Brevet FR2278971A1 — publié le 19760213

La présente invention concerne un servomoteur pneumatiue Ge mancuuvr mun; d'un cylindre de travail et d'un piston de travail susceptible d'avoir scn déplacement amorti avant d'avoir atteint ses positions extrtmes, piston de travail qui glisse dans un piston creux en avance sur lui, pourvu d'une surface cylindrique creuse de glissement, piston creux dont la longueur est fonction de la course d'amortissement et et dont les faces frontales coopèrent respectivement chacune avec un anneau d'étanchéité et une tete de cylindre, de telle sorte que, lors de la venue en butée du piston creux sur la tete de cylindre, se trouve enfermé un volume de gaz qui est refoulé, par l'intermédiaire d'un alésage de laminage, par le piston suiveur de travail, les deux pistons étant sollicités alternativement des deux cOtés, par l'interm6- diaire d'une soupape respective d'échappement rapide, par alimentation en air de la chambre de cylindre délimitée par l'un des cOtés de piston lors de la vidange simultanée d'air de la chambre de cylindre délimitée par l'autre côté de piston. Dans les servomoteurs de manoeuvre de ce type connus jusqu'à ce jour, les soupapes d'échappement rapide sont constituéesen tant qu'unités séparées et sont reliées aux chambres correspondantes du cylindre de travail par des conduites tubulaires relativement longues. Ceci conduit à un ralentissement de la vidange d'air de ces chambres et donc à la formation d'un coussin d'air retenant le piston creux. I1 peut en résulter une avance du piston de travail par rapport au piston creux,avance qui a pour conséquence un raccourcissement indésirable et, le cas échéant, dangereux de la course d'amortissement. En outre de telles commandes de manoeuvre demandent beaucoup de place et sont de construction et de technique de montage très coûteuses L'invention a pour objectif de réaliser un servomoteur pneumatique de manoeuvre, du type mentionné au début, lequel assure une course d'amortissement définie avec précision, soit facile à monter et réclame assez peu de place. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint du fait que les soupapes d'échappement rapide sont intégrées dans le cylindre de travail de telle sorte qu'elles se trouvent au voisinage immédiat de la chambre de cylindre correspondante. De teltè manière, on obtient une vidange d'air non retardée des chambres de cylindre et on empêche donc que ne puisse se former en elles un coussin d'air retenant le piston creux lors de l'alimentation en air de la chambre de cylindre respectivement opposée. Une avance du piston de travail par rapport au piston creux, avance qui fausserait la course d'amortissement, est, par conséquse, exclue. En outre, on peut réaliser le cylindre de travail sous forme d'uns cons traction compacte et l'installer en tant qu'unité de montage.Un autre allège- et / ag- et une réduction de l'encombrement résultent de la supprs^ conduites de liaison allant aux raccords d'échappement du cylindre. Dans Les servomoteurs de manoeuvre dont le cylindre de travail se compose d'une enveloppe de cylindre et de deux tetes de cylindre susceptibles d'être fixées à celle-ci, il est avantageux, dans le but de simplifier la fabrication, que les soupapes d'échappement rapide se trouvent chacune dans une des têtes de cylindre. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, il est en outre prévu que les soupapes d'échappement rapide présentent un organe obturateur de soupape pourvu d'une lèvre périphérique d'étanchéité, organe qui peut se déplacer dans un alésage de soupape communiquant avec la chambre de cylindre correspondante et peut être sollicité, d'une part, dans le sens d'ouverture par la pression régnant dans la chambre de cylindre, et, d'autre part, dans le sens de fermeture par une pression régnant dans le réservoir servant à alimenter en air cette chambre, la lèvre d'étanchéité pouvant se replier vers le centre de soupape grace à la sollicitation de pression du réservoir d'air, après fermeture de la soupape, de telle sorte que l'air dudit réservoir peut s'écouler dans la chambre de cylindre à travers une fente annulaire s'établissant entre la paroi de l'alésage de soupape et l'organe obturateur de soupape. D'autres caractéristiques et avantages de l'inventlon seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation description se référant au dessin annexé sur lequel, - la figure unique représente un servomoteur pneumatique de manoeuvre d'un dispositif d'actionnement de porte. Le servomoteur de manoeuvre présente un cylindre de travail 1 se composant d'une enveloppe de cylindre 2 et de deux têtes de cylindre 3 et 