Brevet FR2422056A1 — publié le 19791102

La présente invention concerne un servo-cylindre universel pour la commande de convertisseurs de mesures hydrostatiques en vue de sa régularisation et de sa commande Les servo-cylindres actuellement connus pour convertisseurs de mesure hydrostatiques sont dgun mode de construction compliqué et à une seule fin, notamment dans les cas Où ils doivent etre commandes par plusieurs pressions couplees en retroaction, ce qui est exigé pour la régulation des charges appliquées, Dans les servo-cylindres connus, consistant en deux cylindres disposés liun à la suite de lVautreO qui sont ramenes dans leur position de depart par un ressort, la longueur nécessaire s'élève à six fois la course du piston.Dans la disposition comprenant trois cylindres disposes l'un à la suite de l'autre, la longueur nécessaire est égale à huit fois la course d'un cylindre. Il en résulte une construction de dimensions -importantes Pour assurer différentes applications avec des regu- lations de puissances, il est necessaire de prévoir differentes dispositions des servo-cylindres, de telle sorte que, avec le mode de réalisation actuellement connu des servo-cylindres, la gamme de types à prévoir est augmentée. Un autre inconvenient des modes de construction connus réside dans la multiplicite des supports des tiges de piston. I1 en résulte que le coût de fabrication est accru ainsi que la précision necessaire, et la sécurité de fonctionnement est abaissée. Ces inconvénients sont évités par le servo-cylindre universel conforme à l'invention qui est caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe qui présente, à une extrémité, un couvercle de gauche, et, à l'autre extrémités un couvercle de droite. Le couvercle de gauche comporte un élément de guidage de cylindre de gauche et le couvercle de droite comporte un élément de guidage de cylindre de droite, qui s'avancent dans l'espace intérieur de l'enveloppe et qui forment un guidage pour le cylindre monté coulissant sur sa surface intôrieure. La position de départ du cylindre est située soit au milieu de l'enveloppe, soit près de l'un des deux couvercles, de droite ou de gauche.Sur la surface extérieure du cylindre est enfile librement un ressort qui est tendu entre un manchon de droite et un manchon de gauche. Ces manchons sont supportés coulissants sur le cylindre. Le manchon de gauche est appuye contre une butée de gauche du cylindre et une butée de gauche de l'enveloppe et le manchon de droite est appuyé contre une Butée de droite du cylindre et une butée de droite de l'enveloppe. Le cylindre est pourvu d'une paroi de séparation transversale qui est disposée de préférence au milieu du cylindre et qui le partage en une chambre de travail de droite et une chambre de travail de gauche. Le cylindre est en outre pourvu d'un levier qui fait saillie hors de l'enveloppe. Dans le couvercle de gauche est prevu un perçage de commande de gauche, et dans le couvercle de --4roite est prévu un perçage de commande de droite. L'avantage du servo-cylindre universel conforme à l'invention réside dans un mode de construction plus simple, et dans une plus faible longueur des réalisations, à double effet ou à simple effet, du servo-cylindre. Un autre avantage réside en ce que, dans le cas d'une nécessité d'une autre pression, ou également de deux pressions d'actionnement2 le servo-cylindre peut rester inchangé dans ses dimensons. Un avantage réside également dans la possibilité de montage de butées réglables dans le couvercle de droite et dans le couvercle de gauche. Le mode de construction du sermo-cyllndre universel se trouve simplifié par un nombre plus fable de détails irtervenant dans ses dimensions et dans sa fabrication, La solution universelle rend possibles six types de base du servo-cylindre, sans changement des dimensions extérieures, menue dans le cas de petites diversités dans la disposition de détail intérieure. Dans les dessins annexés, sont représentes six exemples d'un servo-cylindre universel conforme à lçinvention. - La figure 1 montre un servo-cylindre avec butées de position réglables dans les couvercles, ces butées étant représentées en plan et en coupe; - La figure 2 est une vue en plan et en coupe d'un servocylindre avec un plongeur monté dans les couvercles; - La figure 3 représente en plan et en coupe un cylindre avec un double plongeur dans les couvercles; - La figure 4 représente