Brevet FR2124599A1 — publié le 19720922

La présente invention concerne des dispositifs oléopneumatiquœ de levage et mise en position, en particulier pour les sièges. L'invention concerne plus spécialement les dispositifs de levage et mise en position constitués par un cylindre dans lequel coulisse, en y 5 assurant 1'étanchéité, un piston solidaire d'une tige qui sort, par l'une des extrémités du cylindre, à travers des garnitures d'étanchéité. Les deux chambres séparées du cylindre sont remplies d'un fluide sous pression qui peut être un gaz, ou être en partie liquide et en partie gazeux, et qui doit être déplacé d'une chambre à l'autre pendant la translation du piston dans le 10 cylindre. On connaît des dispositifs de ce genre dans lesquels la communication entre les deux chambres opposées du cylindre est interrompue par un ensemble obturateur, que l'on peut actionner depuis l'extérieur, mais qui se révèlent de réalisation complexe et difficile et d'actionnement compliqué, de sorte que 15 le réglage de l'organe supporté par le dispositif exige des opérations longues et délicates. On connaît également des dispositifs qui utilisent des organes mécaniques de butée, associés à des organes d'obturation du fluide, pour bloquer le piston à la position nécessaire et éviter que des fuites éventuelles 20 dans les organes d'obturation ne provoquent un déplacement accidentel de l'appareil ou organe supporté par le dispositif ; dans ce cas, les organes de butée risquent d'endommager les parois internes du cylindre. L'invention a donc pour objet un dispositif oléopneumatique de levage et de mise en position du genre indiqué ci-dessus, dans lequel le 25 blocage longitudinal du piston est assuré exclusivement par des organes d'obturation de fluide, organes qui sont de réalisation simple, tout en étant robustes et économiques, très étanches, sûrs et de manipulation facile. Dans ce nouveau dispositif, les organes obturateurs du fluide peuvent être facilement réglés pour faire varier la vitesse de déplacement du 30 piston dans ses deux sens de translation. De plus, ce dispositif évite l'emploi de butées mécaniques qui risqueraient, à la longue, de l'endommager et de le rendre inutilisable. Essentiellement, la tige du piston, qui fait saillie à l'extérieur du cylindre, présente un canal longitudinal dans lequel sont logés, en contact 35 l'un avec l'autre, une tige de commande manuelle depuis l'extérieur et un petit piston coulissant, ce dernier portant à son extrémité intérieure, qui fait saillie au-delà de la base de la tige de piston, une tête renflée qui supporte une garniture annulaire d'étanchéité maintenue dans une gorge 72 04359 2 2124599 annulaire ménagée entre la tête et le corps du petit piston, cette garniture servant à obturer le passage annulaire que le canal longitudinal de la tige de piston délimite avec le petit piston mobile et qui met en communication les deux chambres opposées du cylindre, la tête du petit piston et ladite 5 garniture étant contenues dans un godet déplaçable longitudinalement et qui délimite, avec l'extrémité inférieure de ladite tige de piston, un intervalle annulaire de grandeur réglable, à travers lequel le fluide passe de la chambre inférieure du cylindre dans ledit passage tubulaire, ou inversement, de sorte que le réglage longitudinal dudit godet détermine la dimension dudit intervalle 10 et, par suite, la vitesse de déplacement du piston, lorsque la tête renflée du petit piston est éloignée de l'orifice dudit passage tubulaire par déplacement de la tige de commande, la tête renflée du petit piston étant repoussée automatiquement -vers la position d'obturation du fluide, par la pression agissant dans la chambre inférieure du cylindre. 15 D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple préféré de réalisation, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une coupe longitudinale et schématique d'un dispositif oléopneumatique de levage et mise en position conforme à l'invention ; 20 - la figure 2 est une coupe longitudinale à plus grande échelle, de l'ensemble d'arrêt de fluide et de réglage du dispositif, représenté en position de fermeture ; - la figure 3 est une coupe analogue à la figure 2, l'ensemble étant en position d'ouverture ; et 25 - la figure 4 est une coupe longitudinale de la partie inférieure de la tige solidaire du piston principal. Le dispositif oléopneumatique de levage-mise en position représenté comprend un cylindre 1 à parois internes lisses, fermé, à une extrémité, par un fond profilé l£, ou culasse, solidaire des parois extérieures et, à l'autre 30 extrémité, par un ensemble d'éléments rapportés. Au fond inférieur l£ est fixé un raccord tubulaire 2, servant au remplissage en fluide sous pression ; cet élément, fermé à sa base par une soupape à bille 3, constitue de plus l'attache du dispositif de levage à un élément où siège. L'extrémité intérieure de l'élément tubulaire 2 comporte une encoche transversale 4 dont le rôle 35 sera expliqué plus loin. L'autre extrémité du cylindre 1 est fermée par undisque profilé 5, par un disque à profil ondulé 6 et par un élément d'étanchëité 7, intercalé entre les deux disques. L'ensemble est maintenu longitudinalement par deux anneaux élastiques 5j» et 6ja appliqués dans des gorges du cylindre. 