Brevet FR2010878A1 — publié le 19700220

l'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux vérins à plusieurs pistons dont les courses peuvent s'ajouter. ïïn des buts de l'invention est de parvenir à 5 un vérin à plusieurs pistons à courses additives, perfectionné et particulièrement compact, du type utilisé, par exemple comme dispositif de mise en position d'une table d® machine-outil ou pour des emplois analogues. Oe «sonnait déjà, sous 1® nom d® wP©ra Digital Actuator", un tel vérin digital incrémentiel 10 ïïne application particulière de 1°invention que Ie on mentionnera simplement è titre d°©x®iaple est celle d°un dispositif d'affichage è alimentation en fluide au moyen àaqueX un signal de sortie, qui est expriœé ©a q&antltés nifflériçiEL©s Ion uee échelle de notation (pas exemple 1°échelle binair©) est 15 affiché dans une autre échelle d® Botstioa» par ®x©spl® l°éeh©l= le décimale» Dans les circuits de type digitals 1® signal de sortie est souvent exprimé sous forme d@ quantités binaires alors qu®il est fréquemment désirabl® d'afficher les inf 0rsfiati©Eis 20 sous forme décimale® Ceci est habituellement réalisé au moj®0 d® circuits électriques grâce à 1e emploi d8un élément électrique de conversion binaire-décimal et 1eenvoi d8un signal d® sorti® sous forme décimale à des lampes qui correspondent aux noEbres dé cl-25 maux à afficher® Un autre but de l'invention est d© permettre le recours à une technique similaire avec des appareils à fluide„ la conversion système binaire - système décimal étant exécuté© au moyen du fluide et le signal de sorti® étant affiché grâce à d@s 30 sémaphores mécaniques ou des éléments analogueso Un but particulier de 1®invention est d°ap-porter un dispositif qui reçoit le signal de sortie d8un compteur ou d'un enregistreur à fluide et qui le convertit pour 1® mettre directement sous forme décimale lisible0 35 Toutefois, la lisibilité a8impose pas néces sairement 1e emploi du système décimal § elle ®st compatible ave© une échelle alphabétiques binaire ou autre® Dans la description qui suit, on admettra que l'invention est appliquée à la et sion binaire-décimal et à l'affichage. 40 Dans un vérin conforme, à 1einvention 69 18929 2 2010878 plusieurs pistons dont les courses peuvent s'ajouter, les pistons sont incurvés et ils se déplacent dans une chambre ou dans un cylindre incurvé ou annulaire» Quand 1"invention est appliquée à un dispo-5 sitif d°affichage dans lequel un signal arrivant sous forme "binaire doit être affiché sous forme décimale, le dernier piston de la série peut porter à sa périphérie des indications numériques mises sous forme décimale. Cette information est avantageusement affichée à travers une fenêtre ou une ouverture analogue 10 es concordance avec la somme des mouvements faits par le dernier piston de 18ensemble des pistons* En variante, le dernier piston peut provoquer le fonctionnement dcun dispositif qui affiche un® information soue forme décimale® Oes donnera maintenant, uniquement à titre 15 à0@%©mpl©, la descsipti©! d® deux modes particuliers de réalisa» tioH de 1D iiv@0ti®Eo On s@ référera aux dessins annexés dans lesquels g - la figure 1 est une vue en élévation et en coup© d0 um premier &@â@ d® réalisation de l'invention ? 20 " « la figure 2 est une vue de côté en éléva tion da nia© vérin ? - la figure 3 est une vue en élévation et en coup® d°U0 second mode de réalisation de 1"invention 5 - la figure 4 est une vue en coupe transver-25 sal® du vériE de la figure 3» l8 appareil représenté par les dessins comprend me chambre annulaire 10 qui est avantageusement à section rectangulaire plutôt que circulaire et qui est constituée par une rainure creusée dans un "bloc 10a de matière plastique fermé par 30 eb couvercle lQb« 1© bloc et 1® couvercle sont assemblés l8un à l°autr@ d® façon étanche au moyen de joints toriqueso A l'intérieur du cylindre ou d© la chambre 10 sont disposés pour pouvoir s© déplacer ub© série de pistons 11, 12$ 13s 14» interconnectés, à courses différentielles, le piston 14 étant le dernier piston 35 d® la sérieo Ces pistons sont courbés en forme de S avec une parti© central© 23 qui assure 1°étanehéité en coulissant entre les parois de la chambre, des branches incurvées 24 et des butées extrêmes 25 situées à chaque extrémité® Dans l'état de rétraction du vérin chaque partie centrale 23 est prise par ses 4-0 côtés opposés entre les butées extrêmes 25 des deux pistons voi 69 18929 3 2010878 sins. les pistons 11, 12, 13 et 14 sont incurvés pour qu'ils puissent se déplacer le long de la chambre ou du cylindre circulaire 10 quand de l'air est admis par un orifice approprié de 5 cette chambre, comme on le décrira plus loine Le déplacement ou la course de chaque piston est limité à un nombre d'unités binaires