de dessus selon la ligne 2-2 de la fig. 1;
la fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la fig. 1;
la fig. 4 est une vue en plan de la soupape mobile;
la fig. 5 est une vue en coupe de la soupape mobile, et
la fig. 6 est une vue en plan du mécanisme utilisé avec un dispositif filtre-collecteur.
Si l'on se reporte à la fig. 1, le mécanisme de synchronisation à air comprend un cadre 14, un vérin à piston 16 fixé au cadre 14, un bras d'actionnement 18 fixé à la tige du vérin à piston 16, une soupape de commande 20 qui communique avec le vérin à piston 16 et qui peut venir en contact avec le bras d'actionnement 18, actionnée pour régler et commander la circulation de fluide dans le vérin à piston 16, et une soupape mobile 22 montée sur le cadre 14 et mobile avec le bras d'actionnement 18, conçue pour faire passer le fluide par ses orifices de manière séquentielle en raison des besoins de mise en service d'un dispositif à commande par fluide.
Le cadre 14 comprend un boîtier 24 avec une embase 26 et une paroi arrière 28 faisant corps avec des parois verticales 30 jointes par une pièce de dessus 32. Un couvercle, non représenté, est également prévu pour fermer le boîtier 24 et protéger ce qu'il contient. Le cadre 14 comporte un support 34 sur lequel les principaux constituants du mécanisme 12 sont fixés. Le support 34 possède une embase 36 fixée à l'embase 26 du boîtier 24, de manière à pouvoir pivoter par un écrou et un boulon 38 et reposant sur un coulisseau 40, de telle manière que le support 34 ainsi que les constituants qui lui sont fixés peuvent pivoter et être partiellement retirés du boîtier 24 pour permettre un accés plus facile.
Le support 34 possède des montants 42 et 44 et une pièce transversale 46 faisant corps avec l'embase 36, sur lesquels sont fixés les constituants du mécanisme de synchronisation.
Le vérin à piston comprend un cylindre 48 qui est monté sur le montant 42. contient un piston 50 fixé à la tige de piston 52 et, entre la partie du cylindre voisine du cadre 24 et le piston 50, un ressort 54 appuyant sur le piston 50 de façon à lui faire prendre une position reculée. Une conduite 56 est raccordée au cylindre 48 à son extrémité extérieure et véhicule un fluide sous pression dans le cylindre 48 en déplaçant le piston 50 contre la force du ressort 54 de manière à le déplacer vers le montant 42. La tige de piston 52 est raccordée au bras d'actionnement 18 et traverse le cylindre 48 par un manchon 58 se trouvant sur l'extrémité intérieure du cylindre 48. La tige de piston 52 et le bras d'actionnement 18 pourraient être construits d'une seule pièce, mais il a été montré en pratique qu'il était préférable de les construire en deux pièces distinctes.
La position reculée normale du bras d'actionnement 18 et indiquée en trait plein sur la fig. 1. La position allon vrir à une pression pouvant être déterminée à l'avance, de manière à laisser passer à travers elle le fluide de travail. La soupape 104 est raccordée au graisseur 64 qui a pour fonction de fournir la lubrification à la soupape à clapet par injection de lubrifiant dans la circulation de fluide du travail. En fonctionnement, la soupape 104 est réglée à une pression particulière et, lorsque le fluide de travail atteint cette pression, elle s'ouvre pour laisser passer le fluide dans la soupape de commande 20.
La soupape mobile 22 possède un organe fixe monté sur le cadre 34 et un organe mobile conçu pour être déplacé dans le bras d'actionnement 18. La soupape 22 possède un plateau circulaire fixe 106 et un plateau circulaire mobile 108. Le plateau fixe 106 est boulonné à une monture 110 qui est fixée de façon solidaire au montant 42. La monture 110 possède un axe 112 traversant le plateau fixe 106 sur lequel le plateau-tournant 108 est fixé. Une rondelle de butée 114, un ressort conique 116 et un écrou 118 disposé sés sur l'axe 112 sont serrés contre le plateau tournant 108 de façon à appuyer solidement en contact avec le plateau fixe 106.
