EP2708758B1 - Distributeur électropneumatique - Google Patents

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EP2708758B1
EP2708758B1 EP13184014.2A EP13184014A EP2708758B1 EP 2708758 B1 EP2708758 B1 EP 2708758B1 EP 13184014 A EP13184014 A EP 13184014A EP 2708758 B1 EP2708758 B1 EP 2708758B1
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EP
European Patent Office
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printed circuit
distributor
connector
distributor according
seal
Prior art date
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Application number
EP13184014.2A
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German (de)
English (en)
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EP2708758A1 (fr
Inventor
Michel Schmidt
Olivier Glandor
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Asco SAS
Original Assignee
Asco SAS
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Publication date
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Publication of EP2708758A1 publication Critical patent/EP2708758A1/fr
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Publication of EP2708758B1 publication Critical patent/EP2708758B1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08—Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803—Modular units
    • F15B13/0828—Modular units characterised by sealing means of the modular units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08—Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803—Modular units
    • F15B13/0846—Electrical details
    • F15B13/0857—Electrical connecting means, e.g. plugs, sockets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F15B13/08—Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803—Modular units
    • F15B13/0807—Manifolds
    • F15B13/0817—Multiblock manifolds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08—Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803—Modular units
    • F15B13/0846—Electrical details
    • F15B13/0853—Electric circuit boards

Definitions

  • the present invention relates to electro-pneumatic devices and more particularly to those called distributors.
  • a distributor conventionally comprises one or more so-called “pilot” solenoid valves which act differently, depending on their state, on a pneumatic control circuit of a multi-way valve.
  • the latter conventionally comprises a slide making it possible to establish different pneumatic connections for controlling one or more pneumatic actuators, depending on its position.
  • Several distributors are usually mounted, as required, in a so-called “island” configuration, side by side on a base which generally comprises a supply and an exhaust for the pneumatic control circuit of the multi-way valve and various connections with the circuit. tire to which it is connected.
  • the electrical supply of the distributors and their control can be carried out individually or centrally.
  • the base comprises electrical connectors which cooperate with connectors of the distributors arranged thereon by the simple fact of mounting the distributors on the base.
  • each distributor has a connector to which an electric supply cable is connected.
  • IP 65 a seal against water and dust commonly known as IP 65. Its realization involves the establishment of pneumatic and electrical connections in a small footprint. , the trend being to offer the dispenser with equivalent performance in the lowest volume.
  • this first connector is mounted on a printed circuit which also carries a second connector for the electrical connection of the distributor to the base.
  • This printed circuit is oriented perpendicular to the plane of installation of the distributor on the base.
  • Conductors are also connected to the first connector and extend through the main block to the opposite end block.
  • the main unit carries on the front an electrical connector connected to two cables which are each engaged in a connector carried by the printed circuit of each intermediate unit, the aforementioned second connector for connection to the base being absent.
  • operating indicator lights are present on each end block and each intermediate block houses a manual control system making it possible to bypass the action of the pilot solenoid valve by pressing a push button.
  • WO2004 / 097227 A1 discloses a set of valves included in at least one main block surrounded by two end blocks having the communication connectors between the air source and the valves.
  • the end blocks carry a printed circuit comprising the electrical circuit controlling the valves.
  • the assembly is held in position by retaining elements, a protective cover and a seal.
  • a collector comprising a collection unit carrying at least one solenoid valve electrically connected to a printed circuit making it possible to control the solenoid valve.
  • the assembly can be closed by a cover and include a seal between the collection unit and the cover.
  • Requirement EP 2 110 562 A1 discloses a distributor comprising a main block housing the multi-way valve, a removable end block comprising the connection connector for an individualized supply of the distributor and a block intermediate placed between the two, housing the pilot solenoid valve.
  • end blocks with different connectors can be offered to the user. These end blocks each comprise a housing, housing a printed circuit to which said connector is attached. This printed circuit also carries contacts to ensure the electrical connection with the solenoid valve.
  • the illustrated distributor is monostable, comprising only one pilot solenoid valve.
  • the patent US 5,348,047 describes a distributor mounted on a sub-base in a configuration with centralized power supply.
  • the distributor is bistable, comprising two pilot solenoid valves each housed in a solenoid valve block, acting on a multi-way valve contained in a main block located between the solenoid valve blocks.
  • Each solenoid valve block has supply contacts on its face opposite the base.
  • a facade module covers the main block and descends on one side to the base to establish an electrical connection therewith.
  • This module comprises a printed circuit which ensures the electrical connection with the electrical contacts of the solenoid valve blocks and supports pins which engage in a connector of the base. These pins are soldered to the printed circuit perpendicular to it.
  • the facade module has a closed housing.
  • a facade module comprising a box which is fixed on two blocks of solenoid valves arranged on either side of a metal main block housing the multi-way valve. and also extending below the solenoid valve blocks, and two end blocks each extending the height of the assembly.
  • Each solenoid valve block has a housing overmolded over coil power pins.
  • the facade module houses a printed circuit which has contact surfaces for the pins and angled conductors at their end, intended to contact a power connector, external to the distributor.
  • the housing comprises a body provided at one end with an opening facing LEDs for indicating the operating state, carried by the printed circuit.
  • the body of the housing guides in movement two sliders making it possible to move, by a cam effect, the pins which act on a manual control system bypassing the action of the solenoid valves.
  • Guides molded with the body of the cover ensure the passage of the cover module by the pins.
  • the housing body is closed below by a base plate made of a material flexible, provided with a sealing lip around its periphery, pressing against the body of the cover and glued against the printed circuit.
  • Three perforated foam gaskets are glued to the external face of this base plate and are interposed between it, the solenoid valve blocks and the distributor power connector.
  • the aforementioned pins pass through the bottom plate between the two seals associated with the connections with the pins of the solenoid valve blocks.
  • the facade module has a narrowing between the two sliders to free access to the screws carried by the main block and used to fix it on the base.
  • a dispenser is relatively complex to manufacture, in particular due to the number of constituent parts of the facade module and their complexity. In addition, the latter leaves little room to provide it with additional functions such as a display of alphanumeric characters or the possibility of mounting an individualized power connector.
  • the patent US 7,438,088 teaches the production of a bistable distributor comprising a main block with a multi-way valve, two end blocks each comprising a manual control system and a pilot block housing two solenoid valves and a printed circuit for electrical connection thereof to a connector d 'individualized power supply, placed on a cover on the front.
  • the individualized power supply connector is carried by a printed circuit housed in an end block which is then devoid of the manual control system.
  • the electrical connection of this connector to the printed circuit located above the solenoid valves is made using pins soldered to the printed circuit housed in the end block, engaged in a double connector carried by the main block and receiving pins soldered on the printed circuit of the pilot block.
  • the solenoid valve coils are supplied from the printed circuit present under the cover at remote locations, close to the longitudinal ends of the printed circuit. In the presence of an individualized power connector on the front, little space remains available for a display. In addition, the pilot unit is complex to produce and the distributor is not intended for centralized supply.
  • the seal preferably has at least one cutout for establishing the connection between the first and second sets of contacts.
  • the seal preferably comes into contact with several of said blocks.
  • the invention offers numerous advantages.
  • the seal extends between the cover and the body of the distributor, coming into contact with the printed circuit, and the printed circuit is avoided in a module of facade closed by a base plate fixed in a sealed manner on a cover body, unlike one of the known solutions mentioned above.
  • the size of the dispenser is also reduced by such an assembly of the printed circuit and the way of obtaining the seal.
  • the cover is for example molded from thermoplastic material with a thickness less than or equal to 10 mm for a width of between 10 and 50 mm.
  • the invention makes it possible to use a thick gasket which can be compressed significantly by the reliefs of the cover, which guarantees tightness despite the mounting tolerances of the various blocks making up the body of the dispenser.
  • the seal can behave like a membrane coming directly into contact with the printed circuit over most of its surface.
  • the seal is advantageously locally compressed over more than 30% of its initial thickness, better still between 40 and 60% of its initial thickness.
  • the initial thickness of the seal may be greater than or equal to 1 mm, in particular between 1.8 and 2.2 mm.
  • the length of the seal is preferably greater than that of the printed circuit, the latter for example having a length of between 9 and 11 cm and the seal a length of between 11 and 13 cm.
  • the seal advantageously extends set back from the periphery of the cover, preferably by a distance greater than or equal to 1 mm, which allows the periphery of the cover to bear directly on the body of the distributor and thus to control the compression of the valve. gasket and the tightening of the cover on the distributor body.
  • the reliefs of the cover which bear on the seal may have a variable height relative to the bottom surface of the cover when the latter is defined by a slightly convex wall concave inward.