représenté par la distance s'é-tendant entre la partie centrale du piston qui est derrière lui et une butée extrême 25 de ce piston» Pour une course le long 10 d'un arc x d*un piston et un déplacement du piston 11 d'un arc £, les déplacements combinés des deux pistons deviennent x plus £ . Une "extrémité" du cylindre ou de la chambre 10 est pourvue d'une butée fixe 16 qui assure à cet endroit l'étanchéi-té entre les parois de la chambre et qui présente une butée ex-15 trême 25 à laquelle peut s'accrocher le premier piston. la chambre présente des orifices 17, 18, 19 et 20o Quand de l'air est admis par un orifice, il entre dans une région de la chambre limitée par les parties centrales de deux pistons et il écarte ceux-ci jusqu'à ce que leurs butées extrêmes 20 correspondantes s'accrochent l'une à l'autre,, Les orifices sont disposés pour se trouver entre une paire de parties centrales faisant partie de pistons voisins. Comme la course de chaque piston et, par conséquent, la distance entre une partie centrale et la butée arrière de chaque piston est plus grande que la somme 25 des courses des pistons précédents, on peut voir que les orifices sont toujours dégagés entre les mêmes parties centrales quand ils sont placés comme on l'a dessiné. Si l'on fait arriver de l'air par l'orifice 17 seulement, le dernier piston 14 se déplace d'une unité équivalant à 30 12® dans le cas particulier de la figure 1. Si l'on admet de Hair par l'orifice 18 seulement, le dernier piston se déplace de deux unités, c'est-à-dire de 24°o Si l*on admet de l'air par les orifices 17 et 18, en même temps, le dernier piston se déplace alors de trois unités, c'est-à-dire de 36°. 35 Les orifices et les raccordements correspondants peu vent se trouver sur le bloc 10a ou sur le couvercle. L'arc total de déplacement du dernier piston 14 est limité, dans cet exemple particulier," à dix unités de mouvement puisque le dispositif est. conçu pour la conversion et l'afficha-40 ge binaire-décimal avec une échelle de dix enregistreurs binaires 69 5 10 15 20 25 30 35 40 18929 ^ 2010878 à flaide« Le dernier piston et, par conséquent, tous les autres pistons, sont repoussés à leur étàt de rétraction par de l'air que l'on peut admettre par un orifice supplémentaire 21, à une pression inférieure à l'air qui est admis par les orifices 17 à 20o Dans certains cas, quand le dispositif doit conserver en mémoire un signal, on n'envoie de l'air par l'orifice 21 que lorsqu'on désire remettre l'appareil à zéro. On obtient l'affichage du seul fait de la position du dernier piston 14 en gravant à la périphérie de ce piston des indices 27 tels que les nombres 0 et 1 à 9 ; ces nombres sont espacés de 12° le long du dernier piston. Ils sont en alignement comme il convient avec une fenêtre 22 prévue dans la chambre ou dans le cylindre circulaire 10 afin qu'ils paissent être lus quand l'impulsion ou le signal fluide correspondant, en code binaire, est envoyé aux orifices 17, 18, 19 et 20» La chambre circulaire et les pistons peuvent être réalisés en matière transparente et les chiffres peuvent être o-paques de façon qu'une lampe placée au centre du dispositif é-claire le chiffre affiché. Le mode de réalisation visible sur la figure 3 est très semblable au précédent aveo la différence que les pistons 11* à 14* sont incurvés en forme de E, les branches horizontales de deux E eontigus étant dirigées vers l'intérieur sur an piston et vers l'extérieur sur l'autre piston. En plas, les parties centrales 23 et la butée 16 sont manies de segments d'é-tanchéité 23a en caoutchouc ou en une autre matière. Les pistons peuvent être réalisés à partir d'une bande de matière plastique adoucie par la chaleur et mise à la forme voulue. Dans le cas de la figure 3, on peut former la partie centrale en pliant une bande sur elle-même vers l'arrière et en la collant ou en la faisant adhérer autrement à elle-même pour qu'elle ne constitue qu'une seule pièceo Si l'on a besoin d'un affichage de plus grande dimension, une variante consiste à monter un tambour ou un disque, portant des chiffres imprimés à sa périphérie, à proximité de la chambre et à le faire pivoter autour du centre de cette dernière. On place un aimant dans le dernier piston 14 et on fixe une armature en f«r ou un autre aimant au tambour ou au disque» Ainsi ce dernier tourne jusqu'à occuper la position qui lui est 69 18929 5 2010878 dictée par celle du dernier piston et le chiffre affiché peut être va à travers ane fenêtre appropriée0 Une aatre variante consiste à donner à la cham.hre 10 une forme hélicoïdale platôt que réellement circulaire« Le 5 dernier piston est équipé d'une tige qui se projette à partir de l'extrémité de la chambre et cette tige est accouplée mécaniquement à un disque, portant des