Comme on peut le voir sur les fig. 2, 3 et 5, le plateau fixe 106 possède plusieurs orifices 120 le traversant, qui sont disposés suivant un cercle concentrique à l'axe 112. Le plateau mobile 108 possède un unique orifice 128. Les plateaux possèdent également une cavité circulaire ouverte 121, telle que les plateaux ne sont en contact l'un avec l'autre que sur une partie circonférentielle. Les orifices 120 sont raccordés à plusieurs conduites 122 et délivrent le fluide à la soupape mobile 22. La série de conduites 122 est raccordée à un bloc de raccordement 123 disposé sur le sommet 32 du boîtier 24, de sorte qu'on peut les raccorder à d'autres conduites d'entrée 125. Les conduites 122 et 125 amènent du fluide sous pression à la soupape mobile 20, où il est périodiquement libéré.
On doit également noter que, en l'absence de pression de fluide appliquée aux plateaux 106 et 108, les plateaux sont maintenus serrés l'un contre l'autre par le ressort conique 116 et ce n'est qu'une fois que la pression de fluide s'applique sur eux que cette pression permet de diminuer la force du ressort s'exer çant entre eux, de sorte que le plateau mobile 108 peut facilement tourner sous l'effet du bras d'actionnement 18. Une ouverture supplémentaire 124 est prévue dans le plateau fixe 106, qui est conçue pour mettre à l'air libre la cavité 121 ménagée entre les plateaux.
Le plateau tournant 108 présente une partie centrale épaisse tourillonnée sur l'arbre 112 au moyen d'un ressort 116 et de la rondelle de butée 114; il présente une partie de bord extérieur plus épaisse comportant l'orifice 128 qui traverse la partie intérieure en anneau, et des chevilles 130 montées transversalement sur la partie extérieure de son pourtour. L'ouverture 128 est disposée à mi-chemin entre deux chevilles 130. L'orifice 128 est disposé d'une façon à être en alignement avec les autres orifices 120 lorsque le plateau tournant 108 est amené par rotation à la position indiquée sur la fig. 5. En fonctionnement normal, l'orifice 128 du plateau tournant 108 est disposé à mi-chemin entre deux orifices fixes 120 en position fermée. Lorsque l'orifice 128 vient devant un orifice 120 de la plaque fixe, du fluide peut librement passer à travers eux.
Les chevilles 130 sont disposées transversalement à travers le plateau tournant 108 et font saillie des deux côtés du plateau tournant de manière à permettre une fixation aisée du bras d'actionnement 18. On doit noter que le plateau 106 a été représenté avec douze chevilles 130; cependant, on peut le construire avec tout nombre de chevilles suivant les besoins.
Le bras d'actionnement comporte des culbuteurs 134 fixés, de façon pivotante, au bras d'actionnement 90 et conçu pour venir en prise avec les chevilles 130 se trouvant sur le plateau tournant 108 de manière à le faire tourner. Les culbuteurs 134 pos redent une griffe 136 allongée à une extrémité, une broche 138 montée pivotante dans sa partie centrale, et un contre-poids 140 disposé à l'extrémité opposée. Les culbuteurs 134 forment deux pièces identiques écartées disposées sur les côtés opposés du bras d'actionnement 90 qui sont raccordés par le contre-poids 140 et se déplacent d'une seule pièce, en pivotant librement autour de l'axe 138. Les griffes 136 sont disposées sur les côtés opposés de la partie de bord du plateau tournant 108. La fig. 1 représente le bras d'actionnement dans une position retirée normale, qui est indiquée en traits pleins.
Une cheville 130 est disposée au voisinage d'une partie d'extrémité supérieure de la griffe 136. Lorsque le bras d'actionnement 90 se déplace vers la gauche, une extrémité courbe de la griffe 136 se met en prise par glissement sur une cheville 130, en faisant tourner les culbuteurs 134 autour de l'axe 138 jusqu'à une position angulaire, montrée sur la fig. 1 en ligne brisée. Lorsque la griffe 136 se met devant la cheville 130, les culbuteurs tournent jusqu'à une position horizontale du fait de la force exercée par le contre-poids 140. Le bras d'actionnement 90 se trouve dans la position allongée lorsque la griffe 136 est placée au-delà de la cheville 130 et se trouve dans la position horizontale.