72 04359 3 2124599 A travers ces éléments supérieurs de fermeture,et guidée par ceux-ci, coulisse de façon étanche une tige 8 solidaire d'un piston 9 muni extérieurement de garnitures d'étanchéité 10 ; ce piston présente sur sa surface inférieure un évidement 11, contenant un écrou 12 qui est vissé sur une partie inférieure filetée 13 (figures 2, 3) de la tige 8 pour caler le piston, en le repoussant contre une rondelle 14, qui présente un évidement 15 et qui prend appui à son tour contre un anneau élastique 16 de blocage longitudinal, appliqué dans une gorge de la tige de piston. Entre la rondelle 14 et la surface supérieure du piston 8 est intercalée une garniture annulaire d'étanchéité 17, qui est écrasée lorsque l'on serre l'écroù 12 sur la partie filetée 13 de la tige pour bloquer le piston. La tige 8 est creuse longitudinalement et délimite un canal axial 18, élargi au centre selon un diamètre 18jî, qui débouche à son tour dans une partie inférieure 18b de diamètre plus grand. Comme on le voit sur la figure 4, la tige 8 présente une partie inférieure 8£ de diamètre plus faible, voisine de la partie filetée 13, et terminée par un pan coupé tronconique 813. Dans la partie supérieure 18 du canal longitudinal de la tige est contenue une tige coulissante 20 de commande, que l'on peut manoeuvrerde l'extérieur, par exemple à l'aide de leviers et qui est, par son extrémité inférieure, au contact d'un petit piston coulissant 21 à garnitures annulaires d'étanchéité 22 agissant dans la partie intermédiaire 18£ du canal longitudinal de la tige, s'étendant sur toute la partie inférieure agrandie 181d, en faisant saillie au-delà de la base de la tige avec une tête 23 en champignon ; cette tête est reliée au corps du petit piston par une partie 24 à gorge annulaire profilée, dans laquelle est contenue une garniture annulaire d'étanchéité 25. La tête renflée 23 du petit piston 21 est rappelée vers le haut par un ressort hélicoïdal 26 qui prend appui sur le fond d'un godet 27, contenu dans 1'évidement de 1'écrou 12 et qui entoure la tête 23 et la garniture 25 ; le fond de ce godet prend appui sur l'extrémité élargie 28a^ d'une vis 28, maintenue dans un taraudage de la cloison transversale 12;a de cet écrou et qui comporte à sa partie inférieure une tête 28b^ à profil polygonal, de préférence en carré. Par rotation de cette vis, on peut déplacer longitudinalement le godet 27 en le rapprochant ou en l'éloignant de l'extrémité inférieure de la tige 8, de façon à faire varier le passage de l'intervalle annulaire 29 délimité entre le bord supérieur évasé du godet et le pan coupé 8b^ de la tige. Cet intervalle annulaire 29 communique avec un dégagement 30, délimité par la partie inférieure 8j[ de faible diamètre de la tige et 1'évidement 72 04359 2124599 de l'écrou 12 ; à son tour, ce dégagement 30 communique, par des orifices radiaux 31 ménagés dans l'écrou 12, avec 1'évidement inférieur 11 du piston 9, au voisinage de la chambre inférieure B du cylindre. La tige mobile 18 de commande, le petit piston 21 avec sa tête 5 élargie 23 et la garniture d'étanchéité 25 constituent le dispositif obturateur servant à empêcher le passage du fluide de l'une à l'autre des chambres A, B du cylindre. Le godet 27 et la vis 28 constituent, au contraire, un ensemble de réglage qui permet de faire varier la vitesse de passage du fluide d'une chambre à l'autre et, par suite, de modifier la vitesse de 10 déplacement du piston. Pour faire tourner la vis 28, on fait descendre le piston jusqu'à la base du cylindre, de façon à engager la tête carrée 28b de cette vis dans l'encoche 4 de l'élément tubulaire 2 et on fait tourner la tige, dans un sens ou dans l'autre, pour faire tourner la vis 28 par rapport à l'écrou 12 15 et, par suite, avancer ou reculer le godet 27 afin d'agrandir ou diminuer l'intervalle 29 de passage du fluide. Lorsque l'ensemble d'obturation est en position de