chiffres, qu'elle peut faire tourner. Cette tige peat servir aussi à accoupler au d®rnier piston un ressort de rappel qui rend iautilo d'envoyer d® l'air soas 10 pression par l'oriliee 21-peur remettre Xes-pistoas à Isis position initiales Une chambre iaêlioeîâale peat servir aussi à-pre-carer dans aa dispositif conforma à l'ijaveatioB, aae beaucoup longue échelle que celle du moyeia d'affichage qas l'on vient d© 15 décrire, sans qae l'on donne à la chambre 10 un diamètre exagéré, spécialement quand plas de quatre étages "binaires sont aéees-aaires, par exemple pour aa affichage alphabétisa© oa à plusieass décades* Somme le dispositif àa 1° ierreBtieii sst @ss®atiel 11 n'est pas obligatoire que le signal de sortie soit lui-même visible j il peut dériver d'un potentiomètre satraîaé oa ajusté par le dernier piston 14, ce qai procure une conversioB analogique électrique d'an signal binaire fluide. En variante, le si- 25 gnal de sortie peut dériver d'un interrupteur ou d'as© valve procurant un signal de sortie électrique décimal oa fluide décimal. BAD ORIGINAL > 18929 6 2010878 RE7EHBI0AII0HS lo Yérin à plusieurs pistons à coursas additives caractérisé en ce que les pistons sont incurvés et se déplacent dans une chambre incurvée ou annulaire. 2<> Yérin selon la revendication 1, dans lequel les pistons ont chacun d'une part une partie centrale rendue é-tanche par rapport aux parois de la chambre grâce à un joint sup-portast- la glissement et d'autre part des butées extrêmes si-taéos shaeuaa respectivement de chaque eôté de la partie centra-lo pot® v 5. Yérin salon las revendications 1 ou 2, dans lequel les pistons sont courbés en forme de S. 4. Yérin selon les revendications 1 eu 2, dans lequel les pistons sont pliés en forme de £ avec les branches du 1 tournées alternativement vers 1®extérieur et vers l'intérieur» 5» ?éria selon l'une quelconque des revendiea-'Sisas 1 à 4gâa0s lequel les pistons sont disposés" en série, chaque piston étant capable d'un déplacement relatif par rapport aa. piston immédiatement précédent supérieur au déplacement qui peut lui être imposé par ce piston par suite du déplacement relatif cumulé de tous les pistons précédents0 6. Yérin selon la revendication 5, dans lequel il existe, en association avec chaque piston, un orifice ménagé dans la chambre à proximité d'une zone étanche du piston mais disposé de façon qu'en dépit du déplacement de ce piston et de tous les pistons précédents oet orifice reste du môme eôté de la zone étanche de es piston. 7® Yérin à plusieîïrs pistons à courses additives earaotérisé an e© au2il ampread une enveloppe limitant une cham-tea ineuzvée ou aaalogaa» une'pluralité de pistons montés coulissants dans cette chambre et combinés les uns aux autres de manière à être mobiles relativement l'un par rapport à l'autre, chacun des pistons portant un joint assurant l'étanehéité avec les parois de la chambre, des orifiees menant à l'intérieur des chambres et disposés de telle sorte qu'ils communiquent chacun, toujours, avee l'espace existant entre les joints de deux mômes pistosaso 8S TériE selon l'une quelconque des reveadicatteas BAD ORIGINAL- 69 18929 7 2010878 1 à 7» dans lequel la chambre a une seotioa carrée ou rectangulaire® 9e Yérin selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le dernier piston porte des indices qui 5 sont visibles à travers une fenêtre ménagée dans la paroi de la chambre de sorte que le vérin peut servir de dispositif de conversion d'un signal binaire en un signal décimal ou autre» 10. Yérin selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le dernier piston est accouplé magné- 10 tiquement à un tambour ou un disque d'affiehage» 11. Yérin selon l'une quelconque des revendis cations 1 à 8, dans lequel la chambre est hélicoïdale plutôt que circulaire tandis que le dernier piston est muni d'une tige saillante qui est accouplée à un organe d'affichage» 15 12. Yérin selon la revendication 11, dans le quel la tige est associée à un ressort de rappel qui tend à remettre les pistons à leur position initiale. 13. Vérin selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel il existe un orifice destiné à la re-20 mise des pistons à leur position initiale. 14» Yérin selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dernier piston agit sur un potentiomètre ou manoeuvre un interrupteur ou une valve. 15. Yérin selon l'une quelconque des revendica-25 tions précédentes, dans lequel la chambre est en matière plastique. 16. Vérin selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les pistons sont en matière plastique» 30 17. Yérin selon la revendication 16, dans lequel les pistons sont formés à partir d'une bande de matière qui peut être adoucie par la chaleur et à laquelle on a donné la forme désirée»