A cet instant, en fonctionnement normal, la soupape de commande 20 déplace le bras d'actionnement 90 jusqu'à la position retirée, ce qui fait tourner le plateau tournant 108 du fait de la venue en prise de la griffe avec la cheville de sorte que celle-ci tire sur la cheville. Une fois le bras d'actionnement 90 arrivé à la position retirée, en fonctionnement normal, la soupape de commande 20 l'amène de nouveau à sa position allongée.
Une utilisation préférentielle du mécanisme de synchronisation 12 est représentée sur la fig. 6, dans laquelle le mécanisme visé est raccordé à un appareil collecteur-filtre de poussière du type de ceux qu'on trouve normalement dans les moulins à grains.
L'appareil collecteur-filtre de poussière 131 comporte un filtre 132 comportant plusieurs sacs de filtrage, non représentés, et plusieurs soupapes 135 à grand volume et à ouverture rapide raccordés à un réservoir à air 137. Le mécanisme de synchronisation 12 est raccordé par les conduites 125 à l'appareil collecteur-filtre. Le mécanisme de synchronisation 12 fonctionne de façon à actionner sèquentiellement les soupapes à ouverture rapide 135 en relâchant l'air emmagasiné dans le réservoir 137 à l'intérieur d'une partie des sacs de filtrage du filtre à poussière 132 de façon à le nettoyer.
L'air emmagasiné dans le réservoir 137 est évacué du réservoir à chaque fois qu'une soupape à ouverture rapide 135 s'ouvre, et il est donc de nouveau rempli par un compresseur à air. Lorsque la pression dans le réservoir 137 atteint un niveau déterminé, soit normalement entre 0,4 et 1 kg/em2, le mécanisme de synchronisation 12 actionne une des soupapes 135 en relâchant la pression de fluide dans l'une des conduites 125, de sorte qu'il actionne une des soupapes 135.
Le mécanisme de synchronisation 12 tire son fluide de travail d'un réservoir 137 par une conduite d'arrivée 100. Initialement, le
bras d'actionnement, le vérin à piston 16 et la soupape de commande 20 se trouvent dans la position retirée, comme cela est indiqué ci-dessous. Egalement, le fluide dans le réservoir 137 se trouve à une basse pression du fait qu'il a été évacué par un précédent cycle de fonctionnement. Lorsque la pression dans le réservoir augmente, la soupape 104 s'ouvre de manière à n'actionner le
mécanisme de synchronisation que lorsque la pression atteint une
valeur déterminée. La soupape 104 est de préférence réglable, de
telle manière qu'on peut la régler à s'ouvrir sur un intervalle de
pressions de fluide.
Lorsque la soupape 104 s'ouvre, le fluide sous
pression traverse la soupape à clapet 60 et gagne le cylindre 48, ce
qui surmonte la force du ressort 54 et allonge la tige de piston 52
et le bras d'actionnement 18. Au moment où le bras d'actionne
ment 18 atteint la position allongée, la griffe 134 crochette une
cheville 130 du plateau mobile 108, et l'extrémité de conduite 94
est bloquée par la pièce 88 de fermeture de conduite. Une fois la
conduite 98 bloquée, la soupape à clapet 60 s'actionne, ce qui
amène un déplacement de son piston libre qui coupe le fluide arri
vant au cylindre 48 et évacue le fluide du cylindre 48 vers l'atmo
sphère.
La force du ressort 54 fait reculer le bras d'actionne
ment 18 et fait tourner le plateau mobile 108, de sorte que l'ori
fice 128 du plateau se met devant un orifice 120 du plateau
fixe 106 et, cela étant, évacue la pression d'une des conduites 125, et actionne donc une soupape à ouverture rapide 135. Du fait que le réservoir 137 d'air a été évacué dans l'appareil collecteurfiltre 131, la pression est réduite et la soupape 104 se ferme, de sorte qu'il n'entre pas d'air dans le mécanisme de synchronisation 12. Lorsque le bras d'actionnement 18 se trouve dans la position retirée, la pièce 88 de fermeture de conduite bloque l'extré- mité 96 correspondant à l'extrémité de conduite 80; ceci provoque le changement de position du piston libre de la soupape à clapet lorsque la pression s'applique, une fois ouverte la soupape 104.
