Brevet FR2005532A1 — publié le 19691212

i 2005532 Cette invention se rapporte à un dispositif à fonctionnement par fluide comprenant un piston maintenu normalement dans une position prédéterminée par la pression du fluide agissant sur lui et mobile vers une autre position grâce à l'écoulement ^ du fluide à partir de l'une ou l'autre extrémité du piston.l'invention concerne plus particulièrement un dispositif dans lequel le piston forme un tiroir mais elle peut être également appliquée à un dispositif dans lequel le piston soit étudié de manière à transmettre de la force# jq l'invention est matérialisée dans un dispositif à fonc tionnement par fluide comprenant un piston pouvant aller et venir dans un carter délimitant une chambre dans laquelle peut coulisser le piston, chaque partie terminale de la chambre comportant .de une entrée étrangléë de passage du fluide /commande pressurisé •J5 qui peut être appliqué à la face terminale voisine du piston, et un orifice disposé de manière à être ouvert et fermé par un or« gane de commande placé extérieurement à la chambre, chaque extrémité du piston formant également un organe obturateur étudié pour fermer l'orifice voisin quand le piston se trouve dans l'une 20 on- l'autre de ses positions extrêmes, les faces terminales du piston ayant des surfaces telles que, quand le fluide de commande est appliqué à travers les deux entrées et que les deux orifices sont fermés, la force nette due au fluide agissant sur le piston soit telle qu'elle le maintienne immobile dans la position qu'il oc-25 cape à ce moment, la position du piston étant changée moyennant l'actionnement de l'organe de commande approprié pour ouvrir l'orifice de sortie vers lequel le piston doit être déplacé» Chacune des entrées du fluide de commande peut être prévue rianh une paroi du carter délimitant la partie terminale intéressée 33 de la chambre. A titre de variante, les entrées du fluide de commande peuvent être ménagées dans les faces terminales opposées du piston et communiquer par un canal interne ménagé dans le piston avec un orifice du carter placé entre les parties terminales de la chambre. 55 les orifices de sortie peuvent être disposés de manière à être ouverts et fermés par des organes de commande sépârés ou par un organe de commande commun mobile sélectivement pour venir occuper des positions ou s'écarter de positions de commande alternatives dans l'une desquelles un orifice est fermé tandis que 40 l'autre orifice est ouvert et dans l'autre desquelles l'autre BAD 0W6SNAL 69 10193 2 2005532 orifice est ouvert tandis que ledit autre orifice est fermé. Plusieurs dispositifs à fonctionnement par fluide établis conformément à l'invention sont décrits ci-après, simplement à titre d'exemples d'ailleurs, en regard des dessins schématiques j annexés dans lesquels:— la fig. 1 est une vue en coupe axiale d'un premier dispositif et montre également deux organes de commande externes pour ouvrir et fermer 1*écoulement du fluide» La fig» 2 est une vue en coupe axiale d'un second dis-■jO positif également conforme à l'invention» La fig. 3 est une vue en coupe axiale d'un troisième dispositif» Les fig. 4 et 5 sont respectivement des vues montrant des organes de commande utilisables à volonté pour ouvrir et fermer 15 les orifices de sortie de l'un quelconque des dispositifs dessinés dans les fig. 1 , 2 et 3» Gomme le montre la fig» 1, le premier dispositif comprend un carter 1 délimitant une chambre cylindrique dans laquelle peut coulisser un piston 2. Des parties terminales 3 et 4 de 20 la chambre sont représentées à chaque extrémité du piston 2» Celui-ci est un organe distributeur commandant l'écoulement du fluide entre des orifices 5 et 6 prévus dans la paroi du carter 1. Ces orifices 5 et 6 sont séparés l'un de l'autre et des parties terminales du carter par des bagues toriques 7® Dans le piston 25 2 est ménagée une rainure annulaire 8 faisant tout le tour de ce piston. Dans la position du piston qui est représentée, la rainure 8 est placée dans l'alignement de l'orifice 6 mais quand le piston 2 est déplacé vers la gauche jusqu'à venir occuper son autre position extrême. La rainure 8 réunit en pont les 30 orifices 5 et 6 et permet un écoulement de fluide entre eux« Chacune des parties terminales 3 et 4 de la chambre cylindrique est alimentée continuellement pendant le fonctionnement du dispositif par un fluide de commande pressurisé (par exemple de l'air comprimé) passant à travers des tubes d'entrée 9 et 10 35 étranglant l'écoulement» Chaque partie