Brevet FR2023443A1 — publié le 19700821

L'invention est relative à un dispositif hydraulique dtim- mobilisation qui permet d'immobiliser dans n'importe quelle position deux pièces mobiles llune par rapport à l'autre de manière qu'elles ne puissent être déplacées même sous l'action de très grandes forces extérieures.Pour cela, d'une manière connue, au cours du processus de déplacement, l'ouverture d'une soupape fait passer un liquide incompressible d'une première chambre S une s conde chambre, opération au cours de laquelle, sous l'action d' une force extérieure, un cylindre et un piston peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre et, après que la position désirée est atteinte, la soupape est fermée et le déplacement e- latif du cylindre et du piston se trouve enlpoecné dans les deux sens. Un piston situé à l'extrémité d'une tige de piston creuse forme, a 'intérieur du opens de cylindre, une chambre de refou lement qui, par l'intermédiaire d'une soupape initialement fer mée sous l'action d'un ressort, communique par la cavité de la tige de piston creuse et aussi par des ouvertures transversales, avec une seconde chambre qui est formée par le corps de cylindre et par un second piston fixé sur la tige de piston.Du fait qu'il s'ait d'un dispositif à tie de piston s'étendant d'un seul cô té du cylindre, les diamètres des pistons sont choisis de telle encore qu'après ouverture de la soupape au moyen d'une tige de soupape actionnée de l'extérieur, l'augmentation de volume de l'une des chambres qui se produit au cours du déplacement de la tige de piston avec les deux pistons, est exactement égale à la diminution de volume de l'autre chambre. irais ceci n'est possible que si l'on dispose d'une chambre de compensation pour tenir corps te de la variation de volume due au fait que la tige de piston s'étend d'un seul côté du cylindre.Dans les modes de réalisation connus jusqu'ici, la compensation de volume est effectuée,pour le fluide incompressible, par une chambre de compensation, ce qui oblige à mettre en oeuvre des ensembles de soupapes supplémentaires. Dans le mode de construction conforme à l'invention, la compensation de volume est obtenue à l'intérieur de la chambre, remplie d'air, formée par les deux pistons. es forces qui s'opposent au déplacement et se produisent au cours du déplacement axial du piston sous l'action de la surpression ou de la dépression en résultant sont négligeables par rapport aux forces exté rieures et ne sont donc aucunement gênantes pour le fonctionnement du dispositif. La chambre de compensation de volume peut éventuellement aussi recevoir, pendant des périodes de fonctionnement de longues durées, les faibles fuItes d'nuiles issues des deux chanbres de refoulement de sorte que ces fites ne sortent pas du dispositif, ce qui pour de nombreuses applications cons- titue un avantage important. Les faibles pertes par fuite d'nuile, qui peuvent eventuelle- ment se produire, ainsi que les variations de volume consécutives a des fluctuations de température sont compensées par une ou plu sieurs rondelles élastiques insérées entre le dispositif obtura- teur terminal et un anneau expansible. Normaler-ent, les dispositifs d'immobilisation de ce genre ne sont sollicités que dans un seul sens. C'est au sens principal d'immobilisation qu'est alors arectg'e la chanbre de refoulement. Ceci veut dire que, sous l'effet de l'augmentation de la force entraînant une augmentation de pression, aussi sien le lèvres joint annulaire disposé dans une gorge du piston qu'une bille de soupape disposée dans ce piston, sont plus fortement sollicitées respectivement vers la paroi du cylindre et vers un siège de soupape. Dans de nombreux cas d'utilisation, par exemple pour ré- glage du dossier des sièges de véhicules automobiles où d'avions, il est indispensable qu'en cas de chocs s'exerçant-par T au cours d'accidents, c'est-à-dire en sens opposé au sens princi- pal d'immobilisation, il se produise un effet d'amortissement de ces chocs.Il s'établit alors à l'intérieur de la deui==e chambre de refoulement une pression élevée qui soulève la bille de soupape à l'encontre de la force de son ressort et provoque