  • the height of the reliefs is for example between 1 and 4 mm.
  • the seal can be easily modified by simple cutting to open for example an additional passage to the printed circuit, in particular when an electrical connection must be established with the body of the distributor in the case of a centralized supply, by means of 'a connection element present in a housing of the body of the dispenser.
  • This housing can easily be closed in the case of an individualized supply on the front, thanks to the seal, by no longer providing this cutout facing said housing.
  • sealing is easily obtained regardless of the power supply mode, individualized or centralized.
  • Another advantage of the invention is to avoid the use of overmolded pins on the distributor body, since the seal seals the connection of the printed circuit to the solenoid valve (s) both from the outside towards the circuit board and from the outside to the distributor body. If necessary, ribs can be produced on the latter which compress the seal locally, such ribs being easily produced by molding material, in order to further improve the quality of the seal.
  • the height of these ribs is for example less than or equal to 1 mm
  • the presence of the seal also tends to prevent any infiltration of dust and water by the assembly clearance present between the different blocks towards the printed circuit.
  • the seal for example comes into contact with five different blocks along the body of the distributor.
  • the cover advantageously extends over the entire length of the body of the dispenser, and its periphery follows that of the body of the dispenser, when the dispenser is observed from above, in a direction perpendicular to the plane of the printed circuit.
  • the cover may include one or more openings for access to one or more manual control systems of the dispenser, simply by providing around each of these openings, on the internal face of the cover, a rib which bears on the gasket and making a corresponding cutout on the gasket. If necessary, a cutout of the printed circuit can also be made for the passage of the manual control system.
  • the presence of the manual control system (s) can be taken advantage of to facilitate the positioning of the seal during the manufacture of the dispenser, since it is sufficient to engage the corresponding cutout (s) of the seal on the manual control system (s) so that the seal is correctly positioned. A seal bonding operation is avoided, which further simplifies manufacture.
  • the seal has one or more cutouts to accommodate in its thickness one or more integrated circuits or other components soldered to the printed circuit, in particular SMD type components.
  • the body of the dispenser is arranged such that the contacts intended for supplying the solenoid valve (s) present in the body of the dispenser are all located in a middle zone of the face of the body of the dispenser located opposite the cover. .
  • a middle zone it should be understood that all the contacts are closer to the middle of the body of the distributor than to its longitudinal ends.
  • the presence of all the contacts connected to the actuating members in a central zone makes it possible to free up space elsewhere on the printed circuit, to place there, for example, a display and / or a connector intended for an individualized power supply.
  • the printed circuit can easily extend over a major part of the length of the cover without making it more difficult to obtain the desired seal.
  • the body of the distributor may have on its face facing the cover a recess formed in the thickness of its wall, making it possible to accommodate the ends of the pins of a component soldered to the printed circuit, in particular a centralized connector or a display. This avoids having to cut the corresponding pins after the soldering operation, while being able to use a single-sided printed circuit.
  • the contacts provided on the face of the body of the dispenser facing the printed circuit for supplying the solenoid valve (s), are preferably located in a range between 4/14 L and 10/14 L measured from a longitudinal end, better between 5/14 and 9/14 L.
  • connection between the printed circuit and the power contacts of the solenoid valve (s) present on the distributor body can be made using plug connectors, for example with a male connector on the distributor body and a female connector. on the printed circuit, or otherwise, for example using a male connector on the printed circuit and a female connector on the body of the distributor or using elements electrically connected to the solenoid valve (s) and coming in press on the printed circuit.
  • the use of a single-sided printed circuit reduces the cost compared to a double-sided circuit.
  • tracks of the printed circuit as contact surfaces for contacts coming to rest on them, for example springs used as connection elements between the printed circuit and the solenoid valve (s)
  • the tracks of the printed circuit are advantageously turned towards the body of the distributor.
  • LEDs can be soldered to the PCB on the track side.
  • the LEDs are preferably mounted in holes in the printed circuit and are so-called “inverted” models which emit their light towards the printed circuit.
  • the LEDs are advantageously grouped in pairs in each hole, being electrically mounted head-to-tail, which allows them to light independently of the polarity of the supply voltage to the solenoid valves.
  • the printed circuit is advantageously produced with holes waiting to receive the pins of at least one additional connector, and with the corresponding tracks.
  • the printed circuit has holes making it possible to accommodate an individualized power supply connector and holes making it possible to accommodate a connector intended to be connected to a centralized power supply connection element passing through the body of the distributor.
  • the same printed circuit can be used to produce a distributor with individualized supply or with centralized supply, which allows late differentiation during manufacture.
  • the presence of the contacts in the middle zone of the distributor body also makes it possible to produce a pilot unit housing the solenoid valves with a support for the solenoid valves in the form of a single piece, allowing easy assembly of the latter by simple fitting and having a collection function. of the exhaust from these solenoid valves.
  • This support can be molded in one piece from thermoplastic material.
  • the distributor body advantageously comprises, in addition to the pilot block and a multi-way valve block present under the pilot block, two intermediate blocks and two end blocks, one of which comprises a through housing that can accommodate a connection element intended for a supply. centralized, as mentioned above.
  • This connection element advantageously has a support made of thermoplastic material, designed to be fixed in said housing and to hold conductors intended to engage at their opposite ends respectively in a connector of the base and in a connector. of the printed circuit. These conductors are advantageously bent twice so as to offset their ends. The offset of the axes is for example between 5 and 15 mm. This makes it possible to have both a connection on the printed circuit while the latter is mounted in a centered manner on the cover and an eccentric connection on the face in contact with the base.
  • connection element is thus compatible with fixing the end block by screws, making it possible to obtain a homogeneous tightening of the assembly.
  • the support of the connection element preferably comprises a base carrying an O-ring seal and a column.
  • the conductors are connected by spacers, one of which is positioned facing the end of this column.
  • the base is pierced with holes for the passage of conductors and can be extended, on the side opposite to the column, by a tubular end cap protecting the conductors.
  • the conductors are for example tinned conductors, of non-circular cross section.
  • the conductors are preferably double bent at 45 ° in one direction and then in the opposite direction.
  • the base is preferably of oblong cross section, the end piece for connection in the base being eccentric on the base.
  • the spacers are preferably double, both for those located near the base and those near the free end of the column.
  • the height of the connection element is for example between 40 and 70 mm.
  • the figure 1 shows several distributors 1 according to the invention, mounted on a base 3, according to a so-called “island” assembly.
  • the base 3 comprises channels of a pneumatic circuit serving to control the actuators, these channels communicating with connection orifices opening out into a mounting plane of the distributors 1 on the base 3.
  • the latter also comprises channels of a pneumatic control circuit, with associated supply and exhaust ports, communicating with the distributors 1, in a manner known per se.
  • the base 3 comprises power supply connectors with which the connectors of the distributors, not visible on the figure 1 .
  • the figure 2 represents dispensers 1 with individualized supply.
  • the dispenser according to the invention shown in figures 3 to 5 comprises a valve body 2, on which is mounted a cover 110.
  • the valve body 2 comprises several assembled blocks, including a main block of multi-way valve 10, a pilot block 20, two end blocks 30 and 40 and two intermediate blocks 50.
  • the distributor 1 can be assembled to the base 3 using screws 70 bearing on the main block 10.
  • the end blocks 30 and 40 are assembled on the pilot 20 and main blocks 10 by screws 71 which cross the intermediate blocks 50.
  • the distributor 1 comprises, as can be seen in particular on figure 5 , a printed circuit 100 (also called a printed circuit board or PCB in English) and a sealing strip 80 which is interposed between the cover 110 and the body 2 of the distributor 1.
  • a printed circuit 100 also called a printed circuit board or PCB in English
  • a sealing strip 80 which is interposed between the cover 110 and the body 2 of the distributor 1.
  • the distributor 1 is bistable and the main unit 10 comprises, as shown in figure 3 , two pistons 11 which move in chambers 12 under the effect of sending compressed air into one or the other of these, thanks to solenoid valves 21 housed in the pilot unit 20. According to the position of a spool 14 moving with the pistons 12, different pneumatic communications of the multi-way valve are established, in particular with the base, in a manner known per se.
  • the main block 10 may include a metal casing, for example aluminum, and have a slight change in slope on its outer surface, materialized by a line 260 on the sides. figures 2 and 5 .
  • Each intermediate block 50 houses a manual control system 51 which comprises a valve making it possible to bypass the action of the associated solenoid valve 21 in order to carry out a test or during a maintenance operation.
  • this valve is controlled by turning an axis 52 opening out on the front, using a screwdriver.
  • Each axis 52 is guided in its movement by a barrel 342 molded from thermoplastic material with the body of the intermediate block 50.
