Brevet FR2029075A1 — publié le 19701016

i 2®2f©?S La présente invention se rapporte à des dispositifs de transmission de force, entï-a.înés par un fluide sous pression et destinés à être utilisés dans un système, dans lequel il est nécessaire que le piston conserve sûrement sa position par rapport 5 au cylindre, à l'état chargé ou non chargé, et ceci indépendamment de la position du piston dans le cylindre. Les dispositifs antérieurement connus destinés aux mêmes applications sont très difficiles à fabriquer et leur prix de revient est très élevé. 10 L'un des buts de l'invention est d'éliminer le risque de changement intempestif de position du piston en raison d'un défaut dans le système de fluide, par exemple une fuite, une rupture de joint d'étanchéité, une rupture de tuyau, une rupture de conduite ou encore une rupture de cylindre. Un autre but de l'invention est 15 d'empêcher les affaissements résultant de changements subits de la position du piston. En fait, de tels affaissements peuvent souvent se produire à la suite de conditions de frottement désavantageuses ou de présence d'air dans le système de fluide sous pression. L'invention a encore pour autre but de réaliser un schéma cinéma-20 tique plus stable et de permettre un agencement simple pour indiquer la position du piston. L'invention est expliquée ci-après à l'aide d'un exemple il-lustratif, nullement limitatif de la portée de l'invention, d'un mode de réalisation de dispositif conforme à l'invention, repré-25 senté par les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du cylindre, combinée à un schéma de principe du dispositif hydraulique conforme à l'invention et ' la figure 2 est une coupe suivant la ligne I-I de la figure 30 1. On peut supposer que le dispositif représenté sur la figure 1 est utilisé pour déplacer verticalement (montée et descente) de lourdes charges par déplacement de l'ensemble du piston par rapport à l'ensemble du cylindre, ce dernier étant fixé en un 35 point supposé fixe. La montée ou la descente doivent pouvoir être interrompues à n'importe quel point le long de la course de déplacement du piston. Ce dernier doit pouvoir conserver la position prise au moment de l'interruption du mouvement et cela également en cas de fuite, de défaut d'étanchéité ou de rupture 40 de conduite, de tuyau ou de cylindre. Le dispositif comprend un ensemble de cylindre, un ensemble de piston et un système hydraulique de guidage et de commande. Le cylindre est muni d'un couvercle supérieur 2, d'une bague d'étanchéité 3> d'un coussinet 4 qui guide une tige de piston 5 5 sur laquelle est fixé le piston 6 et est munie d'un alésage longitudinal, de bagues d'étanchéité 7 et 8 ainsi que d'un coussinet 9 qui guide le piston 5 dans le cylindre 1. Le piston 5 coopère avec le filetage de la vis de position fixe 10 qui est montée dans les coussinets 11, 12 et 13. A la partie inférieure, le cylindre est 10 fermé par un couvercle inférieur 14. La vis 10 est montée de manière à pouvoir tourner sans toutefois pouvoir se déplacer axialement. Sur la vis 10 est fixé un engrenage hélicoïdal 15 en prise constante avec la vis 16, laquelle est entraînée par un moteur à fluide sous pression 35. 15 La source hydraulique de fluide de régulation et de pression, sur la figure 1, comprend des pompes 17 et 10 qui sont entraînées respectivement par des moteurs électriques 10 et 20. La pompe 18 aspire du fluide dans un réservoir 21 à travers la conduite 22 et à travers la conduite 23 fournit du fluide sous pression à une sou-20 pape à tiroir à quatre voies 24 commandée par un électroaiaant. La conduite 23 est reliée à une soupape de limitation de pression 25 réglée à la pression maximale permise. Quand la soupape 24 se trouve dans sa position de repos, du fluide s'écoule par cette soupape 24 et la conduite 26 pour aller au réservoir 21. Quand la soupape 25 24 est dans sa position de droite, la communication est coupée entre les conduites 23 et 26, et la communication est alors établie entre les conduites 23 et 27, du fluide s'écoulant à travers la conduite 27 pour aller au côté inférieur du cylindre et pousser le piston 6 vers le haut. Simultanément, du fluide provenant du côté 30 du piston où il ne s'exerce aucune pression dans le cylindre s'écoule à travers la conduite 20 et la soupape 24 à travers la conduite 26 pour aller au réservoir 21. Quand la soupape 24 est dans sa