sur le dispositif d'immobilisation un effet d'amortissement que l'on peut régler en jouant sur la section de l'ouverture de sortie de la soupape (ouverture désignée ci-après par 12). te ressort de soupape peut être réglé à une tension initiale telle que la soupape s' ouvre pour une intensité de choc bien détermines Dans un mode de réalisation préférentiel du dispositif d'immobilisation conforme à l'invention, il est fixé, sur la tige de piston, une douille qui est guidée en coulissement sur une partie du corps de cylindre et qui s'applique contre un ressort de rappel monté sur l'autre partie du corps de cylindre et prenant appui contre une butée. Ce ressort produit une force de rappel qui agit dans le sens contraire de la charge proprement dite. Dans un autre mode de réalisation de l'invention particulièrement avantageux, la douille précitée est munie d'un filetage is térieur et avec ce filetage coopère une pièce filetée de butée mobile à l'intérieur de la douille et pouvant se déplacer librement sur la tige de piston, laquelle pièce filetée de butée est accessible par des évidements ménagés dans la paroi de la douille et peut être réglée d'une manière continue. De ce fait, on obtint d'une manière avantageuse la possibilité d'adapter le dispositif d'immobilisation à toutes les exigences, grâce à une limitation de la course qui peut être réglée de manière continue.La pièce filetée de butée forme alors dans la position où elle se trouve l'extrémité supérieure de la douille et la distance à laquelle elle se trouve à ce moment, de la face d'extrémité du corps de cylindre, détermine la course dont le dispositif d'immobilisation est capable. Selon un autre mode de réalisation préférentiel de l'invention, la pièce filetée de butée est montée à rotation sur une douille à bride qui coulisse longitudinalement sans pouvoir tourner sur la tige de piston et il est prévu dans la pièce filetée de butée au moins un encliquetage à bille ou analogue dont l'évi- dement d'encliquetage coopérant avec la bille ou organe analogue est placé dans la bride contiguë de la douille à bride. De cette manière, on a la possibilité d'attribuer une position sans ambi cuité à la pièce filetée de butée, ce qui procure une limitation de course fixe, qui ne se dérègle pas d'elle-même, même sous l'ao tion des secousses.Grâce au choix du pas du filetage et du nombre des encliquetages, on peut encore, malgré le caractère fixe de la limitation de course, parler encore simplement, pour les besoins de la pratique, de limitation de course réglable de manière continue. Un exemple, non limitatif mais préférentiel, de réalisation de l'invention est décrit plus en détail ci-dessous en se référant au dessin unique annexé. Le dispositif hydraulique d'immobilisation représenté sur la figure colriporbe, à l'extrémité d'une tige ae piston creuse 1 un premier piston 2 qui délimite une cila;bre de refoulement 3 dans le corps de cylindre 4. Par suite de l'absence de la tige de piston 1 cyans cette cambre de refoulement 3, on y dispose de la totalité de la surface active du piston 2. Dans cette chambre de refoule ment et du côté opposé au piston 2 débouche une ouverture de remplissage 5 qui peut être obturée par une vis de remplissage 6. A cette extrémité, le corps de cylindre 4 présente encore un trou fileté 7 permettant de fixer le dispositif de réglage et éventuellement d'y raccorder tonte autre pièce à déplacer et à bloquer. Bien entendu, la conformation de cette zone de raccordement dépend entièrement de l'autre pièce à raccorder. Eventuellement, cette extrémité du corps du cylindre peut être réalisée sous la forme d'un palier pivotant. L'étanchéité du piston 2 est assurée par un joint 8 dont la conformation est de préférence telle qu'une augmentation de pression à l'intérieur de la chambre de refoulement 3 augmente d'autant la force d'application de ce -joint sur les parois avoisinantes. Dans le piston 2, il est prévu une soupape 9 qui, dans I'exem- ple de réalisation représenté sur la figure, est réalisée sous la forme d'une soupape à bille 10. Cette bille est sollicitée par un ressort 11 vers un siège de soupape et ceci avec une force d'autant plus grande que