  • the end block 40 located on the left on the figure 3 , serves only as an end piece and cooperates with the adjacent intermediate block 50 to complete the pneumatic control circuit.
  • the end block 40 carries a seal 48 for this purpose.
  • the end block 30 is visible more particularly on the figures 8 and 9 and comprises a body of thermoplastic material defining a through housing 31 for receiving a connection element 140, as will be detailed below.
  • the end block 30 has on its face 280 in contact with the adjacent intermediate block 50 channels 281 and a seal 282, to communicate the solenoid valve 21 with the main block 10 and complete the pneumatic control circuit.
  • the pilot unit 20 comprises a support 23, shown more particularly on the figures 10 to 13 and 21 , which defines two opposing housings 22 to each receive one of the solenoid valves 21.
  • the support 23 comprises an intermediate part 26 which has orifices 27 which communicate with the solenoid valve exhaust ports 290 and passages 291 for the pins 292 d 'power supply to the solenoid valves.
  • O-rings 293 and 294 can be placed at the interface between the solenoid valves 21 and the support 23, these gaskets being carried by the solenoid valves before they are placed on the support.
  • the support 23 is molded from a thermoplastic material.
  • the pins 292 can be connected in various ways to the printed circuit 100, for example by means of a small printed circuit 28, visible on the figure 3 , which carries on the top a connector 29.
  • the latter is for example a male connector which protrudes from the upper face 150 of the distributor body 2 through an opening 151 of the pilot unit 20.
  • the printed circuit 28 carries for example metal sockets in which the pins 292 of the solenoid valves 21 engage.
  • the support 23 can be modified in any suitable manner depending on the way in which the electrical connection is made between the contacts present on the body of the distributor and those of the printed circuit.
  • the pins of the solenoid valves can define the contacts of the body of the distributor, connection elements such as springs being applied on them and on the tracks of the printed circuit.
  • the solenoid valves are mounted on the support 23 by sliding them in the housings 22.
  • the orifices 27 of the support 23 communicate with each other and with an exhaust channel communicating with the base.
  • One or more passages 425 used during the molding operation can each be closed after manufacture by a metal element forcefully inserted therein, for example a ball 426, visible on the figure 5 .
  • the orifices 27 can be coaxial.
  • the connector 29 is used for the power supply of the two solenoid valves 21 and is positioned in a central region of the upper face 150 of the distributor body 2.
  • the printed circuit 100 carries components making it possible to perform the desired electronic functions. These may, for example, be integrated circuits 101 for protection against overvoltage and / or current limitation once the solenoid valve has changed state, the holding current being less than the current d. 'call. It can also be the indication of the state of the solenoid valves by means of LEDs 103.
  • the printed circuit 100 can be single-sided and the LEDs 103 mounted in holes 300 of the printed circuit, lighting upwards.
  • the LEDs 103 may be non-bipolar and mounted in pairs in said bores 300, being electrically connected head to tail.
  • the cover 110 includes light guides 301 facing the LEDs 103. These guides 301 can be relatively short, for example less than 5 mm in length, which avoids any significant light attenuation.
  • the presence of the printed circuit 100 in the upper part of the distributor makes it possible to dispense with any optical guide of great length, which could cause a loss of light output.
  • the printed circuit 100 may include, as illustrated in figure 14 in particular, a connector 105 intended to engage on the connection element 140.
  • the latter is shown more particularly in figures 7 to 9 and comprises a support 141, comprising a base 142 and a column 143 which connects inferiorly to the base 142.
  • connection element 140 also comprises electrical conductors 144, for example four in number, preferably arranged like the vertices of a square, engaged through the base 142 and through spacers 145 and 146, which may be simple. or doubles.
  • the spacer 145 is located just above the column 143 on the figure 8 and can rest on it when a push is exerted on the conductors 144.
  • the ends of the conductors 144 located above the spacer 145 form the connector 320 intended to engage in the connector 105 of the printed circuit 100.
  • the base 141 comprises an end piece 148 molded therewith, this end piece 148 forming with the end of the conductors which extend inside a supply connector 322 centralized which engages in the base 3 when fixing the distributor thereon.
  • the support 140 can be immobilized in the housing 31 using a key 149, which is partially housed in a housing 325 of the base 142. The latter can carry a seal 147 which allows it to seal the housing. 31 in the lower part.
  • the axes of the connectors 320 and 322 formed by the connection element 140 are parallel and spaced apart by a distance d of between 5 and 10 mm, for example.
  • the distance d is measured between the centers of the squares along which the connectors 144 are arranged at the level of each of the connectors 320 and 322.
  • the cover 110 comprises, on its internal face 340 facing the body of the distributor 2, a rib 112 which extends over the entire periphery of the printed circuit 100.
  • This rib 112 has a height which is greater than the thickness of the printed circuit. 100, and which may vary given the convex shape of the front wall of the cover 110.
  • the rib 112 extends at 113 and 114 around the shafts 342 for guiding the axes 52 of the manual control systems 51.
  • the rib 112 is molding coming with the cover 110.
  • the face 150 of the body 2 has, around the opening 151 and around that through which the housing 31 opens, ribs in the form of beads 152 and 153, intended to improve the sealing of contact with the seal 80.
  • a plate 154 may be disposed in a recess present around one of the barrels 342, as visible on the figure. figure 5 in particular, to locally define a bearing face for the seal 80 at the same level as the upper face of the support 23. This recess corresponds to recesses provided in the part to facilitate its molding.
  • the face 150 may have, as illustrated, a recess 156, the role of which will be specified later.
  • This recess has for example a flat bottom, a depth of between 0.5 and 1.5 mm and a circular contour.
  • the gasket 80 consists in the example considered of a closed cell foam plate, elastically deformable, for example 2 mm thick, and extends as illustrated over more than half the length of the cover 110, in this case over more than three quarters of the length thereof.
  • the seal 80 can be locally compressed to about 50% of its initial thickness by the cover 110, all around the printed circuit 100, when the latter is in place.
  • the gasket 80 has cutouts 81 for access to the manual control systems 51, a cutout 82 for the passage of the conductors 144 going to the connector 105 and a cutout 83 for the connector 109 of the printed circuit, intended to engage in the connector 29.
  • the seal 80 may also include cutouts 84 in which the components 101 can engage, so as not to compress the seal 80 at their level.
  • cutouts 84 in which the components 101 can engage, so as not to compress the seal 80 at their level.
  • the seal 80 may also have notches 360 on its periphery for the passage of the screws for fixing the cover 110 on the body 2.
  • connection element 140 is removed and replaced by a connector 220 mounted on the printed circuit 100, this connector 220 comprising a metal outer sleeve 221 fixed on the cover 110 and an insulating part 380 fixed with respect to the printed circuit 100.
  • the seal 80 is then produced without the cutout 82 so as to top off the housing 31.
  • the distributor 1 can be easily modified to switch from a centralized supply to an individualized supply.
  • the printed circuit 100 is produced with both holes 400 and the corresponding tracks for mounting the connector 105 and others 410 for mounting the connector 109, which allows a late differentiation at the production stage.
  • the recess 156 makes it possible to avoid cutting the pins 420 of the connector 220 when it is mounted on the printed circuit 100.
  • the seal 80 is produced, in the presence of the connector 220, with a cutout 87 which is superimposed on the recess 156.
  • cover 110 may have a recess 490 facing the pins of the connector 320 formed by the connection element, to receive the end of the conductors 144. This recess 490 is visible on the figure 6 , being formed in the thickness of the front wall of the cover 110, by molding, for example having a square outline and a flat bottom.
  • the presence of the supply contacts 29 of the pilot unit 20 in a central zone of the face 150 frees up space for mounting on the printed circuit of a display 240 and / or of a touch interface 241, as illustrated in FIG. figure 20 .
  • the dispenser 1 can in fact be produced, if desired, with advanced functions such as counting the number of cycles and with communication functions such as, for example, the display of the number of cycles.
  • the supply contacts of the solenoid valves of the pilot unit can be made otherwise, for example using electrically conductive springs replacing the connector 29 and bearing directly on the tracks of the printed circuit 100.
  • the distributor described with reference to the figures is bistable, comprising two solenoid valves. It is not beyond the scope of the present invention when the distributor is monostable, comprising only one solenoid valve.
  • the solenoid valve (s) used have an electromagnet, and include a solenoid.
  • the solenoid valves may include another actuator, for example of the piezoelectric type.
  • the seal 80 is preferably in the form of a single piece.
  • the solenoid valves used can be of any type.

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Description

  • La présente invention concerne les dispositifs électropneumatiques et plus particulièrement ceux appelés distributeurs.