terminale 3 et 4 de la chambre comporte dans sa face terminale un orifice 11, 12 communiquant respectivement par des tuyaux 13 et 14 avec des sièges de valve désignés respectivement par 15 et 16. Ces sièges sont normalement fermés par des organes formant valves soumis à la charge 40 de ressorts et désignés respectivement par 17 et 18. Ces organes BAP ORIGINAL 69 10193 3 2005532 17 et 18 formant valves sont représentés sous la forme de leviers mais peuvent être de n'importe quel autre type convenable. Les surfaces des faces terminales du piston 2 sont sensiblement égales comme le sont les pressions de fluide admises à travers les tubes d'entrée 9 et 10. Il en résulte que quand les sièges de valves 15 et 16 sont tous deux fermés, les forces dues au fluide qui agissent sur le piston 2 sont équilibrées et que le piston demeure dans la position de travail extrême à laquelle il a été placé» Pour amener l'organe formant valve à la position représentée depuis la position d'extrême gauche, le levier 18 est temporairement déplacé pour ouvrir le siège de valve 16. Ceci a pour conséquence que la pression régnant dans la chambre de droite est réduite et que l'équilibre est détruit, le piston 2 se mouvant jusqu'à venir occuper la position représentée. Le siège de valve 16 a alors la possibilité de se fermer quand on lâcho le levier 18. Quand le piston doit être déplace vers la gauche, le levier 17 doit lui-même être déplacé pour ouvrir la siège de valve 15, ce qui réduit la pression régnant dans la partie terminale 3 de la chambre, le piston 2 se mouarant vers la gauche® C'est à ce moment qu'on lâche le levier 17. Conformément à l'invention, chaque face terminale du piston 2 porte un tampon d'étanchéité 19, 20 qui assure l'é-tanchéité entre l'orifice respectif 11 ou 12 quand le piston 2 se trouve dans l'une ou l'autre de ses positions extrêmes.Ainsi à l'achèvement du mouvement du piston 2 un échappement plus prononcé du fluide de commande à partir de la partie terminale intéressée 3 ou 4 de la chambre en passant par l'orifice 11 ou 12 est empêché, de sorte que le laps de temps pendant lequel le siège de valve 15 ou 16 est maintenu ouvert par le levier 17 ou 18 n'est pas critiquée Par conséquent, il ne se produit aucune perte du fluide de commande pressurisé comme ceci serait le cas si les tampons d'étanchéité 2.9 et 20 n'étaient pas prévus» Cette particularité se traduit par un fonctionnement plus efficace. Bans la fig. 2 est représenté un autre type de dispositif formant distributeur comprenant un carter 21 renfermant un organe de distribution constitué par un piston 22 mobile dans une chambre cylindrique pourvue de parties terminales 23 et 24. Comme dans le cas de la fig. 1, le carter 21 comprend BAD ORIGINAL 69 10193 4 2005532 des orifices 25 et 26 séparés l'un de l'autre et aussi des parties terminales 23 et 24 par des bagues toriques 27. Les orifices 25 et 26 sont disposés de manière à être réunis en pont par une rainure annulaire 28 ménagée autour du piston 220 5 Au lieu que les parties terminales 23 et 24 reçoivent continuellement le fluide de commande (par exemple de l'air comprimé) à travers des orifices tels que 9 et 10 de restriction d'écoulement des faces terminales des parties terminales 23 et 24 de la chambre, le piston 22 comporte des canaux internes 29 qui 10 communiquent avec la rainure annulaire 28 et avec des fcrifices 30, 31 de restriction d'écoulement prévus dans ées faces terminales» Gomme la rainure 28 communique à tout moment avec l'orifice 26, ce dernier peut être utilisé comme orifice d'alimen-15 tation pour le fluide en cours de commande par le piston 22, de telle sorte que ce fluide puisse être utilisé comme fluide de commande fourni continuellement aux parties terminales 23 et 24 de la chambre. Gomme dans la fig. 1, les parties terminales 23 et 24 comportent des orifices 32 et 33 semblables aux ori— 20 fices 11 et 12 et communiquant avec des organes formant valves agissant de l'extérieur tels que les valves 17 et 18 que montrant la fig. 1. Comme dans la valve représentée dans cette figure 1, les faces terminales du piston 22 sont munies de tampons d'étanchéité 34* et 35 qui sont respectivement engar-25 geables avec les orifices 32 et 33 quand le piston 22 se trouve dans l'une ou l'autre de ses positions extrêmes. Le dispositif que montre la fig, 2 fonctionne de façon analogue à celui qui est représenté dans la fig. 1 » La seule différence réside dans ce fait qu'au lieu que le fluide de commande soit admis à tra-30 vers les orifices 9 et 