4 vissées à celle-ci de façon étanche à la pression. Dans le cylindre de travail 1 peuvent se déplacer un piston creux 5 pouvu d'une surface de glissement cylindrique creuse et un piston de travail 6 qui glisse dans ce premier piston et est muni d'une tige de piston 7. Le piston creux 5 présente à ses deux extrémités des éléments de tête cylindriques creux 8 et 9, dont le diamètre intérieur est plus petit que It diamètre intérieur du piston creux 5, de telle sorte que le mouvement du piston de travail 6 dans le piston creux 5 est limité par les éléments de tete 8 et 9. Ces derniers sont pourvus, sur leur cté extérieur, de gorges dans lesquelles sont logés des anneaux de glissement 10 et 11 et des anneaux d'étanchéité 12 et 13. Ils portent, en outre, chacun, sur leur cOté frontal, un anneau d'etanchéitd 14 ou '5 qui peut etre serré contre uné paroi opposée 16 @@ @@ @@ @@@@ @@ @@@@@@@@ corespondant 3 ou 4. De son côté, le piston de travail 6 est pourvu d'anneaux d'étanchéité 18 et 19. Sa tige de piston 7 est guideau moyen de douilles de glissement 20 et 21 et est rendueétanche au moyen d'un anneau d'étanchéité 22. Le piston creux 5 et le piston de travail 6 peuvent etre sollicités, alter nativement, des deux cOtés, par alimentation en air de la chambre de cylindre 23 ou 24 délimitée par l'un des cotés de piston, tandis que simultanément se fait la vidance d'air de la chambre de cylindre 24 ou 23 délimitée par l'autre cté de piston. Dans chaque têtue de cylindre 3 ou 4 sont montés un raccord 25 m 26 relié au réservoir d'air non représenté, une soupape d'échappement rapide 27 ou 28 et un alésage de laminage 29 ou 30 muni d'une vis d'étranglement 31 ou 32. Chaque soupape d'échappement rapide 27 ou 28 présente un organe obturateur de soupape 35 ou 36 pourvu d'une lèvre flexible périphérique d'étanchéité 33 ou 34, organe qui est de préférence en caoutchouc, en matière synthé tique, ou en un matériau analogue, et peut se déplacer dans un alésage de sou pape 37 ou 38 communiquant avec la chambre de cylindre correspondante 23 ou L'organe obturateur de soupape 35 ou 36 présente respectivement deux faces frontales 39 et 40 ou 41 et 42. L'une des faces frontales 39 ou 41. peut astre sollicitée par l'intermédiaire du raccord 25 ou26. De son côté, la deuxième face frontale 40 ou 42 est soumise à la pression régnant dans la chai- bre de cylindre correspondante 23 ou 24. Elle peut, en outre, titre pressée contre une embouchure de corps 43 ou 44 et constitue avec elle une soupape 40, 43 ou 42, 44 qui, suivant la position de comrrmtation, obture ou libère la communication entre la chambre de cylindre 23 ou 24 et un alésage d'échap pement 45 ou 46. Un filtre à air 47 ou 48, agissant comte silencieux, est vissé dans l'alésage d'échappement 45 ou 46. L'alimentation en air des chambres de cylindre 23 et 24 se fait par une source d'air comprimé, non représentée, par l'intermédiaire de conduites 49 et 50, de distributeurs à commande électro-magnétique 51 et 52, de conduites 53 et 54 et des raccords 25 et 26. Si, par exemple, la conduite 53 reliée au raccord 25 est alimentée alors l'organe obturateur de soupappe 35 se déplace gracie à la sollicitation de pression agissant sur la face frontale 39, jusqu'à ce que l'autre face frontale 40 vienne porter contre l'embouchure de corps 43 et ferme,par conséquent, la soupape 40, 43. La lèvre d'étanchéité 33 est, désormais, écrasée Cest4-**erest vers lecentre de soupape en raison de la sollicitation de pression et l'air comprimé s'écoule dans la chambre de cylindre 23 à travers la fente annulaire s'établissant entre la paroi de l'alésage de corps 37 et l'organe obturateur de soupape 35. En meme temps, la conduite 54 reliée au raccord 26 est vidangée d'air par l'intermédiaire du distributeur 52, ce qui décharge la face frontale 41 de l'organe obturateur de soupape 37. La sollicitation de la face frontale 42 par la pression régnant dans la chambre de cylindre 24 a pour effet que organe obturateur de soupape 37 se détache de l'embouchure de corps 44, grâce à quoi la soupape 42, 44 s'ouvre et la chambre de cylindre 24 se vide d'air par l'intermédiaire de l'alésage d'échappement 46. Etant donné que la soupape d'échappement 28 se trouve à proximité immédiate de la chambre de cylindre 24, la vidange d'air se fait sans retard immédiatement après la commutation des distributeurs 51 et 52. La constitution et la disposition décrites des soupapes d'échappement rapide 27 et 28permettentiur inversion à l'aide de l'air du réservoir servant à alimenter les chambres de travail du cylindre. Une source auxiliaire d'air de commande servant à inverser les soupapes 27 et 28 n'est