  • Un distributeur comporte classiquement une ou plusieurs électrovannes dites « pilotes » qui agissent différemment, selon leur état, sur un circuit pneumatique de commande d'une vanne multivoie. Cette dernière comporte classiquement un tiroir permettant d'établir différentes connexions pneumatiques de commande d'un ou plusieurs actionneurs pneumatiques, selon sa position. Plusieurs distributeurs sont habituellement montés, en fonction des besoins, dans une configuration dite « en îlot », côte à côte sur une embase qui comporte généralement une alimentation et un échappement pour le circuit pneumatique de pilotage de la vanne multivoie et diverses connexions avec le circuit pneumatique auquel celle-ci est reliée.
  • L'alimentation électrique des distributeurs et leur commande peut s'effectuer de façon individualisée ou centralisée.
  • Dans le cas d'une alimentation centralisée, l'embase comporte des connecteurs électriques qui coopèrent avec des connecteurs des distributeurs disposés sur celle-ci du simple fait du montage des distributeurs sur l'embase. Dans le cas d'une alimentation individualisée, chaque distributeur comporte un connecteur auquel est relié un câble électrique d'alimentation.
  • Tout distributeur doit répondre à certaines exigences liées à son utilisation en milieu industriel, notamment doit généralement satisfaire à une étanchéité à l'eau et aux poussières communément appelée IP 65. Sa réalisation fait intervenir l'établissement de connexions pneumatiques et électriques dans un encombrement réduit, la tendance étant de proposer à performances équivalentes le distributeur sous le plus faible volume.
  • Il est connu de réaliser le distributeur en assemblant plusieurs blocs, notamment comme l'a proposé la demanderesse, avec un bloc principal de vanne multivoie et des blocs d'extrémité comportant les électrovannes pilotes, encore appelés blocs pilotes ou blocs d'électrovannes, ces blocs d'extrémité étant assemblés par des vis de part et d'autre du bloc principal avec interposition de blocs intermédiaires. Ces derniers comportent sur leur face d'assemblage avec le bloc principal des canaux et joints d'étanchéité permettant de réaliser une partie des connexions pneumatiques du circuit pneumatique de pilotage de la vanne multivoie et comportent également un premier connecteur pour le raccordement électrique de l'électrovanne contenue dans le bloc adjacent ou dans le bloc opposé.
  • Dans le cas d'une alimentation centralisée, ce premier connecteur est monté sur un circuit imprimé qui porte également un second connecteur pour le raccordement électrique du distributeur à l'embase. Ce circuit imprimé est orienté perpendiculairement au plan de pose du distributeur sur l'embase. Des conducteurs sont également reliés au premier connecteur et s'étendent à travers le bloc principal jusqu'au bloc d'extrémité opposé.
  • Dans le cas d'un raccordement individualisé, le bloc principal porte en façade un connecteur électrique relié à deux câbles qui sont engagés chacun dans un connecteur porté par le circuit imprimé de chaque bloc intermédiaire, le deuxième connecteur précité de raccordement à l'embase étant absent.
  • Par ailleurs, des témoins lumineux de fonctionnement sont présents sur chaque bloc d'extrémité et chaque bloc intermédiaire loge un système de commande manuelle permettant de court-circuiter l'action de l'électrovanne pilote, en appuyant sur un bouton-poussoir.
  • Bien qu'un tel distributeur offre satisfaction, il est de fabrication relativement complexe et coûteuse et se prête difficilement à l'ajout de fonctions supplémentaires.
  • La demande WO2004/097227 A1 divulgue un ensemble de vannes incluses dans au moins un bloc principal entouré de deux blocs d'extrémité comportant les connecteurs de communication entre la source d'air et les vannes. Les blocs d'extrémité porte un circuit imprimé comportant le circuit électrique commandant les vannes. L'ensemble est maintenu en position par des éléments de maintien, un capot de protection et un joint.
  • La demande US2012/0097282 décrit un collecteur comportant un bloc de collecte portant au moins une électrovanne reliée électriquement à un circuit imprimé permettant de contrôler l'électrovanne. L'ensemble peut être fermé par un capot et comporter un joint entre le bloc de collecte et le capot.
  • La demande EP 2 110 562 A1 divulgue un distributeur comportant un bloc principal logeant la vanne multivoie, un bloc d'extrémité amovible comportant le connecteur de raccordement pour une alimentation individualisée du distributeur et un bloc intermédiaire disposé entre les deux, logeant l'électrovanne pilote. Plusieurs blocs d'extrémité munis de connecteurs différents peuvent être proposés à l'utilisateur. Ces blocs d'extrémité comportent chacun un boîtier, logeant un circuit imprimé auquel est fixé ledit connecteur. Ce circuit imprimé porte également des contacts pour assurer la connexion électrique avec l'électrovanne. Le distributeur exemplifié est monostable, ne comportant qu'une seule électrovanne pilote.
  • Le brevet US 5 348 047 décrit un distributeur monté sur une embase selon une configuration avec alimentation centralisée. Le distributeur est bistable, comportant deux électrovannes pilotes logées chacune dans un bloc d'électrovanne, agissant sur une vanne multivoie contenue dans un bloc principal situé entre les blocs d'électrovannes. Chaque bloc d'électrovanne comporte sur sa face opposée à l'embase des contacts d'alimentation. Un module de façade recouvre le bloc principal et descend sur un côté jusqu'à l'embase pour établir une connexion électrique avec celle-ci. Ce module comporte un circuit imprimé qui assure le raccordement électrique avec les contacts électriques des blocs d'électrovannes et supporte des broches qui s'engagent dans un connecteur de l'embase. Ces broches sont soudées sur le circuit imprimé perpendiculairement à celui-ci. Le module de façade comporte un boîtier fermé.
  • Certains distributeurs proposés sur le marché par la société FESTO présentent un agencement assez proche, avec un module de façade comportant un boîtier venant se fixer sur deux blocs d'électrovannes disposés de part et d'autre d'un bloc principal métallique logeant la vanne multivoie et s'étendant également sous les blocs d'électrovannes, et deux blocs d'extrémité s'étendant chacun sur la hauteur de l'ensemble. Chaque bloc d'électrovanne comporte un boîtier surmoulé sur des broches d'alimentation de la bobine. Le module de façade loge un circuit imprimé qui présente des surfaces de contact pour les broches et des conducteurs coudés à leur extrémité, destinés à contacter un connecteur d'alimentation, externe au distributeur. Le boîtier comporte un corps pourvu à une extrémité d'une ouverture venant en regard de LEDs de signalement de l'état de fonctionnement, portées par le circuit imprimé. Le corps du boîtier guide en déplacement deux curseurs permettant de déplacer, par un effet de came, des pions qui agissent sur un système de commande manuelle court-circuitant l'action des électrovannes. Des guides venus de moulage avec le corps du capot assurent la traversée du module de capot par les pions. Le corps de boîtier est fermé inférieurement par une plaque de fond en un matériau souple, pourvue d'une lèvre d'étanchéité sur son pourtour, s'appliquant contre le corps du capot et collée contre le circuit imprimé. Trois joints ajourés, en mousse, sont collés sur la face externe de cette plaque de fond et s'interposent entre celle-ci, les blocs d'électrovannes et le connecteur d'alimentation du distributeur. Les pions précités traversent la plaque de fond entre les deux joints associés aux connexions avec les broches des blocs d'électrovannes. Le module de façade présente un rétrécissement entre les deux curseurs pour libérer l'accès à des vis portées par le bloc principal et servant à sa fixation sur l'embase. Un tel distributeur est de fabrication relativement complexe, notamment de par le nombre de pièces constitutives du module de façade et leur complexité. De plus, ce dernier laisse peu de place pour le munir de fonctions supplémentaires telles qu'un affichage de caractères alphanumériques ou la possibilité de monter un connecteur d'alimentation individualisée.
  • Le brevet US 7 438 088 enseigne la réalisation d'un distributeur bistable comportant un bloc principal à vanne multivoie, deux blocs d'extrémité comportant chacun un système de commande manuelle et un bloc pilote logeant deux électrovannes et un circuit imprimé de raccordement électrique de celles-ci à un connecteur d'alimentation individualisée, disposé sur un capot en façade. Dans une variante, le connecteur d'alimentation individualisée est porté par un circuit imprimé logé dans un bloc d'extrémité qui est alors dépourvu du système de commande manuelle. La connexion électrique de ce connecteur au circuit imprimé situé au-dessus des électrovannes se fait à l'aide de broches soudées sur le circuit imprimé logé dans le bloc d'extrémité, engagées dans un double connecteur porté par le bloc principal et recevant des broches soudées sur le circuit imprimé du bloc pilote. Les bobines des électrovannes sont alimentées depuis le circuit imprimé présent sous le capot en des emplacements éloignés, proches des extrémités longitudinales du circuit imprimé. En présence d'un connecteur d'alimentation individualisée en façade, peu de place reste disponible pour un afficheur. De plus, le bloc pilote est de réalisation complexe et le distributeur n'est pas prévu pour une alimentation centralisée.
