Brevet FR2028904A1 — publié le 19701016

La présente invention concerne un servo-moteur actionné par un fluide sous pression et pourvu d'un piston régulateur sollicité par un ressort et pouvant être déplacé par le fluide sous pression dans un cylindre ou corps qui comporte un raccord d'admission, et un raccord daéchappement de fluide sous pression, ainsi qu'un canal de liaison entre ces derniers et la chambre du piston régulateur. De tels servo-moteurs sont utilisés h des fins multiples et dans des conditions diverses d'exploitation, pour la commande et la régulation de machines et d'installations, par exemple de pompes d'injection sur les moteurs marins et des hélices a pas variable de navires. En particulier, dans les cas d'utilisation susmentionnés, la grande distance existant souvent entre le lieu d'actionnement et le servo-moteur relié a l'appareil à contrôler, ainsi que la transformation d'une impulsion électrique en impulsion hydraulique ou pneumatiques, exigent un organe d'ac tionnement ou de commande répondant rapidement et travaillant pratiquement sans pertes. Dans ce but, il est connu de commander des servo-moteurs, c'est- & dire asservir l'écoulement du fluide sous pression par variation de l'intensité d'un courant; électrique. L'invention a pour objectif de réaliser un servo-moteur de construction simple qui soit susceptible d'être employé, aussi bien comme unité intermédiaire pour alimenter pneumatiquement des appareils disposés en aval dudit moteur, que pour actionner mécaniquement un appareil en liaison active avec le servo-moteur, et dont la régulation doit être assurée par lui. Cet objectif est atteint, conformément à l'invention, du fait que le ressort de piston entoure un ressort d'ajustage précontraint disposé entre le piston régulateur et un plateau d'ajustage coopérant avec un organe de soupape contrôlant la circulation du fluide sous pression entre l'admission, l'échappement et le canal de liaison, et que l'organe de soupape peut être actionné par un générateur d'énergie.Grâce à cette conception du servo-moteur, on peut soit utiliser La déplacement du piston régulateur pour asservir l'appareil à actionner disposé en aval dudit moteur, déplacement déclenché par lQimpulsion de pression et directement proportionnel a l'effort fourni par le générateur d'énergie, par exemple à l'intensité de courant s'il agit d'un générateur d'énergie électrique, soit utiliser directement la pression du fluide agissant sur le piston régulateur et s'ajustant également proportionnellement a l'effort fourni par le générateur d'énergie pour alimenter en fluide comprimé d'autres installations disposées en aval du servo-moteur.De cette manière, on peut, pour laune ou l'autre de ces applications, utiliser en principe le même servo-moteur, compte tenu de quelques modifications insignifiantes pour prendre comme grandeur de commande soit la pression réguléede sortie, soit la course du pison. En outre, le servo-moteur est de construction extrêmement simple et robuste et offre des possibilités variées d'application. I1 est avantageux de munir le canal de liaison d'un raccord de prise de pression qui traverse la paroi du corps du servo-moteur en partant du tronçon du canallde liaison, tronçon qui est parallèle a l'axe du servo-moteur. De cette manière, la pression qui s'établit dans le canal de liaison peut parvenir par le chemin le plus court dans les appareils disposés en aval du servo-moteur Avantageusement, la face du piston régulateur alimentée sortant en fluide sous pression présente une tige diactionnement/à l'extérieur du cylindre. Le servo-moteur, conforme à lfiinvention, est décrit ciaprès plus en détail, en référence a des exemples de réalisation figurés sur le dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente une coupe longitudinale partielle d'un servo-moteur pourvu d'un raccord de prise de pression monté dans la paroi du corps dudit moteur, et - la figure 2 représente une coupe longitudinale partielle du servo-moteur suivant la figure 1, muni d'une tige d'actionnement montée sur le piston Le servo-moteur, ou moteur positionneur, pYént., une de ses extrémités un générateur