La soupape 104 reste fermée jusqu'à ce que la pression s'élève dans le réservoir jusqu'à une valeur déterminée; alors, elle s'ouvre, en admettant de l'air à haute pression dans la soupape à clapet 60, ce qui produit une modification de position et un changement de direction de l'air sous haute pression dans le cylindre 48, qui, de nouveau. provoque l'allongement du bras d'actionnement 18.
On doit noter que, si une soupape à ouverture rapide 135 ne fonctionnait pas ou, pour une raison quelconque, si la pression dans le réservoir n'était pas évacuée, le mécanisme de synchronisation 12 effectuerait un nouveau cycle en faisant tourner le plateau 108 de manière à évacuer la pression d'une autre soupape à ouverture rapide. En particulier, lorsque le bras d'actionnement 18 est retiré, le piston libre de la soupape à clapet se déplace du fait qu'il existe de la pression en direction de la soupape à clapet 60; ceci entraîne l'allongement du bras d'actionnement 18 dans un autre cycle et fait tourner le plateau 108.
Comme on a pu le voir, le mécanisme de synchronisation 12 fonctionne de la même façon qu'un appareil à type continu de fonctionnement, en n'utilisant que la seule pression de l'air comme source d'énergie. Il est évident qu'on peut utiliser d'autres fluides que l'air pour faire fonctionner le mécanisme de synchronisation 12, comme de l'eau, de l'huile, de l'azote et d'autres fluides. On peut facilement adapter le mécanisme de synchronisation pour commander de nombreux autres dispositifs, comme des moteurs. des soupapes, des commutateurs, etc., qui peuvent nécessiter un fonctionnement synchronisé ou séquentiel pendant leur mise en oeuvre lorsqu'une source de pression sous forme de fluide est disponible.
On peut également utiliser le mécanisme de synchronisation là où deux sources différentes de fluide sont disponibles: une source pour faire fonctionner le vérin à piston 16 et la soupape de commande 20, et une autre raccordée à la soupape mobile 22.
L'utilisation et le fonctionnement du mécanisme de synchronisation 12 n'emploient qu'une source de fluide seule et n'ont que de très faibles possibilités de produire des étincelles ou des phéno- mènes équivalents. qui empêcheraient l'utilisation de l'appareil dans une atmosphère de type explosif. En outre, on peut voir que le mécanisme de synchronisation est pratiquement exempt de tout entretien du fait du nombre minimal de parties mobiles et de la faiblesse des pressions de fluide nécessaire à son fonctionnement.
The operation of the actuating arm 18 is shown in broken lines in FIG. 1. In the extended position, the spring 54 is compressed and the piston 50 is closer to the inner end of the cylinder than indicated in solid lines.
A control valve 20 comprises a three-way flap valve 60, which is fixed to the cross piece 46 of the frame; an actuator 62 of the control valve extends the actuator arm 18; and a grease fitting 64 is connected to the working fluid inlet line 66 of the reed valve 60. The three-way reed valve 60 has an inlet 68 connected to the working fluid inlet line 66, a Working pressure port 70 connected to cylinder 48 by line 56, an outlet line 72, and two control ports 74 and 76 disposed on opposite sides of valve 60.
The flap valve 60 has a free piston valve which directs the fluid in two paths. A fluid path is from the working pressure inlet 68 to the port 70; this causes the piston rod 52 to elongate. The other fluid path is from the orifice 70 to the outlet line 72; this allows pressurized fluid in cylinder 48 to exit, allowing piston rod 52 to recede. Opposite ends of the free piston of the reed valve are in communication with control ports 74 and 76 and are connected by lines 78 and 80 to the actuator 62 of the control valve.
The principle of operation is that when either of the control ports 74 or 76 is closed by the actuator 62 of the control valve, the free piston of the reed valve is shifted, thereby gives a new direction to the fluid flow in the valve.
The actuator 62 of the control valve comprises two ends 82 and 84 of axially adjustable pipes mounted by screwing in a support block 86, a T-shaped pipe closure part 88 attached to the actuator arm 90, a drive rod connecting one end of the actuator arm 90 to the support block 86. As the actuator arm 90 extends and retracts, the drive rod 92 causes it to move along a path substantially horizontal and maintains in a substantially vertical direction the vertical part directed upwards of the part 88.
The ends 82 and 84 of the axially adjustable pipes are threaded on the outside so as to facilitate their axial positioning in the support block 86; they are provided with an opening putting in communication the connected pipes and the respective ends 94 and 96.