en plan et en coupe ur servocylindre qui est pourvu, dans le couvercle de -gauche, d'un plongeur et, dans le couvercle de droite, d'une butée réglable; - La figure 5 montre, en plan et en coupe, un servocylindre avec un double plongeur dans le couvercle de gauche, et une butée réglable dans le couvercle de droite;; - La figure 6 représente, en plan et en coupe, un servocylindre avec un plongeur dans le couvercle de gauche, et un double plongeur dans le couvercle de droite Le servo-cylindre universel conforme à l'invention se compose d'une enveloppe 1, qui peut être de forme cylindrique et qui présente, à ses extrémités, un couvercle de gauche 2 et un couvercle de droite 3. Le couvercle de gauche est pourvu d'un élément de guidage de cylindre de gauche 24 et le couvercle de droite est pourvu d'un élément de guidage de cylindre de droite 34, ces guidages s'avançant dans l'espace intérieur de l'enveloppe 1. L'élément de guidage de cylindre de gauche 24 présente au bord un décrochement avec épaulement cylindrique de gauche 25 (figure 2) sur lequel est réalisée une gorge de pourtour de gauche 26e Lsélément de guidage de cylindre de droite 34 présente, sur sa face frontale un décrochement cylindrique de droite 35 qui est pourvu d'une gorge de pourtour de droite 36. Dans la gorge 26 et dans la gorge 36 sont inserées des bagues d'étan cherté 18. Sur l'épaulement cylindrique de gauche 25 et sur l'épau- lement cylindrique de droite 35,- est emmanché librement un manchon coulissant 17 qui est assure en position par une butée axiale 19. Sur ces manchons coulissants 17, le cylindre 4 est supporté à coulissement par sa surface intérieure. Sa position de départ est assurée par un ressort 6 qui est emmanché librement sur la surface extérieure du cylindre 4. Ce ressort est monté avec tension préalable entre le manchon de gauche 7 et le manchon de droite 8. Les manchons 7 et 8 sont montés coulissants sur le cylindre 4. Le manchon de gauche 7 est appuyé contre la butée de cylindre de gauche et contre la butée de gauche d'enveloppe 9, tandis que le manchon de droite 8 est appuyé contre la butée de cylindre de droite 12 et contre la butée de droite d'enveloppe 10. Le cylindre 4 est pourvu, en son milieu, d'une paroi séparatrice transversale 5 qui partage l'espace intérieur du cylindre en une chambre de travail de gauche L et une chambre de travail de droite P. Le cylindre 4 est pourvu d'un levier 13, qui fait saillie à l'extérieur à travers la surface extérieure de l'enve- loppe 1 et qui sert à commander le convertisseur de mesure hydrostatique. Dans le couvercle de gauche est monté un perçage de gauche traversant 21 et, dans le couvercle de droite 3, est monté un perçage de droite traversant 310 Le servo-cylindre universel peut occuper deux positions de départ. Dans l'une de ces positions, le cylindre 4 se trouve au milieu de leenveloppe 1. Dans ce cas, le cylindre 4 présente, pour sa course vers le couvercle de gauche 2, la même longueur de course que vers le couvercle de droite 3 (figures 1, 2 et 3). La seconde position de départ du cylindre 4 se trouve près du couvercle de droite 3. Le cylindre 4 peut, dans ce cas > se déplacer par glissement jusqu'au couvercle 2 (figures 4, 5 et 6). Pour limiter la course du cylindre 4, il peut être prévu dans le couvercle de gauche 2, et également dans le cylindre de droite 3, une butée 16 de position réglable, dont la surface de butée fait saillie au-delà de la face frontale 27 et respectivement de la face frontale 37 (figure 1). Dans un autre cas, un plongeur 14 peut être prévu dans le couvercle de gauche 2, plongeur dont la partie de butée s'avance au-dessus de la face frontale de gauche 27. Dans cet exemple, il est prévu, dans le couvercle 2, derrière la chambre de travail 28 du plongeur 14, un canal de liaison de gauche 22. Dans le couvercle de droite 3 est monté un plongeur 14 dont la partie de butée s'avance au-dessus de la face frontale de droite 37. La chambre de travail 38 du plongeur 14 présente un canal de liaison de droite 32 (figure 2). Suivant un autre mode de construction, il peut être prévu, dans le couvercle de gauche 2, un double plongeur 15, dont la partie de butée fait saillie en avant de la face frontale de gauche et un canal de liaison 22 raccorde avec la chambre de travail de gauche 28 du double plongeur 15. A la seconde chambre de travail de gauche 29 du double plongeur 15 se raccorde un second canal