d'énergie 1, par exemple un générateur d'énergie électrique, tel qu'un électro-aimant non représenté, dont la tige-poussoir 2 agit sur un organe de soupape 4 guidé axialement dans le corps 3 du servo-moteur Lors de l'alimentation du servo-moteur, l'organe desoupape ou distributeur 4 muni d'un corps d'étanchéité de forme annulaire 5 dirige le courant d'air comprimé du canal d'entrée d'air comprimé 6 au canal de liaison 7 et, lors de la mis-e à l'atmosphère du servo-moteur, cet organe 4 guide le reflux de l'air comprimé du canal de liaison 7 au canal de sortie 8. Sur les figures 1 et 2 est représentée la position de l'orga- ne de soupape 4, position qui correspond a la mise a l'atmosphère du servo-moteur. Le canal de liaison 7 a un tronçon pa rallèle b l'axe et ménagé dans la paroi du corps 3 du servomoteur, et se termine dans une chambre 9 dans laquelle est disposé un piston régulateur lq susceptible de se déplacer sous l'effet de l'air comprimé a l'encontre de la force d'un ressort 11. Le piston 10 est guidé de façon étanche dans la chambre 9 et présente sur sa face frontale intérieure deux épaulements servant d'appui a un ressort d'ajustage 12 et à un ressort 11 qui entoure ledit ressort 12. Le ressort d'ajustage 12 est comprimé entre le piston 10 et un plateau ou disque d'ajustage 13 coopérant avec l'organe de soupape 4. La partie de la chambre 9 située du côté des ressorts 11 et 12 communique avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'un perçage 14. L'écoulement de l'air comprimé a travers le canal de liaison 7 peut être plus ou moins réglé a l'aide d'une vis de réglage 15. Dans l'exemple de réalisation du servo-moteur représenté sur la figure 1, le canal de liaison 7 présente un raccord de prise de pression 16 débouchant dans le tronçon du canal de liaison 7, tronçon parallèle a l'axe et traversant la paroi du corps 3 du servo-moteur. Dans le cas du servomoteur représenté sur la figure 2, le piston régulateur 10 est pourvu, sur sa face susceptible d'être alimentée en air comprimé, d'une tige d'actionnement 17 guidée à travers la paroi du corps 3,-tige qui à l'-extérieurdu-corps 3 est-articulée sur un levier 18, et sert au réglage mécanique d'installations non représentées et disposées en aval du servo-moteur. La tige d'actionnement 17 ainsi qu'un support 19 servant d l'articulation du levier 18, sont respectivement fixés de fa çon amovible au piston 10 et a la paroi du corps 3. Le mode de fonctionnement du servo-moteur est le sui vant - sur les figures 1 et 2 du dessin annexé, le servomoteur est représenté dans la position qui correspond a sa mise a l'atmosphère. Le canal de liaison 7-communique avec l'échappement ou canal de sortie 8, tandis que le ressort 11 sollicite le piston régulateur 10, dans sa position extrême de droite, contre la paroi frontale du corps 3. Le servomoteur est actionné par envoi d'un courant électrique a î'é- lectro-aimant du générateur d'énergie 1, la tige-poussoir 2 de -l'électro-aimant déplaçant l'organe de soupape 4 vers la droite au-delA de la-position de fermeture.De ce fait, le corps d'étanchéité 5 interrompt la communication avec l'é- chappement 8,- c'est-a-dire la mise a l'atmosphère, et établit la communication entre l'admission/iE le canal de liaison 7. En même temps, l'organe de soupape 4 déplace le plateau d'ajustage 13 coopérant avec ce dernier et comprime ainsi le ressort d'ajustage 12 qui s'appuie, d'un côté, sur le plateau d'ajustage 13 et, de l'autre côté, sur le piston 10. Provenant du raccord d'admission 6 et passant par le canal de liaison ouvert 7, l'air comprimé agit sur le miston régulateur 10 qui se déplace vers la gauche, a l'encontre de la force du ressort 11. En même temps, le ressort d'ajustage 12 est-davantage comprimé par le piston 10, jusquia ce que la force engendrée par l'intensité prédéterminée du courant électrique et la force du ressort d'ajustage 12 se trouvent en équilibre, après quoi l'organe de soupape 4 est repoussé par le piston 10 vers la gauche par linter- médiaire du plateau d'ajustage 13 et du ressort d'ajustage 12 de sorte que le corps d'étanchéité 5 se place en posi tion de fermeture.Il ne peut plus