When the actuating arm 90 and the piston rod 52 are in the retracted position, as shown in solid lines in FIG. 1, the part 88 covers the end 98 corresponding to the end of the pipe 84; this prevents fluid from flowing from line 80 and control port 76 of reed valve 60. When fluid flow through control port 76 is made impossible, this results in a change of position. the free piston of the flapper valve which, as a result, gives the fluid a new direction; in this case, the working fluid is diverted to the cylinder 48. When the actuating arm 90 is in the extended position, as shown in FIG. 1 in solid lines, part 88 covers end 94, preventing fluid from flowing through line 76 from control port 74 of reed valve 60.
If the flow of fluid from the control port 74 is stopped, this causes a change in the position of the free piston of the reed valve and a change in the direction of the fluid; in this case, the main circulation of fluid coming from the inlet 68 is stopped and the port 70 is connected to the outlet port 72, so that the pressurized fluid in the cylinder 48 is released. The working fluid is air and it is discharged from the cylinder to the atmosphere.
Air is supplied to the synchronization mechanism 12 through an inlet line 100 which is connected to a filter 102. The valve 104 arranged in series can be actuated so as to be or
A timing mechanism for sequentially operating a plurality of quick-opening valves to supply pressurized fluid from a reservoir to a controller, the timing mechanism including a switching valve connected to the fluid reservoir and working at a predetermined pressure for supplying fluid to a control valve, which is in communication with a piston cylinder for sequentially controlling the control device.
The timing mechanism of this invention is an improvement of the mechanism of the U.S. patent.
No. 3496834. Many types of synchronization devices are known in the prior art. Most of them cannot be used in an explosive dust-laden atmosphere. These devices of the prior art, even if they function satisfactorily in an explosive atmosphere. are expensive to manufacture and maintain under reliable operating conditions.
One embodiment of the mechanism, object of the invention, will be described by way of example and in connection with the appended drawing in which:
fig. I is a side view of the synchronization mechanism;
fig. 2 is a top view along line 2-2 of FIG. 1;
fig. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1;
fig. 4 is a plan view of the movable valve;
fig. 5 is a sectional view of the movable valve, and
fig. 6 is a plan view of the mechanism used with a filter-collector device.
If we refer to fig. 1, the air synchronization mechanism comprises a frame 14, a piston cylinder 16 attached to the frame 14, an actuator arm 18 attached to the rod of the piston cylinder 16, a control valve 20 which communicates with the cylinder to piston 16 and which can come into contact with the actuator arm 18, actuated to adjust and control the flow of fluid in the piston cylinder 16, and a movable valve 22 mounted on the frame 14 and movable with the actuator arm 18, designed to pass fluid through its ports sequentially due to the commissioning needs of a fluid-controlled device.
The frame 14 comprises a housing 24 with a base 26 and a rear wall 28 integral with vertical walls 30 joined by a top piece 32. A cover, not shown, is also provided to close the housing 24 and protect it. it contains. The frame 14 comprises a support 34 on which the main components of the mechanism 12 are fixed. The support 34 has a base 36 fixed to the base 26 of the housing 24, so as to be able to pivot by a nut and a bolt 38 and resting on a slide 40, such that the support 34 as well as the components which are therein attached can pivot and be partially withdrawn from the housing 24 to allow easier access.
The support 34 has uprights 42 and 44 and a transverse piece 46 integral with the base 36, on which the components of the synchronization mechanism are fixed.
The piston cylinder comprises a cylinder 48 which is mounted on the post 42. contains a piston 50 fixed to the piston rod 52 and, between the part of the cylinder adjacent to the frame 24 and the piston 50, a spring 54 pressing on the piston 50 so as to make him take a back position. A line 56 is connected to cylinder 48 at its outer end and carries pressurized fluid into cylinder 48 by moving piston 50 against the force of spring 54 so as to move it toward post 42. Piston rod 52 is connected. to the actuator arm 18 and passes through the cylinder 48 by a sleeve 58 on the inner end of the cylinder 48. The piston rod 52 and the actuator arm 18 could be constructed in one piece, but it has been shown in practice that it was better to build them in two separate pieces.