position de gauche, le mouvement du piston est inversé. La pompe 17 reçoit du fluide sous pression venant du réservoir 21 par la 35 conduite 29 et fournit à une soupape à tiroir à quatre voies 31 du fluide sous pression par la conduite 30. La conduite 30 communique avec une soupape de limitation de pression 32 qui est réglée à une pression suffisante, mais pas plus élevée que ce qui est nécessaire pour que la vis 10puisse tourner, à condition qu'elle ne soit pas 40 soumise à une ubarge. Quand la soupape 31 se trouva es positiéc da 70 02544 3 202907S repos, du fluide traverse cette soupape 31 et la conduite 33 pour aller dans le réservoir 21.xQuand la soupape 31 est dans sa position de droite, la communication est interrompue entre les conduites 30 et 33j et une communication est établie entre les conduites 5 30 et 34, le moteur hydraulique réversible 35 étant mis en rotation et, au moyen de la vis 16 et de l'engrenage hélicoïdal 15, entraîne la vis 10. Le fluide de retour provenant du moteur 35 va au réservoir 21 à travers la conduite 36 et traverse la soupape 31 et la conduite 33. Quand la soupape 31 est dans sa position de gauche, 30 le sens de rotation du moteur 35 est inversé, ce qui entraîne un sens de rotation contraire de la vis 10. Sur la figure 1, le piston est représenté au repos en position intermédiaire. Dans ces conditions on suppose que le piston est soumis à une charge. Le dispositif fonctionne de la manière sui-15 vante quand le mouvement du piston est ascendant. Du fluide sous pression provenant du système hydraulique précité arrive au moteur hydraulique 35 à travers la conduite 34 et dans ces conditions le moteur transmet un couple prédéterminé à la vis 16 qui, par l'intermédiaire de l'engrenage hélicoïdal 15, transmet un couple plus 20 élevé à la vis 10. Toutefois, cette dernière ne tourne pas en raison de sa charge. Après un retard de courte durée, réalisé par voie électrique connue, du fluide sous pression est envoyé entre le piston 6 et le couvercle 14 à travers la conduite 27. Il s'ensuit que le piston 6 est poussé vers le haut, ce qui décharge la 25 vis 10 qui commence alors à tourner, et le piston 6 peut poursuivre son mouvement ascendant. Le débit de la pompe à huile 17 doit être choisi plus élevé que ce qui est nécessaire pour que la vis puisse tourner exactement en fonction du mouvement du piston 6. Le fluide sous pression en excès est renvoyé au réservoir 21 à travers la 30 soupape de limitation de pression 32. Si la vis 10 cesse de tourner, il est clair que le piston 6 s'arrête également, et il conserve infailliblement sa position relative par rapport au cylindre 1. Au lieu de cela, si l'on cesse de pousser le piston 6 vers le haut, la vis s'arrête car le couple de rotation agissant sur elle a été 35 choisi de manière que la rotation ne soit possible que dans l'état non charge de la vis. Dans cette situation également, le piston 6 conserve sûrement sa position par rapport au cylindre 1. Le fonctionnement du dispositif est le suivant lors du mouvement descendant du piston. Du fluide sous pression provenant du 40 système hydraulique précité est envoyé au moteur hydraulique 35 70 02544 4 202907S par la conduite 36, et le moteur transmet un couple prédéterminé, de sens contraire, à la vis 16, à l'engrenage hélicoïdal 15 et à la vis 10. Toutefois, cette dernière ne commence pas à tourner, car elle est alors soumise à la charge de la vis 6. Après un re-5 tard de courte durée, du fluide sous pression est envoyé entre le piston 6 et le couvercle 14 par la conduite 27. Il s'ensuit que le piston 6 est poussé vers le haut d'une petite longueur correspondant au moins à une partie du jeu de filetage existant entre la vis 10 et le piston 6. La vis 10 est ainsi déchargée et commence à 10 tourner dans l'autre sens. Du fluide sous pression est alors envoyé entre le piston 6 et le couvercle 2 par la conduite 28. Gela a pour effet que le piston 6 est poussé vers le bas. La vis 10 poursuit sa rotation et on peut continuer à pousser le piston 6 vers le bas. Du fluide de retour provenant du côté opposé du pis-15 ton 6 est renvoyé dans le réservoir 21 à travers la conduite 27. Du fluide de retour provenant du moteur 35 est renvoyé dans le réservoir 21 à travers l'autre conduite 34. Il a été mentionné plus haut que le piston 6 est soulevé d'une certaine longueur pour décharger la vis 10. Si, ensuite, on 20 commence à pousser le piston 6 vers le bas, il est recommandé d'étrangler la sortie du fluide sous pression qui traverse la conduite 27. Cet étranglement évite que le piston soit déplacé vers le bas à une vitesse indésirable, ce qui pourrait entraîner que la vis 10 soit chargée, de sorte que le système s'arrête. 