seécouler dDair comprimé dans le canal de liaison 7 La pression régulée et établie de cette maniere dans le canal de liaison 7 esta d0après 1 e exemple de réalisation suivant la figure 1, disponible au raccord de prise de pression 16 pour actionner des installations disposées en aval du servo-moteur Dans l'exemple de réalisation suivant la figure 2, la course effectuée par le piston 10 est transmise, en tant que grandeur mécanique de déplacement e par la tige dactionnement 17 a un levier pivotant 18, qui sert lui-même à asservir des installations non représentées. Lors d'une modification ou d'une baisse de pression dans le système, il se produit, sous l'effet du recul du piston 10, un déplacement de l'organe de soupape 4 également en fonction de l'intensité du courant électrique prédéterminée a l'origine, de sorte que l'air comprimé peut parvenir a nouveau au canal de liaison 7 a travers l'ouverture libéré par le corps d'étanchéité 5, jusqu'a ce que l'état d'équilibre soit rétabli et que le piston 10 ramène l'organe de soupape en position de fermeture. Lors de la mise a l'atmosphère, cgest-a-dire lors de la baisse de la grandeur électrique d'entrée, l'organe de soupape 4 est repoussé en position extrême de gauche par le ressort d'ajustage 12 encore comprimé jusqu'S ce que le plateau d'ajustage 13 vienne buter sur le corps 3. Le corps d'étanchéité 5 interrompt la communication avec l'admission 6 et libère le passage entre le canal de liaison 7 et l'échappement 8, de sorte que l'air comprimé peut s'échapper d l'air libre. Le piston 10 est alors repoussé par le ressort 11, en position extrême de droite ot il s'applique contre la paroi frontale du corps 3. Il est encore a mentionner que le servo-moteur peut être équipé, soit seulement avec un raccord de prise de pression 16, soit simultanément avec ledit raccord 16 et les organes mécaniques de manoeuvre 17, 18 suivant la figure 2. Lors de l'utilisation de la course du piston 10, on peut, dans ce cas, obturer par un bouchon le raccord de prise de pression 16. En outre, on peut tout simplement utiliser dans un autre but le raccord de prise de pression et aussi combiner l'utilisation de ce dernier avec une prise mécanique de la course du piston régulateur. Dans les exemples précédemment décrits, on utilise comme générateur d'énergie un électro-aimant, l'intensité du courant d'excitation de ce dernier etant la grandeur d'entrée ou de commande du servo-moteur, et plus précisément de laor- gane de soupape 4. Il est également possible de se servir d'un générateur d'énergie commandé par voie pneumatique ou hydrau ligue. REVENDICATIONS 1. Servo-moteur actionné par un fluide sous pression et pourvu d'un piston régulateur sollicité par un ressort et pouvant être déplacé par le fluide sous pression dans un cylindre ou corps qui comporte un raccord d'admission et un raccord d'échappement de fluide sous pression, ainsi qu'un canal de liaison entre ces derniers et la chambre du piston régulateur, caractérisé en ce que le ressort du piston entoure un ressort d'ajustage précontraint disposé entre le piston régulateur et un plateau d"ajustage coopérant avec un organe de soupape con trouant la circulation du fluide sous pression entre l'admission, l'échappement et le canal de liaison, et que l'organe de soupape peut être actionné par un générateur dsfinergie. 2. Servo-moteur, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal de liaison est pourvu d'un raccord de prise de pression. 3. Servo-moteur, selon la revendication 2, caractérisé en ce que le raccord de prise de pression traverse la paroi du corps du servo-moteur et débouche dans un tronçon du canal de liaison, tronçon qui est parallèle à l'axe du servo-moteur. 4. Servo-moteur, selon la revendication 1-, caractérisé en ce que la face du piston régulateur sur laquelle agit le fluide sous pression présente une tige d'actionnement sortant du corps du servo-moteur. 5. Servo-moteur, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur d'énergie est commandé par voie électrique. 6. Servo-moteur, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur d'énergie est commandé au-moyen d'un fluide sous pression.