The normal retracted position of the actuating arm 18 and shown in solid lines in FIG. 1. The position will be rotated at a pressure which can be determined in advance, so as to allow the working fluid to pass through it. The valve 104 is connected to the lubricator 64 which functions to provide lubrication to the reed valve by injecting lubricant into the working fluid circulation. In operation, valve 104 is set to a particular pressure and, when the working fluid reaches that pressure, it opens to allow fluid to pass through control valve 20.
The movable valve 22 has a fixed member mounted on the frame 34 and a movable member adapted to be moved in the actuating arm 18. The valve 22 has a fixed circular plate 106 and a movable circular plate 108. The fixed plate 106 is bolted to a frame 110 which is fixedly attached to the upright 42. The frame 110 has an axis 112 passing through the fixed plate 106 on which the turntable 108 is fixed. A thrust washer 114, a conical spring 116 and a nut 118 disposed on the axis 112 are clamped against the turntable 108 so as to press firmly in contact with the fixed plate 106.
As can be seen in fig. 2, 3 and 5, the fixed plate 106 has several orifices 120 passing through it, which are arranged in a circle concentric with the axis 112. The movable plate 108 has a single orifice 128. The plates also have an open circular cavity 121, such that the plates are in contact with each other only on a circumferential part. The ports 120 are connected to several pipes 122 and deliver the fluid to the movable valve 22. The series of pipes 122 is connected to a connection block 123 disposed on the top 32 of the housing 24, so that they can be connected to. other inlet lines 125. Lines 122 and 125 supply pressurized fluid to movable valve 20, where it is periodically released.
It should also be noted that, in the absence of fluid pressure applied to the plates 106 and 108, the plates are held tight against each other by the conical spring 116 and only after the pressure fluid is applied on them that this pressure makes it possible to reduce the force of the spring exerted between them, so that the movable plate 108 can easily turn under the effect of the actuating arm 18. An additional opening 124 is provided in the fixed plate 106, which is designed to vent the cavity 121 formed between the plates.
The turntable 108 has a thick central part journalled on the shaft 112 by means of a spring 116 and the thrust washer 114; it has a thicker outer edge part comprising the orifice 128 which passes through the inner ring part, and pegs 130 mounted transversely on the outer part of its periphery. The opening 128 is disposed midway between two pegs 130. The orifice 128 is disposed so as to be in alignment with the other orifices 120 when the turntable 108 is rotated to the position shown in FIG. . 5. In normal operation, the orifice 128 of the turntable 108 is disposed halfway between two fixed orifices 120 in the closed position. When orifice 128 comes in front of an orifice 120 in the fixed plate, fluid can freely pass through them.
The pegs 130 are disposed transversely through the turntable 108 and protrude from both sides of the turntable so as to allow easy attachment of the actuating arm 18. It should be noted that the platen 106 has been shown with twelve pegs 130; however, it can be built with any number of pegs as needed.
The actuator arm has rocker arms 134 pivotally attached to the actuator arm 90 and adapted to engage the pegs 130 on the turntable 108 so as to rotate it. The rocker arms 134 pose an elongated claw 136 at one end, a pin 138 pivotally mounted in its central part, and a counterweight 140 disposed at the opposite end. The rocker arms 134 form two identical spaced parts disposed on opposite sides of the actuating arm 90 which are connected by the counterweight 140 and move in one piece, freely pivoting about the axis 138. The claws 136 are disposed on opposite sides of the edge portion of the turntable 108. FIG. 1 shows the actuator arm in a normal withdrawn position, which is shown in solid lines.
A peg 130 is disposed adjacent an upper end portion of the claw 136. As the actuator arm 90 moves to the left, a curved end of the claw 136 slidably engages a peg 130. , by rotating the rocker arms 134 around the axis 138 to an angular position, shown in FIG. 1 in broken line. As the claw 136 moves in front of the peg 130, the rocker arms rotate to a horizontal position due to the force exerted by the counterweight 140. The actuator arm 90 is in the extended position when the claw 136 is. placed beyond the ankle 130 and is in the horizontal position.
At this time, in normal operation, the control valve 20 moves the actuator arm 90 to the withdrawn position, which rotates the turntable 108 as the claw engages the pin so that it pulls on the ankle. Once the actuator arm 90 has reached the withdrawn position, in normal operation, the control valve 20 returns it to its extended position.