25 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 particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 70 02544 5 2#2¥@îâ REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission de force comprenant un piston déplaçable dans un cylindre sous l'action d'un fluide sous pression dans le sens correspondant à une charge, lequel piston est 5 assuré de ne pas pouvoir changer intempestivement de position, même en cas de défaut, tel que des fuites dans le système du fluide sous pression, au moyen d'une vis à blocage automatique, solidaire du piston avec lequel elle tourne et pouvant tourner dans le cylindre sans pouvoir se déplacer longitudinalement, lequel 10 dispositif de transmission de force est caractérisé d'une part, en ce que l'apport de fluide sous pression est agencé de chaque côté du piston (6) et, d'autre part, qu'il existe un jeu dans la liaison de filetage entre le piston (6) et la vis (10), ce qui permet de décharger la vis pour la rotation, en écartant au moyen 15 de fluide sous pression le piston par rapport à la vis dans le sens de la force agissant sur la piston, et d'autre part, en ce que la vis est agencée pour être amenée au moyen d'un organe de rotation (35, 16, 15) à tourner à volonté dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens contraire sous l'influence d'un 20 couple de rotation dimensionné pour que la rotation se produise dès que la vis arrive à l'état non chargé. 2. Dispositif de transmission de force selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vis (10) est une tige filetée disposée à l'intérieur du cylindre (1) et vissée à travers un trou fileté 25 porté par le piston (6). 3. Dispositif de transmission de force selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en que-1'organe cUrrotation est commandé par un fluide sous pression, de préférence à partir du même système de fluide sous pression qui dessert le groupe cylindre-piston 30 (1,6). 4. Dispositif de transmission de force selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de rotation de la vis (10) est agencé pour pouvoir la faire tourner à une vitesse dépassant légèrement la vitesse de rotation résultant 35 du mouvement linéaire du piston (6). 5. Dispositif de transmission de force selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de fluide sous pression pour la commande du piston (6) est conçu pour que puisse être étranglée la sortie du fluide sous pression 40 du côté du piston opposé à celui exposé à la pression de commande BAD ORIGINAL1 4 - en l'occurrence la face inférieure du piston (6) lors du déplacement du piston vers le bas sous l'action du fluide sous pressicn. 6. Dispositif de transmission de force selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sys-5 tème de commande, par un fluide sous pression, du piston (6) comprend un moteur (20), une pompe (18) et un système de conduites (22, 26, 27, 2â) réglé par une soupape à tiroir à plusieurs voies (24) permettant de régler le sens de commande du piston (6) et les autres conditions de commande. 10 7. Dispositif de transmission de force selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de commande par un fluide sous pression comprend une soupape de limitation de pression (25) réglée à la pression maximale permise. 8. Dispositif de transmission de force selon l'une quelcon- 15 que des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de rotation de la vis (10), entraîné par le fluide sous pression, comprend un moteur (19), une pompe (17) et un système de conduites (29, 30, 33, 34, 36) réglé par une soupape à tiroir, à plusieurs voies (31) permettant de régler le sens de commande de 20 la vis (10) et les autres conditions de commande. 9. Dispositif de transmission de force selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système de fluide sous pression commandant l'organe de rotation de la vis (10) comprend une soupape de limitation de pression (32) réglée à une pression suffi- 25 santé mais pas plus élevée que ce qui est nécessaire pour faire tourner la vis (10) à condition que celle-ci soit à l'état non chargé.