de liaison de gauche 23. Dans le couvercle de droite 3, est également prévu un double plongeur 15. Sa partie de butée s'avance au-dessus de la face frontale de droite 37. A la chambre de travail de droite 38 du double plongeur 15 se raccorde un canal de liaison.de droite 32, et à la seconde chambre de travail de ce double plongeur 15, se raccorde un second canal de liaison de droite 33 (figure 3). Dans un autre cas, il peut être prévu, dans le couvercle de gauche 2, un plongeur 14 et, dans le couvercle de droite, une butée de position réglable 16 (figure 4). On peut également prévoir, dans le couvercle de gauche 2, un double plongeur 15, et, dans le couvercle de droite 3, une butée réglable 16, ou encore, dans le couvercle de gauche 2, un plongeur 14, et dans le couvercle de droite 3, un double plongeur 15 (figure 6). Dans les figures 4, 5 et 6, la butée de cylindre de gauche 11 n'est pas représentée, car dans cette variante elle nsest pas nécessaire. Le servo-cylindre universel sert à la commande de l'enceinte de réception géométrique d'un convertisseur de valeur de mesure hydrostatique, ce qui est réalisé par le cylindre 4 au moyen du levier 13. Le servobc.ylindSe ezsîl suivant la figure 1 réalise une commande proporticreIle telle que, par le perçage de commande traversant de gauche 21, est introduite une pression de commande, et, à travers le perçage de commande de droite 31, est introduite une seconde pression de comiTande. Ces deux pressions de commande agissent sur les surfaces de la cloison séparatrice 5. Dans le cas oA ure pression de commande est supérieure a l'autre, la chatte de pression ag2t sur la cloison séparatrice 5, ce qui provoque un coulissement du cylindre 4 en direction de la chute de pression. ta grandeur de ce dépla- cement du cylindre 4 est proportionnelle a la chute de pression et elle est déterminée par l'équilibre des forces entre cette chute de pression de commande et la force du ressort 6.Ce ressort 6 est monté avec une tension préalable, et la force de cette tension détermine la valeur minimale de la ck.-ote de pression de commande dans la chambre de travail de gauche # et dans la chambre de travail de droite D pour le déplacement du cylindre hors de sa position de départ. Les butées réglable 16 servent à limiter le déplacement maximal du cylindre 4 Le servo-cylindre universel suivant la figure 2 réalise la commande proportionnelle avec un couplage de rétro-action, par exemple à partir de la pression de travail du convertisseur de valeur de mesure hydrostatique, de telle manière que la commande du cylindre se déroule de la manière qui a été décrite pour la figure 1.La pression de couplage de rétro-action est amenée par le canal de liaison de gauche 22, ou par le canal de liaison de droite 32. La pression agit alors, dans la chambre de travail de gauche 28 ou dans la chambre de travail de droite 38, sur la surface du plongeur 14, contre la direction d'efficacité de la chute de pression La grandeur du déplacement du cylindre 4 est déterminée par l'équilibre des forces entre la chute de pression de commande, la pression de rétro-action, et la force du ressort 6. Le servo-cylindre universel suivant la figure 3 réalise la commande proportionnelle avec deux couplages de rétro-action, par exemple à partir de la pression de travail de deux convertisseurs de mesure hydrostatique, de telle sorte que la commande du cylindre 4 et la fonction du rétro-couplage sont identiques a' celles décrites à propos de la re X, La seconde pression de couplage de rétro-action est amenée soit par le canal de liaison de gauche 23, soit par le canal de liaison de droite 33, et elle agit soit dans la seconde chambre de travail de gauche 29, soit dans ia seconde chambre de travail de droite 39. Le premier et également le second couplage de rl-troaction agissent sur la surface correspondante du double plongeur 15 contre la direction d'action de la chute de pression de commande, La grandeur du déplacement du cylindre 4 est déterminée par l'équilibre des forces entre la chute de pression de commande, de la première et de la seconde pression de retro-action et par la force du ressort 6* L'effet de l'autre variante d'exécution représentée dans les figures 4, 5 et 6 est analogu a -e q a été décrit pour les figures I, 2 et 3. REVENDICATIONS fO) Servocylindreuniversel pour la commande de convertisseurs de valeurs de mesures hydrostatiques, servo-cylindre