A preferred use of the synchronization mechanism 12 is shown in FIG. 6, wherein the mechanism referred to is connected to a dust collector-filter apparatus of the type normally found in grain mills.
The dust collector-filter apparatus 131 comprises a filter 132 having several filter bags, not shown, and several large volume, quick-opening valves 135 connected to an air reservoir 137. The synchronization mechanism 12 is connected by the pipes 125 to the collector-filter device. The timing mechanism 12 operates to sequentially actuate the quick-release valves 135 by releasing the air stored in the reservoir 137 within a portion of the filter bags of the dust filter 132 for cleaning.
The air stored in the reservoir 137 is discharged from the reservoir each time a quick-opening valve 135 opens, and is therefore refilled by an air compressor. When the pressure in the reservoir 137 reaches a determined level, that is normally between 0.4 and 1 kg / em2, the synchronization mechanism 12 actuates one of the valves 135 by releasing the fluid pressure in one of the conduits 125, so that it operates one of the valves 135.
The timing mechanism 12 draws its working fluid from a reservoir 137 through an inlet line 100. Initially, the
actuator arm, piston cylinder 16, and control valve 20 are in the withdrawn position as shown below. Also, the fluid in reservoir 137 is at low pressure because it was drained by a previous cycle of operation. When the pressure in the reservoir increases, the valve 104 opens so as not to actuate the
synchronization mechanism only when the pressure reaches a
determined value. The valve 104 is preferably adjustable, from
so that it can be set to open over an interval of
fluid pressures.
When valve 104 opens, the fluid under
pressure passes through the reed valve 60 and wins the cylinder 48, this
which overcomes the force of the spring 54 and lengthens the piston rod 52
and the actuating arm 18. At the moment when the actuating arm
ment 18 reaches the lying position, the claw 134 hooks a
pin 130 of the movable plate 108, and the pipe end 94
is blocked by the pipe closure part 88. Once the
line 98 blocked, the flap valve 60 is actuated, which
causes a movement of its free piston which cuts the rear fluid
to cylinder 48 and evacuates the fluid from cylinder 48 to the atmosphere
sphere.
The force of the spring 54 moves the actuating arm back
ment 18 and rotates the movable platen 108, so that the ori
fice 128 of the plate is placed in front of a hole 120 of the plate
fixed 106 and, however, relieves pressure from one of the pipes 125, and thus actuates a quick-opening valve 135. Because the air reservoir 137 has been discharged into the collector-filter apparatus 131, the pressure is reduced. and the valve 104 closes so that no air enters the timing mechanism 12. When the actuating arm 18 is in the withdrawn position, the pipe closure piece 88 blocks the valve. end 96 corresponding to pipe end 80; this causes the change of position of the free piston of the reed valve when pressure is applied, once the valve 104 is opened.
The valve 104 remains closed until the pressure rises in the reservoir to a determined value; then, it opens, admitting high pressure air into the reed valve 60, which produces a change in position and a change in direction of the high pressure air in the cylinder 48, which, of new. causes the actuating arm 18 to lengthen.
It should be noted that if a quick-release valve 135 did not function or, for some reason, if the pressure in the reservoir was not released, the timing mechanism 12 would cycle again by rotating the platen 108 from the start. so as to relieve pressure from another quick-opening valve. In particular, when the actuating arm 18 is withdrawn, the free piston of the flap valve moves because there is pressure towards the flap valve 60; this causes the actuator arm 18 to extend in another cycle and rotates the platen 108.
As has been seen, the synchronization mechanism 12 operates in the same way as an apparatus with continuous type of operation, using only air pressure as a source of energy. It is obvious that fluids other than air can be used to operate the synchronization mechanism 12, such as water, oil, nitrogen and other fluids. The timing mechanism can easily be adapted to control many other devices, such as motors. valves, switches, etc., which may require synchronized or sequential operation during operation when a fluid source of pressure is available.
The timing mechanism can also be used where two different sources of fluid are available: one source to operate piston cylinder 16 and control valve 20, and another connected to movable valve 22.
The use and operation of the synchronization mechanism 12 employs only a single source of fluid and has very little possibility of producing sparks or equivalent phenomena. that would prevent the device from being used in an explosive atmosphere. Further, it can be seen that the synchronization mechanism is virtually maintenance free due to the minimum number of moving parts and the low fluid pressures required for its operation.