  • Il existe un besoin pour perfectionner encore les distributeurs électropneumatiques et notamment ceux à monter sur une embase, afin de réduire leur coût de fabrication, faciliter leur maintenance et offrir si cela est souhaité de nouvelles fonctions aux utilisateurs, telles que par exemple l'affichage d'informations alphanumériques en façade du distributeur.
  • Il existe également un besoin pour bénéficier d'un distributeur qui se prête à la constitution d'une gamme comportant des distributeurs à alimentation centralisée et d'autres à alimentation individualisée, avec le plus grand nombre de composants en commun, afin de rationaliser la fabrication et bénéficier d'économies d'échelle.
  • L'invention vise à répondre à tout ou partie de ces besoins et y parvient, selon un premier de ses aspects, grâce à un distributeur électropneumatique, comportant :
    • un corps de distributeur comportant plusieurs blocs assemblés, logeant au moins une électrovanne, et présentant sur une face un ensemble de premiers contacts reliés à cette électrovanne,
    • un capot rapporté sur ladite face dudit corps,
    • un circuit imprimé logé entre le capot et le corps, le circuit imprimé portant un deuxième ensemble de contacts agencés pour établir une connexion électrique avec le premier ensemble de contacts,
    • un joint sous forme de nappe en un matériau élastiquement déformable, comprimé entre des reliefs du capot entourant le circuit imprimé et le corps du distributeur en venant au contact du circuit imprimé.
  • Le joint présente de préférence au moins un ajour pour l'établissement de la connexion entre les premier et second ensembles de contacts.
  • Le joint vient de préférence au contact de plusieurs desdits blocs.
  • L'invention offre selon ce premier aspect de nombreux avantages.
  • Tout d'abord, il est possible de réduire le nombre de pièces constitutives du distributeur sans nuire à la possibilité de réaliser une gamme de distributeurs avec des fonctionnalités diverses, telles que par exemple des fonctions de communication, de diagnostic, de protection et/ou d'économie d'énergie. Parmi les fonctions de communication, on peut citer par exemple l'affichage de caractères alphanumériques. Parmi les fonctions de diagnostic, figurent le comptage du nombre de cycles ou la mesure du temps de commutation. Une fonction d'économie d'énergie consiste par exemple à diminuer le courant après le collage de l'électrovanne et une fonction de protection à agir contre une surtension.
  • Le joint s'étend entre le capot et le corps du distributeur, en venant au contact du circuit imprimé, et l'on évite d'emprisonner le circuit imprimé dans un module de façade fermé par une plaque de fond fixée de façon étanche sur un corps de capot, contrairement à l'une des solutions connues rappelées ci-dessus. L'encombrement du distributeur est aussi réduit par un tel montage du circuit imprimé et la façon d'obtenir l'étanchéité. Le capot est par exemple moulé en matière thermoplastique avec une épaisseur inférieure ou égale à 10 mm pour une largeur comprise entre 10 et 50 mm.
  • De plus, l'invention permet d'utiliser un joint épais qui peut être comprimé de façon importante par les reliefs du capot, ce qui garantit l'étanchéité malgré les tolérances de montage des différents blocs composant le corps du distributeur. Le joint peut se comporter comme une membrane venant directement au contact du circuit imprimé sur la majeure partie de sa surface.
  • Le joint est avantageusement comprimé localement sur plus de 30 % de son épaisseur initiale, mieux entre 40 et 60 % de son épaisseur initiale. L'épaisseur initiale du joint peut être supérieure ou égale à 1 mm, notamment comprise entre 1,8 et 2,2 mm. La longueur du joint est de préférence supérieure à celle du circuit imprimé, ce dernier ayant par exemple une longueur comprise entre 9 et 11 cm et le joint une longueur comprise entre 11 et 13 cm.
  • Le joint s'étend avantageusement en retrait de la périphérie du capot, de préférence d'une distance supérieure ou égale à 1 mm, ce qui permet un appui direct du pourtour du capot sur le corps du distributeur et ainsi de bien maîtriser la compression du joint et le serrage du capot sur le corps du distributeur.
  • Les reliefs du capot qui viennent en appui sur le joint peuvent présenter une hauteur variable par rapport à la surface de fond du capot lorsque celle-ci est définie par une paroi légèrement bombée concave vers l'intérieur. La hauteur des reliefs est par exemple comprise entre 1 et 4 mm.
  • En outre, le joint peut être facilement modifié par simple découpe pour ouvrir par exemple un passage supplémentaire vers le circuit imprimé, notamment lorsqu'une connexion électrique doit être établie avec le corps du distributeur dans le cas d'une alimentation centralisée, au moyen d'un élément de connexion présent dans un logement du corps du distributeur. Ce logement peut facilement être obturé dans le cas d'une alimentation individualisée en façade, grâce au joint, en ne prévoyant plus cette découpe en regard dudit logement. Ainsi, l'étanchéité est facilement obtenue quel que soit le mode d'alimentation, individualisée ou centralisée.
  • Un autre avantage de l'invention est d'éviter l'emploi de broches surmoulées sur le corps de distributeur, puisque le joint assure l'étanchéité de la connexion du circuit imprimé à la ou aux électrovannes à la fois de l'extérieur vers le circuit imprimé et de l'extérieur vers le corps du distributeur. On peut réaliser si nécessaire sur ce dernier des nervures qui viennent comprimer localement le joint, de telles nervures étant aisément réalisées par moulage de matière, pour améliorer encore la qualité de l'étanchéité. La hauteur de ces nervures est par exemple inférieure ou égale à 1 mm
  • La présence du joint tend également à empêcher toute infiltration de poussières et d'eau par le jeu d'assemblage présent entre les différents blocs vers le circuit imprimé. Ainsi, il est possible grâce à l'invention de réaliser le corps du distributeur avec plusieurs blocs se succédant dans le sens de la longueur du capot sans nuire à l'étanchéité ni rendre plus difficile son obtention. Ainsi, le joint vient par exemple au contact de cinq blocs différents le long du corps du distributeur. Le capot s'étend avantageusement sut toute la longueur du corps du distributeur, et son pourtour vient dans la continuité de celui du corps du distributeur, lorsque le distributeur est observé de dessus, dans une direction perpendiculaire au plan du circuit imprimé.
  • La présence du circuit imprimé directement sous le capot et la façon de réaliser l'étanchéité grâce à des reliefs du capot venant en appui sur le joint permet d'ajouter très facilement des fonctions au distributeur, car le capot peut aisément présenter des ouvertures supplémentaires sans compliquer l'obtention de l'étanchéité protégeant le circuit imprimé. Par exemple, le capot peut comporter une ou plusieurs ouvertures pour l'accès à un ou plusieurs systèmes de commande manuelle du distributeur, simplement en prévoyant autour de chacune de ces ouvertures, sur la face interne du capot, une nervure qui vient en appui sur le joint et en réalisant sur le joint un ajour correspondant. Si nécessaire, une découpe du circuit imprimé peut également être réalisée pour le passage du système de commande manuelle.
  • La présence du ou des systèmes de commande manuelle peut être mise à profit pour faciliter le positionnement du joint lors de la fabrication du distributeur, car il suffit d'engager la ou les découpes correspondantes du joint sur le ou les systèmes de commande manuelle pour que le joint soit correctement positionné. Une opération de collage du joint est évitée, ce qui simplifie encore la fabrication.
  • Le cas échéant, le joint comporte une ou plusieurs découpes pour accueillir dans son épaisseur un ou plusieurs circuits intégrés ou autres composants soudés sur le circuit imprimé, notamment des composants de type CMS.
  • De préférence, le corps du distributeur est agencé de telle sorte que les contacts destinés à l'alimentation de la ou des électrovannes présentes dans le corps du distributeur soient tous situés dans une zone médiane de la face du corps du distributeur située en regard du capot. Par « situés dans une zone médiane », il faut comprendre que tous les contacts sont plus proches du milieu du corps du distributeur que de ses extrémités longitudinales. La présence de tous les contacts reliés aux organes d'actionnement dans une zone médiane permet de libérer de la place ailleurs sur le circuit imprimé, pour y disposer par exemple un afficheur et/ou un connecteur destiné à une alimentation individualisée. Le circuit imprimé peut s'étendre facilement sur une majeure partie de la longueur du capot sans rendre plus difficile l'obtention de l'étanchéité recherchée.