la pression régnant à l'intérieur de la chamP bre 3 est rendue'plus élevée par une force extérieure. Le piston 2 est traversé par un canal qui débouche dans la chambre 3 par une ouverture de sortie 12. Ce canal est ménagé dans une pièce filetée 35 qui permet, d'une part, de régler la tension du ressort 11 et d'autre part, de déterminer avec précision la section de 1' ouverture 12 par échange d'une pièce filetee par une autre ayant la section intérieure voulue. La tige de commande 13 de la soupape 9 traverse dans sa longueur la tige de piston creuse t où elle est guidée et elle fait saillie à l'extérieur de cette tige de sorte que sa partie saillante permet d'ouvrir la soupape. L'ouverture de sortie 14 de la soupape 9 débouche dans un espace annulaire 15 situé à l'intérieur de la tige de piston creuse 1 et autour de la tige t3 ; cet espace annulaire communique par des ouvertures transversales 16 avec une autre chambre 17, laquelle est disposée à l'arrière d'un autre piston 18 qui est fixé sur la tige de piston creuse 1. Dans la représentation qui est donnée sur la figure jointe, on ne peut distinguer cette chambre 17 que d'une manière indicative, ear le dispositif de réglage a été représenté dans sa position terminale. Les dimensions de la chambre de refoulement 3 et de la chambre 17, compte tenu pour cette dernière de la tige de piston 1, sont ulules que, pour un déplacement de réglage de la tige de piston et des deux pistons à l'intérieur des deux chambres, il se produise des variations de volume égales de sorte que, par exemple pour un avancement de ces pièces mobiles, la soupape 9 étant alors ouverte, le liquide incompressible sortant de la chambre de refoulement 3 est entièrement absorbé par la chambre 17 qui augmente d'autant de volume. De l'autre côté, la chambre 17 est limitée par un dispositif obturateur d'extrémité 19 qui prend appui sur une ou plusieurs rondelles élastiques 33, et dans lequel sont disposés, d'un côté, un joint. 20 en regard de la paroi du corps de cylindre 4 et, de l'autre capoté, un joint 21 en regard de la tige de piston 1. La chambre de compensation 22 qui est située entre les deux pistons 2, 18 et qui est remplie d'air et d'un peu d'huile de graissage, sert à la compensation de volume indispensable au cours du déplacement axial du piston et absorbe les fuites éventuelles d'huile venant des chambres 3, 17. De plus, elle sert de chambre de graissage pour les joints 8 et 23, ce dernier étant monté sur le piston 18. Comme on peut le voir sur le dessin annexé, la tige de piston 1 porte une douille 24 en deux parties. La partie intérieure (à droite sur la figure) de la douille 24 s'appuie contre un ressort de rappel 25 qui est monté sur l'autre partie du corps de cylindre 4 et qui, à l'extrémité de ce corps, prend appui sur une butée 26 portée par celui-ci. La partie antérieure de la douille 24 est munie d'un filetage intérieur 27. Avec ce filetage intérieur 27 coopère, par son filetage extérieur, une pièce filetée de butée 28 qui peut se déplacer librement par rapport à la tige de piston 1, à l'intérieur de la douille. La douille 24 comporte des évidements 29 par lesquels on peut accéder à la pièce 28 et la faire tourner. Cette pièce filetée de butée 28 sert à régler la course du dispositif de réglage.Dans une position donnée, sa distance à la face frontale 30 de l'extrémité correspondante du cs de cylindre 4 détermine la course maximale correspondante du dispositif de réglage. La pièce filetée de butée 28 est montée de façon rotative sur une douille à bride 31 qui peut coulisser, sans tourner, sur la tige de piston 1. On peut par exemple empecher de tourner la douille à bride 31 en la munissant d'épaulements qui s'engagent un peu à l'intérieur des évidements 29 de la douille 24. Dans la pièce filetée de butée 28 sont disposés un ou plu sieurs encliquetages à bille 32 dont les évidements d'encliquetage correspondants sont situés dans la bride contigus de la douille à bride 31 ainsi qu'on peut le voir sur le dessin annexé. Du fait que la douille à bride 31 ne tourne pas, il est possible de définir avec précision les positions d'encliquetage de la pièce filetée de butée 28 et ainsi de définir avec précision la iimitation de course. En même temps, cette position une fois réglée est maintenue par les encliquetages à bille 32 qui empêchent toute variation intempestive de position à la suite de secousses. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure, l'ex- trémité de la tige de piston creuse 1 qui fait saillie en dehors de la douille 24 est munie d'un filetage permettant d'y fixer une pièce dont on veut assurer le déplacement et le blocage. Dans ce cas, la force de commande est alors appliquée par l'intermédiaire de la pièce raccordée. Il est évident qu'un déplacement de commande du dispositif ne peut s'effectuer que lorsque la soupape 9 est ouverte. La conformation de cette zone de raccordement dépend de la nature des pièces à raccorder. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués elle en embrasse, au contraire, toutes, les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif hydraulique d'immobilisation comportant un premier piston qui est situé à l'extrémité d'une tige de piston creuse, qui délimite dans un corps de cylindre une chambre de refoulement et qui présente une soupape, maintenue fermée par la pression d'un ressort, soupape dont la tige de commande traverse longitudinalement la tige de piston et dont l'ouvertu- re de sortie débouche dans un espace annulaire de la tige de piston, lequel espace annulaire communique, par des ouvertures transversales, avec une seconde chambre qui est située à l'ar- rière d'un second piston fixé sur la tige de piston, caractérisé en ce.que les diamètres des pistons sont choisis de telle manière que, lors d'un déplacement axial de la tige de piston (1) et des pistons (2,18) , les variations de volume du liquide incompressible renfermé respectivement dans les deux chambres (3,17) sont les mêmes, et que la compensation de volume, qui est indispensable lorsqu'on utilise une tige de piston s'étendant d'un seul côté du piston, s'effectue par l'intermédiaire d'un fluide compressible à l'intérieur de la chambre de compensation (22) formée par les deux pistons (2,18), laquelle peut en outre absorber les faibles fuites d'huile pouvant éventuellement provenir des chambres (3,17). 2. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faibles pertes par fuite d'huile, de même que les variations de volume consécutives à des fluctuations de température, sont compensées par un réglage de position par élasticité du dispositif obturateur d'extrémité (19). 3. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (2) comporte une soupape à bille (9, 10, 11) réglable qui, lorsque la pression à l'intérieur de la chambre (17) dépasse une valeur préreglée sous l'action d'une force extérieure s'exerçant en sens contraire du sens principal d'immobilisation, s'ouvre automatiquement et, par étranglement du courant d'huile au niveau de l'ouverture de sortie (12) de la soupape, provoque un amortissement réglable du dispositif d' immobilisation. 4. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur la tige de piston (l) est fixée une douille (24) qui est guidée à coulissement sur une partie du corps de cylindre (4) et qui s'appuie contre un ressort de rap pel (25) monté sur la partie restante du corps de cylindre (4) et prenant appui contre une butée (26). 5. Dispositif d'immobilisation selon l'ensemble des revendications l et 4, caractérisé en ce que la douille (24) est munie d'un filetage intérieur (27) qui porte une pièce filetée de butée (28) librement mobile sur la tige de piston (1) et disposée à l'intérieur de la douille (24), laquelle pièce filetée de butée est accessible à travers des évidements (29) ménagés dans la paroi de la douille (24) et peutîeAtre réglée d'une manière continue. 6. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce filetez de butée (28) est montée à rotation sur une douille à bride (31) qui peut coulisser sans tourner sur la tige de piston (1) et que la pièce filetée de butée (28) est munie d'au moins un encliquetage à bille (32) dont l'évidement d'encliquetage correspondant est placé sur la bride contiguë de la douille à bride (31), ce qui permet d'effectuer un réglage quasi- continu-iiel:1àT-lliPlitation de course.