fermeture, comme représenté à la figure 2, la garniture annulaire 25 arrête le passage du fluide entre les deux chambres A et B du cylindre, en interrompant la 20 communication entre l'intervalle annulaire 29 et le passage tubulaire C, que le petit piston 21 délimite avec la partie élargie 48]d du canal de la tige et qui, par les trous radiaux 19 ménagés dans cette tige, communique avec la chambre supérieure A. Le piston peut donc être bloqué en un point quelconque de sa course longitudinale, du fait que tous les passages étant fermés et 25 l'étanchéité étant parfaite, il s'établit entre les deux chambres A, B du cylindre une différence de pressions qui équilibre la poussée résultante sur les deux•surfaces du piston ; la différence de pressions entre les deux chambres dépend directement des valeurs des sections normales du cylindre et de la tige, de sorte que, la section utile de la chambre supérieure A étant 30 plus petite que la section utile de la chambre inférieure B, la pression dans la chambre A doit être supérieure à la pression dans la chambre B. Pour faire varier la position statique du dispositif, on doit équilibrer les pressions dans les deux chambres, en manoeuvrant depuis l'extérieur la tige 20 de commande, de façon à ouvrir l'ensemble obturateur. 35 Pour cela, il suffit d'exercer une poussée longitudinale vers le bas sur la tige 20, qui la transmet au piston 21 et à la tête 23, de façon à séparer la garniture 25 de son siège, comme représenté sur la figure 3. L'effort nécessaire sur la tige 20 de commande pour déplacer le petit piston 21 et la 72 04359 5 2124599 tête 23 est égale à la poussée exercée sur le petit piston par la pression du fluide, augmentée de la charge du ressort antagoniste 26 et des efforts du frottement exercé par les anneaux d'étanchéité 22. L'intervalle annulaire 29 est en communication avec le passage tubulaire G, de sorte que le fluide, 5 traversant l'évidement 11, les orifices 31, le dégagement 30, l'intervalle 29, le passage tubulaire C et les orifices 19, ou inversement, passe d'une chambre à l'autre. L'équilibre de la pression dans les deux chambres A et B étant obtenu par l'ouverture du passage, une différence des poussées exercées sur les 10 deux faces du piston apparaît en raison de la différence des surfaces sur lesquelles agit le fluide, de sorte que l'ensemble constitué par le piston et la tige reçoit une poussée vers le haut , provoquant leur translation dans ce sens, et cette poussée continue à s'exercer tant que les deux chambres A et B demeurent en communication. La position voulue étant atteinte, l'ensemble 15 obturateur est refermé par la tige de commande 20, ce qui interrompt la communication directe entre les deux chambres, et le dispositif de levage est bloqué automatiquement en raison de la pression qui agit sur la tête inférieure 23 du petit piston 21. Dans ces conditions, si une charge extérieure est appliquée sur 20 la tige 8, l'ensemble piston-tige descend jusqu'à ce que la pression dans la chambre B équilibre ladite charge, après quoi sa position est stabilisée. En d'autres termes, en partant d'une position pour laquelle la tige de piston est entièrement rentrée à l'intérieur du cylindre, si l'on établit la communication entre les deux chambres, la différence des poussées 25 qui agissent sur les deux surfaces opposées du piston provoque la montée de ce piston et de la tige jusqu'à ce que la position d'extension maximale soit atteinte. Pour réaliser le retrait du dispositif, il faut, tout en maintenant la communication entre les deux chambres en continuant d'agir sur la tige de 30 commande 20, appliquer à la tige du piston une force supérieure à la poussée que le fluide sous pression exerce vers le haut sur cette tige, de façon à faire passer le fluide de la chambre inférieure dans la chambre supérieure, tandis que le piston descend. La vitesse d'écoulement dans un sens ou dans l'autre est commandée 35 par la dimension de l'intervalle de passage 29, qui est réglée comme indiqué plus haut, par la position longitudinale du godet 27. La quantité de fluide sous pression qui passe d'une chambre à l'autre dépend directement du diamètre de la tige de piston et de sa course. 