  • Si nécessaire, le corps du distributeur peut présenter sur sa face tournée vers le capot un renfoncement formé dans l'épaisseur de sa paroi, permettant d'accueillir les extrémités des broches d'un composant soudé sur le circuit imprimé, notamment un connecteur centralisé ou d'un afficheur. On évite ainsi d'avoir à couper les broches correspondantes après l'opération de soudure, tout en pouvant utiliser un circuit imprimé simple face.
  • Dans le cas d'un distributeur ayant une longueur L, par exemple comprise entre 10 et 15 cm, les contacts prévu sur la face du corps du distributeur en regard du circuit imprimé pour l'alimentation de la ou des électrovannes, sont de préférence situés dans une plage située entre 4/14 L et 10/14 L mesurée à partir d'une extrémité longitudinale, mieux entre 5/14 et 9/14 L.
  • La connexion entre le circuit imprimé et les contacts d'alimentation de la ou des électrovannes présents sur le corps du distributeur peut se faire à l'aide de connecteurs à fiches, par exemple avec un connecteur mâle sur le corps du distributeur et un connecteur femelle sur le circuit imprimé, ou autrement, par exemple à l'aide d'un connecteur mâle sur le circuit imprimé et un connecteur femelle sur le corps du distributeur ou à l'aide d'éléments reliés électriquement à la ou aux électrovannes et venant en appui sur le circuit imprimé.
  • L'utilisation d'un circuit imprimé simple face permet de réduire le coût par rapport à un circuit double face. Pour faciliter les connexions électriques avec le corps du distributeur et notamment permettre d'utiliser si on le souhaite des pistes du circuit imprimé comme surfaces de contact pour des contacts venant en appui dessus, par exemple des ressorts utilisés comme éléments de connexion entre le circuit imprimé et la ou les électrovannes, les pistes du circuit imprimé sont avantageusement tournées vers le corps du distributeur. Des LEDs peuvent être soudées sur le circuit imprimé du côté des pistes. Pour gagner en encombrement, les LEDs sont de préférence montées dans des trous du circuit imprimé et sont des modèles dits « inversés » qui émettent leur lumière vers le circuit imprimé. Les LEDs sont avantageusement regroupées par deux dans chaque trou en étant montées électriquement tête-bêche, ce qui permet leur allumage indépendamment de la polarité de la tension d'alimentation des électrovannes.
  • Le circuit imprimé est avantageusement réalisé avec des trous en attente pour recevoir les broches d'au moins un connecteur supplémentaire, et avec les pistes correspondantes. Par exemple, le circuit imprimé présente des trous permettant d'accueillir un connecteur d'alimentation individualisée et des trous permettant d'accueillir un connecteur destiné à être raccordé à un élément de connexion d'alimentation centralisée traversant le corps du distributeur. Ainsi, le même circuit imprimé peut être utilisé pour réaliser un distributeur à alimentation individualisée ou à alimentation centralisée, ce qui permet une différenciation tardive lors de la fabrication.
  • La présence des contacts dans la zone médiane du corps de distributeur permet également de réaliser un bloc pilote logeant les électrovannes avec un support pour les électrovannes sous forme de pièce unique, permettant un montage facile de ces dernières par simple emmanchement et ayant une fonction de collecte de l'échappement de ces électrovannes. Ce support peut être moulé d'une pièce en matière thermoplastique.
  • Le corps du distributeur comporte avantageusement, outre le bloc pilote et un bloc de vanne multivoie présent sous le bloc pilote, deux blocs intermédiaires et deux blocs d'extrémité dont l'un comporte un logement traversant pouvant accueillir un élément de connexion destiné à une alimentation centralisée, comme mentionné plus haut. Cet élément de connexion présente avantageusement un support en matière thermoplastique, agencé pour se fixer dans ledit logement et maintenir des conducteurs destinés à s'engager à leurs extrémités opposées respectivement dans un connecteur de l'embase et dans un connecteur du circuit imprimé. Ces conducteurs sont avantageusement doublement cintrés de façon à désaxer leurs extrémités. Le décalage des axes est par exemple compris entre 5 et 15 mm. Cela permet d'avoir à la fois une connexion sur le circuit imprimé alors que celui-ci est monté de façon centrée sur le capot et une connexion excentrée sur la face en contact avec l'embase. Le décalage des extrémités des conducteurs permet en outre le passage à proximité de l'élément de connexion d'une vis de fixation du bloc d'extrémité sur le reste du corps du distributeur. L'élément de connexion est ainsi compatible avec une fixation du bloc d'extrémité par vis, permettant d'obtenir un serrage homogène de l'ensemble.
  • Le support de l'élément de connexion comporte de préférence une base portant un joint torique d'étanchéité et une colonne. Les conducteurs sont reliés par des entretoises, dont l'une se positionne face à l'extrémité de cette colonne. Ainsi, la colonne peut reprendre les efforts éventuellement exercés sur l'élément de connexion quand le circuit imprimé est connecté avec ce dernier. La base est percée de trous pour le passage des conducteurs et peut se prolonger, du côté opposé à la colonne, par un embout tubulaire de protection des conducteurs. Les conducteurs sont par exemple des conducteurs étamés, de section transversale non circulaire. Les conducteurs sont de préférence doublement cintrés à 45° dans un sens puis dans le sens contraire. La base est de préférence de section transversale oblongue, l'embout destiné à la connexion dans l'embase étant excentré sur la base. Les entretoises sont de préférence double, à la fois concernant celles situées à proximité de la base et celles à proximité de l'extrémité libre de la colonne. La hauteur de l'élément de connexion est par exemple comprise entre 40 et 70 mm.
  • L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
    • la figure 1 représente de façon schématique, en perspective, des distributeurs selon l'invention, montés sur une embase commune et alimentés de façon centralisée,
    • la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 dans le cas de distributeurs munis en façade d'un connecteur d'alimentation individualisée,
    • la figure 3 représente en coupe dans le sens de la longueur du distributeur, l'embase et un distributeur selon l'invention, à alimentation centralisée,
    • la figure 4 est une coupe transversale prise au niveau de l'élément de connexion,
    • la figure 5 est une vue schématique en perspective du distributeur, capot enlevé,
    • la figure 6 représente un capot et un circuit imprimé selon une variante de réalisation, d'alimentation individualisée,
    • la figure 7 représente isolément l'élément de connexion,
    • les figures 8 et 9 représentent sous deux angles de vue différents, en perspective, l'élément de connexion et le bloc d'extrémité associé,
    • les figures 10 et 11 sont deux vues en perspective éclatée, partielles, du bloc pilote, selon deux angles de vue différents,
    • les figures 12 et 13 représentent isolément le support des électrovannes,
    • les figures 14 et 15 représentent les deux faces du circuit imprimé dans le cas d'une alimentation centralisée,
    • les figures 16 et 17 sont des vues analogues aux figures 14 et 15 dans le cas d'une alimentation individualisée,
    • les figures 18 à 20 représentent des variantes de façades d'un distributeur selon l'invention, et
    • la figure 21 représente un détail de montage d'une électrovanne dans le support du bloc pilote.
  • La figure 1 représente plusieurs distributeurs 1 selon l'invention, montés sur une embase 3, selon un montage dit « en îlot ».
  • L'embase 3 comporte des canaux d'un circuit pneumatique servant à commander des actionneurs, ces canaux communiquant avec des orifices de raccordement débouchant dans un plan de montage des distributeurs 1 sur l'embase 3. Cette dernière comporte également des canaux d'un circuit pneumatique de pilotage, avec des orifices d'alimentation et d'échappement associés, communiquant avec les distributeurs 1, de façon connue en soi.
  • Dans le cas d'une alimentation électrique centralisée, l'embase 3 comporte des connecteurs d'alimentation électrique avec lesquels s'engagent des connecteurs des distributeurs, non apparents sur la figure 1.
  • La figure 2 représente des distributeurs 1 à alimentation individualisée.
  • Le distributeur selon l'invention représenté aux figures 3 à 5 comporte un corps de distributeur 2, sur lequel est monté un capot 110.
  • Le corps de distributeur 2 comporte plusieurs blocs assemblés, dont un bloc principal de vanne multivoie 10, un bloc pilote 20, deux blocs d'extrémité 30 et 40 et deux blocs intermédiaires 50.
  • Le distributeur 1 peut être assemblé à l'embase 3 à l'aide de vis 70 venant en appui sur le bloc principal 10. Les blocs d'extrémité 30 et 40 sont assemblés sur les blocs pilote 20 et principal 10 par des vis 71 qui traversent les blocs intermédiaires 50.