10 prévus dans les parois terminales de la chambre , il est admis en passant par les orifices 30 et 31 prévus dans les parois terminales du piston 22. Dans la fig. 3 est représenté -un troisième dispositif également conforme à l'invention dans lequel le piston, au lieu 35 d'être constitué par un organe formant valve ou distributeurt est employé pour transmettre de l'énergie. Comme le montre cette fig»39 le carter 41 est constitué par un cylindre renfermant un piston 42 qpi porte une tige 43» Les parties terminales de l'intérieur du cylindre 41 sont désignées respectivement par 44 et 45 et 43 communiquent avec des orifices 46 et 47 qui eux-mêmes communiBAD ORIGINAL 69 10193 5 2005532 quent avec des organes 1T et 18 formant valves semblables à ceux qui sont visibles dans la figo 1. Gomme dans le dispositif que montre la fig. 1, les deux parties terminales 44 >45 à l'intérieur du cylindre communiquent continuellement avec des 5 orifices d'entrée 48 et 49 à restriction d'écoulement par lesquels arrive un fluide de commande pressurisé (par exemple de l'air comprimé). Ctame dans le dispositif que montre la fig. 1, les faces terminales du piston 42 portent des tempons d'étanchéité 50 qui, dans les deux positions extrêmes du piston 42, assu— •jg rent l'étanchéité hermétique de l'orifice 46 ou 47. Gomme dans les exemples précédents, le piston 42 est normalement maintenu en équilibre par le fluide de commande qui arrive par les orifices d'admission 48 et 49 et est déplacé vers la gauche ou vers la droite, selon le cas, grâce à line ouverture temporaire 15 de l'orifice approprié 46 ou 47 au moyen d'un organe externe formant valve tel que celui désigné par 17 ou 18 en fig. 1» D'après la fig« 1, les sièges de valve externes sont disposés de manière à être ouverts et fermés indépendamment par des leviers séparés 17 et 18. Si l'on se reporte à la fig»4, 20 on voit que les deux sièges de valves 15 et 16 sont disposés à l'opposé l'un de l'autre et qu'un levier de commande commun 51 est déplacé entre eux. Dans la position représentée, ce levier 51 a fermé le siège de valve 15 ? tandis que le siège de valve 16 est ouvert» Il en résulte que le piston 2 vient de 25 se déplacer vers la droite jusqu'à la position représentée dans la fig. 1 . Pour déplacer le piston 2 vers la gauche, le levier 51 est abaissé malgré l'antagonisme d'un ressort 52 dans la direction indiquée par la flèche X , afin de fermer ainsi le siège de valve 16 et d'ouvrir le siège de valve 15. 30 Dans la fig. 5 est représenté un organe de commande com mun 53 constituant une variante de réalisation et desservant deux sièges de valve 54 et 55 semblables aux sièges de valve désignés respectivement par 15 et 16, ces sièges de valve 54 et 55 étant disposés d'alignement axial et à l'opposé l'un de 35 l'autre. L'organe de commande commun 53 est constitué par une matière magnétique et affecte la forme du piston plongeur d'un dispositif d'actionnement électromagnétique à sûlénoïde 56 . Le piston plongeur 53 est muni à chacune de ses extrémités de tampons d'étanchéité 57 et 58 engageables respectivement avec 40 les sièges de valve 54 et 55 ; il est sollicité vers la gauche 69 10193 6 2005532 (en regardant la fig. 5) par- un ressort 59 de façon que le tampon d'étanchéité 57 ferme le siège de valve 54 et que le^ siège de valve 55 soit ouvert» Dans cette position, le piston 2 s'est déplacé, vers la droite jusqu'à la position que montre la 5 fig. 1. Quand le piston 2 doit être déplacé vers la gauche,le solénoïde 56 reçoit le courant électrique, et le piston plongeur 53 se meut vers la droite (dans la direction indiquée par la flèche Y) jusqu'à ce que le tampon d'étanchéité 58 ferme le siège de valve 55 et que le siège de valve 54 s'ouvre. Quand 10 le solénoïde 56 est privé- de courant, le ressort 59 ramène le piston plongeur 53 a la. position représentée par la fig. 5. les variantes de construction représentées par les fig» 4 et 5, "bien qu'elles soient décrites à propos du piston 2 que 15 montre la fig. 1, peuvent également être utilisées avec 1® piston 22 visible dans la fig. 2 ou avec le piston 42 visible dans la fig. 3. Dans chacun des dispositifs représentés par les fig. 1 et 2, les sections des faces terminales du piston sont sensible— 20 ment égales, et la pression de fluide agissant sur elles est la même. 3C1 en résulte que les forces dues au fluide agissant sur les faces terminales du piston sont sensiblement égales et que le piston ne subit pas l'action d'une force hydrostatique déséquilibrée quand les deux