donc pas nécessaire. L'alimentation en air de la chambre à cylindre 23 se faisant lors de la vidange simultanée de la chambre de cylindre 24 a pour conséquence un déplacement du piston creux 5 et du piston de travail 6, ce dernier portant sur l'élément de tete 8 du piston creux 5. Le piston de travail est ainsi entrainé par le piston creux prenant de l'avance. La vidange d'air de la chambre de cylindre 24, vidange effectuée sans retard conformément à l'invention, empeche que ne puisse se former un coussin d'air sur le côté arrière du piston creux 5, coussin qui conduirait à une avance du piston de travail par rapport au piston creux et donc à un raccourcissement de la course damortissement du piston de travail.Cette course d'amortissement commence, de façon connue, lors de la venue en butée du piston creux 5 sur la tete de cylindre 4 et se termine dès que le piston de travail 6 vient buter sur l'élément de tete 9 ou qu'une butée disposée à l'extérieur de la commande de manoeuvre entre en action. Dans ce cas, on obtient, de manière connue, l'effet d'amortissement du fait que le volume d'air enfermé dans le piston creux 5 est refoulé par l'intermédiaire de l'alé- sage de laminage 30. Lors de l'actionnement du servomoteur de manoeuvre dans le sens inverse, le mode de fonctionnement est également inversé et n'est donc pas décrit plus en détail. Le logement des soupapes d'échappent rapide 27 et 28 dans les tetes de cylindre 3 et 4 entraîne une économie considérable de place car, ainsi, peuvent etre supprimés les corps, sans cela nécessaires, des soupapes d'échappement séparées, ainsi que leurs moyens de fixation et leurs raccords. En outre, sont supprimées les conduites de liaison allant d'une source de pression de commande à la soupape d'échappement et de celle-ci à la chambre correspondante du cylindre, conduites qui existent dans les commandes de manoeuvre connues jusqu'à ce jour. Les soupapes d'échappement rapide 27 et 28 qui viennent d'etre décrites sont, en outre, faciles à fabriquer et demandent peu de place. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation qui vient d'etre décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'inven- tion. REVENDICATIONS 1 - Servomoteur pneumatique de manoeuvre muni d'un cylindre de travail et d'un piston de travail susceptible d'avoir son déplacement amorti avant d'avoir atteint ses positions extremes, piston qui glisse dans un cylindre creux en avance sur lui, pourvu d'une surface cylindrique creuse de glissement, piston creux dont la longueur est fonction de la course d'amortissement et dont les faces frontales coopèrent respectivement chacune avec un anneau d'étanchéité et une tete de cylindre, de telle sorte que, lors de la venue en butée du piston creux sur la tete de cylindre, se trouve enfermé un volume de gaz qui est refoulé, par l'intermédiaire d'un alésage de laminage, par le piston suiveur de travail, les deux pistons tant sollicités alternativement des deux côtés, par l'intermédiaire d'une soupape respective d'échappement rapide, par alimentation en air de la chambre de cylindre délimitée par l'un des côtés de piston lors de la vidange simultanée d'air de la chambre de cylindre délimitée par l'autre côté de piston, caractérisé en ce que les soupapes d'échappement rapide sont intégrées dans le cylindre de travail, de telle sorte qu'elles se trouvent à proximité immédiate de la chambre de cylindre correspondante. 2 - Servomoteur pneumatique de manoeuvre selon la revendication 1, dont le cylindre de travail se compose d'une enveloppe de cylindre et de deux tétez de cylindre pouvant etre fixées à celle-ci, caractérisé en ce que les soupapes d'échappement rapide se trouvent chacune dans l'une des tettes de cylindre. 3 - Servomoteur pneumatique de manoeuvre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les soupapes d'échappement rapide comportent un corps obturateur de soupape pourvu d'une lèvre périphérique d'étanchéité, organe qui peut se déplacer dans un alésage de soupape communiquant avec la chambre de cylindre correspondante et peut etre sollicité, d'une part, dans le sens d'ouverture par la pression régnant dans la chambre de cylindre, d'autre part, dans le sens de fermeture, par une pression régnant dans un réservoir d'air servant à alimenter en air cette chambre, la lèvre d'étanchéité pouvant etre repliée vers le centre de soupape par la sollicitation de l'air du réservoir après fermeture de la soupape, de telle sorte que l'air dudit réservoir peut s'écouler dans la chambre de cylindre à travers une fente annulaire s'établissant entre la paroi de l'alésage de soupape et l'organe obturateur de soupape.