  • Le distributeur 1 comporte, comme on peut le voir notamment à la figure 5, un circuit imprimé 100 (encore appelé carte à circuit imprimé ou PCB en anglais) et un joint d'étanchéité en nappe 80 qui s'interpose entre le capot 110 et le corps 2 du distributeur 1.
  • Dans l'exemple considéré, le distributeur 1 est bistable et le bloc principal 10 comporte, comme représenté à la figure 3, deux pistons 11 qui se déplacent dans des chambres 12 sous l'effet de l'envoi dans l'une ou l'autre de celles-ci d'air comprimé, grâce à des électrovannes 21 logées dans le bloc pilote 20. Selon la position d'un tiroir 14 se déplaçant avec les pistons 12, des communications pneumatiques différentes de la vanne multivoie sont établies, notamment avec l'embase, de façon connue en soi.
  • Le bloc principal 10 peut comporter un carter métallique, par exemple en aluminium, et présenter un léger changement de pente sur sa surface externe, matérialisé par une ligne 260 sur les figures 2 et 5.
  • Chaque bloc intermédiaire 50 loge un système de commande manuelle 51 qui comporte une vanne permettant de court-circuiter l'action de l'électrovanne associée 21 pour effectuer un test ou lors d'une opération de maintenance. Dans l'exemple considéré, la commande de cette vanne s'effectue en tournant un axe 52 débouchant en façade, à l'aide d'un tournevis. Chaque axe 52 est guidé dans son mouvement par un fût 342 venu de moulage de matière thermoplastique avec le corps du bloc intermédiaire 50.
  • Le bloc d'extrémité 40, situé à gauche sur la figure 3, ne sert que d'embout d'extrémité et coopère avec le bloc intermédiaire adjacent 50 pour compléter le circuit pneumatique de pilotage. Le bloc d'extrémité 40 porte un joint 48 à cet effet.
  • Le bloc d'extrémité 30 est visible plus particulièrement sur les figures 8 et 9 et comporte un corps en matière thermoplastique définissant un logement traversant 31 pour recevoir un élément de connexion 140, comme cela sera détaillé plus loin.
  • On voit sur la figure 8 que le bloc d'extrémité 30 comporte sur sa face 280 au contact du bloc intermédiaire adjacent 50 des canaux 281 et un joint 282, pour faire communiquer l'électrovanne 21 avec le bloc principal 10 et compléter le circuit pneumatique de pilotage.
  • Le bloc pilote 20 comporte un support 23, représenté plus particulièrement sur les figures 10 à 13 et 21, qui définit deux logements 22 opposés pour recevoir chacun l'une des électrovannes 21. Le support 23 comporte une partie intermédiaire 26 qui comporte des orifices 27 qui communiquent avec des orifices 290 d'échappement des électrovannes et des passages 291 pour les broches 292 d'alimentation des électrovannes. Des joints toriques 293 et 294 peuvent être disposés à l'interface entre les électrovannes 21 et le support 23, ces joints étant portés par les électrovannes avant leur mise en place sur le support.
  • De préférence, le support 23 est moulé en matière thermoplastique. Les broches 292 peuvent être connectées de diverses manières au circuit imprimé 100, par exemple à l'aide d'un petit circuit imprimé 28, visible sur la figure 3, qui porte sur le dessus un connecteur 29. Ce dernier est par exemple un connecteur mâle qui dépasse de la face supérieure 150 du corps de distributeur 2 à la faveur d'une ouverture 151 du bloc pilote 20. Le circuit imprimé 28 porte par exemple des douilles métalliques dans lesquelles s'engagent les broches 292 des électrovannes 21. Le support 23 peut être modifié de toute manière adaptée selon la façon dont s'effectue la connexion électrique entre les contacts présents sur le corps du distributeur et ceux du circuit imprimé. Le cas échéant, les broches des électrovannes peuvent définir les contacts du corps du distributeur, des éléments de connexion tels que des ressorts venant s'appliquer sur celles-ci et sur des pistes du circuit imprimé.
  • Le montage des électrovannes sur le support 23 s'effectue en faisant coulisser celles-ci dans les logements 22. Les orifices 27 du support 23 communiquent entre eux et avec un canal d'échappement communiquant avec l'embase. Un ou plusieurs passages 425 utilisés lors de l'opération de moulage peuvent être obturés chacun après la fabrication par un élément métallique inséré à force dedans, par exemple une bille 426, visible sur la figure 5. Les orifices 27 peuvent être coaxiaux.
  • Le connecteur 29 sert à l'alimentation électrique des deux électrovannes 21 et se positionne dans une région centrale de la face supérieure 150 du corps de distributeur 2.
  • Le circuit imprimé 100 porte des composants permettant de réaliser les fonctions électroniques recherchées. Il peut s'agir par exemple de circuits intégrés 101 de protection vis-à-vis de surtension et/ou de limitation du courant une fois que l'électrovanne a changé d'état, le courant de maintien étant moins important que le courant d'appel. Il peut s'agir également de l'indication de l'état des électrovannes grâce à des LEDs 103.
  • Le circuit imprimé 100 peut être simple face et les LEDs 103 montées dans des perçages 300 du circuit imprimé, éclairant vers le haut. Les LEDs 103 peuvent être non bipolaires et montées par paires dans lesdits perçages 300, étant électriquement reliées tête bèche. Le capot 110 comporte des guides de lumière 301 en regard des LEDs 103. Ces guides 301 peuvent être relativement courts, par exemple faire moins de 5 mm de longueur, ce qui évite toute atténuation lumineuse significative. La présence du circuit imprimé 100 en partie haute du distributeur permet de s'affranchir de tout guide optique de grande longueur, qui pourrait occasionner une perte du rendement lumineux.
  • Le circuit imprimé 100 peut comporter, comme illustré à la figure 14 notamment, un connecteur 105 destiné à s'engager sur l'élément de connexion 140. Ce dernier est représenté plus particulièrement aux figures 7 à 9 et comporte un support 141, comportant une base 142 et une colonne 143 qui se raccorde inférieurement à la base 142.
  • L'élément de connexion 140 comporte également des conducteurs électriques 144, par exemple au nombre de quatre, disposés de préférence comme les sommets d'un carré, engagés à travers la base 142 et à travers des entretoises 145 et 146, qui peuvent être simples ou doubles. L'entretoise 145 se situe juste au dessus de la colonne 143 sur la figure 8 et peut reposer dessus lorsqu'une poussée est exercée sur les conducteurs 144. Les extrémités des conducteurs 144 situées au dessus de l'entretoise 145 forment le connecteur 320 destiné à s'engager dans le connecteur 105 du circuit imprimé 100. La base 141 comporte un embout 148 venu de moulage avec celle-ci, cet embout 148 formant avec l'extrémité des conducteurs qui s'étendent à l'intérieur un connecteur 322 d'alimentation centralisée qui s'engage dans l'embase 3 lors de la fixation du distributeur sur celle-ci. Le support 140 peut être immobilisé dans le logement 31 à l'aide d'une clavette 149, qui se loge partiellement dans un logement 325 de la base 142. Cette dernière peut porter un joint 147 qui lui permet de fermer de façon étanche le logement 31 en partie inférieure.
  • Les axes des connecteurs 320 et 322 formés par l'élément de connexion 140 sont parallèles et espacés d'une distance d comprise par exemple entre 5 et 10 mm. La distance d est mesurée entre les centres des carrés selon lesquels sont disposés les connecteurs 144 au niveau de chacun des connecteurs 320 et 322.
  • Le capot 110 comporte, sur sa face interne 340 tournée vers le corps du distributeur 2, une nervure 112 qui s'étend sur tout le pourtour du circuit imprimé 100. Cette nervure 112 a une hauteur qui est supérieure à l'épaisseur du circuit imprimé 100, et qui peut varier compte tenu de la forme bombée de la paroi frontale du capot 110. La nervure 112 se prolonge en 113 et en 114 autour des fûts 342 de guidage des axes 52 des systèmes de commande manuelle 51. La nervure 112 est venue de moulage avec le capot 110.
  • La face 150 du corps 2 présente autour de l'ouverture 151 et autour de celle par laquelle débouche le logement 31 des nervures sous forme de bourrelets 152 et 153, destinées à améliorer l'étanchéité de contact avec le joint 80.
  • Une plaquette 154 peut être disposée dans un renfoncement présent autour de l'un des fûts 342, comme visible sur la figure 5 notamment, pour définir localement une face d'appui au joint 80 au même niveau que la face supérieure du support 23. Ce renfoncement correspond à des évidements prévus dans la pièce pour faciliter son moulage.