orifices de sortie 15 et 16 sont fermés» 25 toutefois, les surfaces des faces terminales et (ou) les pressions de fluide agissant sur elles peuvent être différentes, en provoquant ainsi une force de fluide résultant* agissant sur le piston quand les deux orifices de sortie sont fermés, à condition que quand l'orifice de sortie assurant le mouvement du piston vers son 30 autre position est ouvert, il se produise une inversion de la force hydrostatique résultante agissant sur le piston pour lui imposer un mouvement vers ladite autre position» les détails de construction peuvent être modifiésj sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techni-35 queso 69 10193 7 2005532 REVENDICATIONS 1.— Dispositif à fonctionnement par fluide comprenant un piston pouvant aller et venir dans un carter délimitant une chambre dans laquelle peut coulisser ce piston, caractérisé en ce que çj chaque partie terminale de la chambre comportant une entrée étraii- • glée (9, 10, 30, 31, 48, 49) de passage du fluide de commande pressurisé qui peut être appliqué à la face terminale voisine du piston (2, 22, 42) et un orifice (il, 12, 32, 33, 46, 47) disposé de manière à être ouvert et fermé par un organe de commande (17, ■jq 18, 51, 53) placé extérieurement au carter (l, 21, 41) chaque extrémité du piston portant un tampon obturateur (19, 20, 34, 35) étudié pour fermer l'orifice voisin (il, 12, 32, 33, 46, 47)quand le piston se trouve dans l'une ou l'autre de ses positions extrêmes, les faces terminales du piston (2, 22, 42) ayant des sur-■j 5 faces telles que, quand le fluide de commande est appliqué à travers les deux entrées (§, 10, 30, 31, 48, 49) et que les deux orifices de sortie (H, 12, Î2, 33, 46» 47) sont fermés, la force nette due au fluide agissant sur le piston soit telle qu'elle le maintienne immobile dans la position qu'il occupe à ce moment, 20 la position du piston étant changée moyennant 1'actionnement de l'organe de commande approprié pour ouvrir l'orifice de sortie vers lequel le piston doit être déplacé. 2.— Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des centrées du fluide de commande (9, 10, 48, 49) 25 est prévue dans une paroi du carter (1,41) ménageant la partie terminale intéressée de la chambre. 3.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les entrées (30, 31) du fluide de commande sont prévues dans les faces terminales opposées du piston (22) et communiquent 30 un canal interne (29) ménagé dans le piston avec un orifice (26) du carter situé entre les parties terminales de la chambre» 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les orifices (11,12) sont disposés de manière à être ouverts et fermés par des organes de commande 35 séparés (17,18) mobiles sélectivement pour venir occuper des psitions ou s'écarter de positions de commande alternatives dans l'une desquelles un orifice (il) est fermés tandis que l'autre orifice (12) est ouvert et dans l'autre desquelles ledit orifice (H) est ouvert tandis que l'autre orifice (12) est fermé. 69 10193 8 2005532 5.« Dispositif suivant l,une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les orifices (il,12) sont disposés de manière à être ouverts et fermés par un organe de commande commun (51,53) mobile sélectivement pour venir occuper des 5 positions ou s'écarter de positions de commande alternatives dans l'une desquelles un orifice (il) est fermé et l'autre orifice est ouvert, tandis que dans l'autre position l'orifice (il) est ouvert et l'orifice (12) est fermé. 6.— Dispositif suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé 10 en ce que chaque organe de commande (17,18) ou l'organe de commande commun (51) est constitué par un levier mobile par pivotement pour venir occuper une position de travail ou s'écarter d'une position de travail. 7«« Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé 15 en ce que cet organe de commande commun est constitué par un piston plongeur (53) mobile axialement entre ses deux positions de travail. 8««!» Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston plongeur (53) est constitué par une matière 20 magnétique et est déplaçable électromagnétiquement entre ses deux positions de travailo 9«— Dispositif suivantl'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (2,22) forme un organe distributeur qui commande l'écoulement d'un fluide entre deux 25 orifices (5,6,25,26) du carter (1,21) entre les parties terminales de la chambre. 10o— Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (42) est un organe de transmission de force.