caractérisé en ce qucil comprend une enveloppe (I) fermée par un couvercle de gauche (2) et un couvercle de droite (3) présentant chacun respectivement une partie de guidage de cylindre de gauche (24) et une partie de guidage de cylindre de droite 34, qui s'avancent chacune à l'intérieur de l'enveloppe (1), dans laquelle est prévu, coulissant avec sa surface intérieure, un cylindre 4, la position de départ du cylindre (4) se trouvant soit au milieu de l'enveloppe (1), soit près du couvercle de gauche (2) ou du couvercle de droite (3), un ressort étant librement glissé sur la surface extérieure du cylindre, qui est monté avec tension préalable entre un manchon de gauche (7) et un manchon de droite (8) qui sont librement déplaçables sur le cylindre (4), le manchon de gauche (7) étant appuyé contre une butée d'extrémité de cylindre de gauche (11) et une butée d'enveloppe de gauche (9), tandis que le manchon de droite (8) est appuyé contre une butée de cylindre de droite (12) et une butée d'enveloppe de droite (10), le cylindre (4) présentant en outre une cloison séparatrice (5), située de préférence transversalement au milieu de la longueur du cylindre, partageant celul-ci en une chambre de travail de gauche (L) et une chambre de travail de droite (P), le cylindre étant en outre pourvu d'un levier (13) saillant sur la surface extérieure de l'enveloppe (1), un perçage de commande traversant de gauche (21) et un perçage de commande traversant de droite (31) étant prévus respectivement dans le couvercle de gauche (3) et dans le couvercle de droite (3). 20) Servoocylindre universel suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de guidage de cylindre de gauche (24) possède, sur sa face frontale, un décrochement cylindrique (25) pourvu d'une gorge périphérique de gauche (26), et la pièce de guidage de cylindre de droite (34) possède, sur sa face frontale, un décrochement cylindrique de droite (35) sur lequel est prévue une gorge périphérique de droite (36), gorges (26 et 36) dans chacune desquelles est insérée une bague dçtanchéité (18), un manchon de glissement (17) étant supporté pour glisser librement avec sa surface intérieure sur le décrochement de cylindre de gauche ainsi qu'un manchon analogue sur le décrochement de droite, ces manchons étant maintenus par une butée axiale (19), le cylindre (4) etant supporte å glissement sur ces manchons il7). 3 ) Servo-cylindre universel caractérisé en ce que, dans le couvercle de gauche (2) et dans le couvercle de droite (3), est prévue respectivement une butée réglable (16), dont la surface de butée sgavance en saillie sur la surface frontale de gauche (27) de la pièce de guidage de cylindre de gauche (24) et respectivement sur la surface frontale de droite (37) de la pièce de guidage de droite (34). 40) Servo-cylindre suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans le couvercle de gauche (2), est monté un plongeur (14) dont la partie de butée fait saillie sur la surface frontale de gauche (27) de la pièce de guidage de cylindre de gauche (24), un canal de liaison de gauche (22) étant relié à la chambre de travail de gauche (28) du plongeur (14), et, d'autre part, dans le couvercle de droite (3), est monté un autre plongeur (14) dont la partie de butée fait saillie sur la surface frontale de droite (37) de la pièce de guidage de cylindre de droite (34), un canal de liaison de droite (32) étant relié à la chambre de travail de droite (38) du plongeur (14). 5) Servo-cylindre universel suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans le couvercle de gauche (2), est monté un plongeur â double effet (15) dont la face de butée fait saillie sur la surface frontale de gauche (27) de la pièce de guidage de cylindre de gauche (24), un canal de- liaison (22) étant relié à la chambre de travail de gauche (28) du plongeur, et un second canal de -liaison (23) étant relié à la seconde chambre de travail de gauche (29) du plongeur à double effet (15), tandis que, dans le couvercle de droite (3), est monté un plongeur à double effet (15) dont la face de butée fait saillie sur la face frontale de droite (37) de la pièce de guidage de cylindre de droite (34), un canal de liaison de droite (32) étant relié à la chambre de travail de droite (38) du plongeur (15) et un second canal de liaison de droite (33) étant relié à la seconde chambre de travail de droite (39) du plongeur à double effet (15).