  • La face 150 peut présenter, comme illustré, un renfoncement 156 dont le rôle sera précisé plus loin. Ce renfoncement a par exemple un fond plat, une profondeur comprise entre 0,5 et 1,5 mm et un contour circulaire.
  • Le joint 80 est constitué dans l'exemple considéré d'une plaque de mousse à cellules fermées, élastiquement déformable, par exemple de 2 mm d'épaisseur, et s'étend comme illustré sur plus de la moitié de la longueur du capot 110, en l'espèce sur plus des trois quart de la longueur de celui-ci. Le joint 80 peut être localement comprimé à 50 % environ de son épaisseur initiale par le capot 110, tout autour du circuit imprimé 100, lorsque ce dernier est en place.
  • Le joint 80 comporte des découpes 81 pour l'accès aux systèmes de commande manuelle 51, une découpe 82 pour le passage des conducteurs 144 allant au connecteur 105 et une découpe 83 pour le connecteur 109 du circuit imprimé, destiné à s'engager dans le connecteur 29. Le cas échéant, comme illustré, le joint 80 peut également comporter des découpes 84 dans lesquelles peuvent s'engager les composants 101, afin de ne pas comprimer à leur niveau le joint 80. Ainsi, une partie au moins des composants présents sur le circuit imprimé peuvent s'engager dans des découpes du joint, ce qui permet de gagner en compacité.
  • Le joint 80 peut également présenter sur son pourtour des encoches 360 pour le passage des vis de fixation du capot 110 sur le corps 2.
  • Lorsque le distributeur 1 est pourvu d'une alimentation individualisée, comme illustré sur les figures 2 et 6, l'élément de connexion 140 est supprimé et remplacé par un connecteur 220 monté sur le circuit imprimé 100, ce connecteur 220 comportant une douille externe métallique 221 fixée sur le capot 110 et une partie isolante 380 fixe par rapport au circuit imprimé 100. Le joint 80 est alors réalisé sans la découpe 82 de façon à obturer supérieurement le logement 31. Ainsi, le distributeur 1 peut être facilement modifié pour passer d'une alimentation centralisée à une alimentation individualisée.
  • Le circuit imprimé 100 est réalisé avec à la fois des perçages 400 et les pistes correspondantes pour le montage du connecteur 105 et d'autres 410 pour le montage du connecteur 109, ce qui permet une différentiation tardive au stade de la production. Le renfoncement 156 permet d'éviter de couper les broches 420 du connecteur 220 lorsqu'il est monté sur le circuit imprimé 100. Le joint 80 est réalisé, en présence du connecteur 220, avec une découpe 87 qui se superpose au renfoncement 156. Le capot 110 peut présenter un renfoncement 490 en regard des broches du connecteur 320 formé par l'élément de connexion, pour recevoir l'extrémité des conducteurs 144. Ce renfoncement 490 est apparent sur la figure 6, étant formé dans l'épaisseur de la paroi frontale du capot 110, par moulage, ayant par exemple un contour carré et un fond plat.
  • La présence des contacts d'alimentation 29 du bloc pilote 20 dans une zone centrale de la face 150 libère de la place pour le montage sur le circuit imprimé d'un afficheur 240 et/ou d'une interface tactile 241, comme illustré à la figure 20. Le distributeur 1 peut en effet être réalisé, si on le souhaite, avec des fonctions avancées telles que le comptage du nombre de cycles et avec des fonctions de communication telles que par exemple l'affichage du nombre de cycles.
  • Plusieurs types de connecteurs 220 d'alimentation individualisée peuvent également être montés en façade, comme illustré sur les figures 18 et 19.
  • L'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés. Par exemple, les contacts d'alimentation des électrovannes du bloc pilote peuvent être réalisés autrement, par exemple à l'aide de ressorts électriquement conducteurs remplaçant le connecteur 29 et venant en appui directement sur les pistes du circuit imprimé 100.
  • Le distributeur décrit en référence aux figures est bistable, comportant deux électrovannes. On ne sort pas du cadre de la présente invention lorsque le distributeur est monostable, ne comportant qu'une seule électrovanne.
  • De préférence, la ou les électrovannes utilisées sont à électroaimant, et comporte un solénoïde. Toutefois, les électrovannes peuvent comporter un organe d'actionnement autre, par exemple de type piézoélectrique.
  • Le joint 80 est de préférence sous la forme d'une pièce unique.
  • On peut modifier le bloc principal ou le bloc pilote, et réaliser le cas échéant le distributeur sans système de commande manuelle ou avec un système de commande manuelle autre que celui exemplifié.
  • Les électrovannes à électroaimant utilisées peuvent être de tout type.
  • L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un ».

Claims (12)

  1. Distributeur électropneumatique (1), comportant :
    - un corps (2) comportant plusieurs blocs (20, 50, 30, 40, 10) assemblés, logeant au moins une électrovanne (21), et présentant sur une face (150) un ensemble (29) de premiers contacts reliés à cette électrovanne (21),
    - un capot (110) rapporté sur ladite face (150) dudit corps (2),
    - un circuit imprimé (100) logé entre le capot (110) et le corps (2), le circuit imprimé portant un deuxième ensemble de contacts (109) agencés pour établir une connexion électrique avec le premier ensemble de contacts (29), et
    - un joint (80) sous forme de nappe en un matériau élastiquement déformable,
    caractérisé en ce que le joint est comprimé entre des reliefs (112) du capot entourant le circuit imprimé et le corps (2) du distributeur en venant au contact du circuit imprimé.
  2. Distributeur selon la revendication 1, le joint (80) présentant au moins un ajour (83) pour l'établissement de la connexion entre les premier (29) et second (109) ensembles de contacts.
  3. Distributeur selon la revendication 1 ou 2, le joint (80) venant au contact de plusieurs (30, 50, 20) desdits blocs.
  4. Distributeur selon l'une des revendications 1 à 3, le joint (80) étant comprimé localement entre les reliefs (112) et la face (150) sur plus de 30 % de son épaisseur initiale, mieux entre 40 et 60 % de son épaisseur initiale.
  5. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le capot (110) comportant une ou plusieurs ouvertures pour l'accès à un ou plusieurs systèmes (51) de commande manuelle du distributeur, avec autour de chacune de ces ouvertures, sur la face interne du capot, une nervure (113 ; 114) qui vient en appui sur le joint (80) et avec sur le joint (80) un ajour (82 ; 81) correspondant.
  6. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le corps (2) du distributeur étant agencé de telle sorte que les contacts (29) d'un bloc pilote (20) comportant la ou les électrovannes et destinés à l'alimentation de la ou des électrovannes soient tous situés dans une zone médiane de la face (150) du corps du distributeur située en regard du capot (110).
  7. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le corps (2) du distributeur présentant sur sa face (150) tournée vers le capot (110) un renfoncement (156), permettant d'accueillir les extrémités des broches (420) d'un composant soudé sur le circuit imprimé (100), notamment un connecteur centralisé (220) ou un afficheur (240).
  8. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le circuit imprimé (100) étant simple face, des LEDs (103) étant notamment soudées sur le circuit imprimé (100) du côté des pistes, les LEDs étant montées dans des trous (300) du circuit imprimé et émettant principalement leur lumière vers les trous du circuit imprimé, les LEDs étant regroupées par deux dans chaque trou (300) en étant montées électriquement tête-bêche.
  9. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le circuit imprimé (100) étant réalisé avec des trous en attente pour recevoir les broches d'au moins un connecteur supplémentaire, et avec les pistes correspondantes.
  10. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un support (23) pour deux électrovannes (21), sous forme de pièce unique, permettant un montage de ces dernières par simple emmanchement et ayant une fonction de collecte de l'échappement de ces électrovannes.
  11. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le corps (2) du distributeur comportant, outre un bloc pilote (20) et un bloc principal (10) de vanne multivoie présent sous le bloc pilote (20), deux blocs intermédiaires (50) et deux blocs d'extrémité (30, 40) dont l'un (30) comporte un logement traversant (31) pouvant accueillir un élément de connexion (140) destiné à une alimentation centralisée, l'élément de connexion comportant un support (141) agencé pour se fixer dans le logement (31) et maintenir en place des conducteurs (144) destinés à s'engager à leurs extrémités opposées respectivement dans un connecteur d'une embase (3) sur laquelle est monté le distributeur et dans un connecteur (105) du circuit imprimé (100), les conducteurs (144) étant notamment doublement cintrés de façon à désaxer leurs extrémités.
  12. Distributeur selon la revendication 11, le support (141) de l'élément de connexion (140) comportant une base (142) portant un joint d'étanchéité (147) et une colonne (143), les conducteurs (144) étant reliés par des entretoises (145, 146), dont l'une se positionne face à l'extrémité libre de la colonne (143).
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