72 04359 6 2124599 Le dispositif, à l'état statique, a une capacité de levage qui est en rapport direct avec la section normale du cylindre et la pression du fluide de chargement ; on peut charger le dispositif simplement avec du gaz, ou encore avec du gaz et une huile, ou fluide hydraulique, en dosant 5 convenablement les deux éléments en fonction des caractéristiques de poussée que l'on veut obtenir dans les deux conditons limites de retrait maximal et d'extension maximale. La force de poussée du dispositif varie de la position de retrait maximal à la position d'extension maximale, en fonction du volume de la tige du piston et du volume du fluide sous pression, et elle 10 est plus grande à la position de retrait maximal. Il y a lieu de rermarquer que l'efficacité de 1'étanchéité dépend de la conformation de la tête 23 et de la gorge profilée 24 du petit piston, de sorte que la garniture d'étanchéité 25 ne peut être déformée, par la pression du fluide, dans un sens qui permettrait des fuites vers le passage tubulaire C. La pression du fluide qui 15 agit sur les garnitures peut en provoquer la défimnatiai dais un sens qui augmente les caractéristiques d'obturation, ce qui garantit le maintien de la position atteinte en phase de réglage. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non 20 limitatif sans sortir du cadre de l'invention. 72 04359 7 2124599 REVENDICATIONS 1. Dispositif de levage et de mise en position oléopneumatique du genre constitué par un cylindre,dans lequel coulisse de façon étanche un piston 5 muni d'une tige qui sort par une extrémité du cylindre à travers un ensemble d'étanchéité, les deux chambres opposées de ce cylindre étant remplies d'un fluide sous pression, le passage d'une chambre à l'autre étant commandé par des organes d'obturation, ou d'arrêt, contenus dans le piston et que l'on peut commander depuis l'extérieur à l'aide d'une tige coaxiale à celle du piston, 10 ledit dispositif étant essentiellement caractérisé par le fait que la tige de piston présente un canal longitudinal dans lequel sont logés, en contact l'unavec l'autre, ladite tige commandée depuis l'extérieur et un petit piston coulissant, qui porte à son extrémité intérieure, faisant saillie à la base de la tige de piston, une tête renflée qui soutient une garniture annulaire 15 d'étanchéité logée dans une gorge annulaire ménagée entre cette tête et le corps du'petit piston, cette garniture pouvant obturer le passage tubulaire que 1'évidement de la tige délimite avec le petit piston mobile et qui met en communication les deux chambres du cylindre, la tête du petit piston et ladite garniture étant contenues dans un godet qui se déplace longitudinalement, 20 ce godet délimitant, avec l'extrémité inférieure de la tige, un intervalle annulaire de grandeur réglable, à travers lequel le fluide passe de la chambre inférieure du cylindre dans ledit passage tubulaire ou réciproquement, de sorte que la position longitudinale de ce godet détermine la grandeur de la section libre de passage du fluide et, par suite, la vitesse de déplacement 25 du piston, lorsque la tête renflée du petit piston s'éloigne de l'orifice du passage tubulaire, par manoeuvre de la tige de commande, la tête renflée du petit piston étant repoussée automatiquement vers la position d'obturation du fluide, en fonction de la pression agissant dans la chambre inférieure du cylindre. 30 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le godet entourant la tête renflée du petit piston mobile présente, à sa partie supérieure, une partie évasée pouvant délimiter, avec un rebord bisauté de l'extrémité inférieure de la tige solidaire du piston, ledit intervalle annulaire de section variable servant au passage du fluide. 35 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le godet qui entoure la tête renflée du petit piston de commande soutient un ressort hélicoïdal qui prend appui contre la tête renflée du petit piston et rappelle le godet au contact d'une vis inférieure de réglage, maintenue dans 72 04359 2124599 un taraudage ménagé dans la cloison transversale qui fait partie d'un écrou borgne à évidement intérieur et qui est vissé sur une partie filetée de la tige de piston pour les bloquer mutuellement, et qui contient le godet. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 5 caractérisé par le fait que la vis de réglage du godet mobile fait saillie à l'extérieur de l'écrou de fixation du piston, avec une tête de section polygonale, pouvant venir se bloquer dans une encoche d'un raccord tubulaire monté sur la culasse du cyliidre, voisine de l'écrou, de sorte que, par translation du piston vers cette culasse, la vis soit bloquée dans ladite encoche 10 afin de pouvoir la faire tourner relativement à l'écrou, par rotation à la main de la tige de piston dans le sens nécessaire pour déplacer longitudinalement la vis et le godet qui prend appui sur elle et faire varier, ainsi, la grandeur dudit intervalle annulaire de passage du fluide.