Brevet FR2417683A1 — publié le 19790914

L t invention, due à la collaboration de Messieurs Lucien GUAZZO et Jean-Yves BERTHONNIER, est relative à un amortisseur de fin de course à refoulement d'un fluide pa un piston mobile par rapport à un cylindre, lteffet d'amortissement étant modulé par variation de la section de refoulement en fonction de la position du piston dans le cylindre. Les amortisseurs de ce type, notamment pour les commandes des disjoncteurs électriques, doivent assurer une décélération constante de ltéquipage mobile comprenant le contact mobile du disjoncteur et éviter tout choc brutal en fin de course. L' effet d'amortissement est obtenu par le laminage d'un fluide, notamment d'huile, refoulé d'un volume variable à-travers une section de refoulement variable en fonction de la course. Un amortisseur connu à piston mobile dans un cylindre comporte des orifices de refoulement percés dans la paroi du cylindre et échelonnés axialement de manière à titre masqués progressivement par le piston au cours du déplacement de ce dernier.Ce mode de réalisation implique une variation discrète de la section de refoulement et une décélération graduelle de lséquipage mobile difficilement tolérable. Un autre amortisseur connu utilise un piston à épaulements étagés qui pénètre dans une bague formant le fond du cylindre. L'huile est refoulée à travers l'interstice annulaire ménagé entre les épaulements du piston et la bague. I1 est difficile d'usiner avec précision les épaulements du piston et de faibles variations de diamètre se répercutent amplifiées sur la section de refoulement. Les épaulements étagés ne permettent pas une variation continue de la section de refoulement. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un amortisseur à force d'amortissement constante et ne faisant pas usage de pièces usinées de grande précision. L'amortisseur selon la présente invention est caractérisé par au moins une rainure profilée ménagée dans la paroi du cylindre le long du tronçon parcouru par le piston pendant la course d'amortissement et de profondeur variable le long dudit tronçon pour offrir une section variable contintment de refoulement au fluide. L'huile comprimée par le piston est refoulée par la rainure profilée, de section de passage variable avec la position du piston ou plus exactement avec la profondeur de la rainure au droit du piston. En prévoyant un nombre limité de rainures et une largeur de rainure relativement Sible, les tolérances de profondeur ne sont pas critiques et peuvent entre respectées par des pièces brutes de fonderie. L'usinage se réduit dans ce cas à ltalésage du corps moulé formant le cylindre à rainures et bien entendu au tournage du piston. En prévoyant des rainures symétriques on s'affranchit des défauts de centrage de l'alésage, la diminution de la section de l'une des rainures étant exactement compensée par l'augmentation de celle de la rainure symétrique. La variation de la profondeur de la rainure peut entre continue et correspondre exactement à la variation de section souhaitée. Un dispositif amortisseur selon l'invention peut être prévu à chacune des fins de course du cylindre et Entre incorporé à un vérin de commande, par exemple à un vérin hydraulique de commande d'un disjoncteur électrique. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de différents modes de mise en oeuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés dans lesquels - la figures 1 est une vue schématique en coupe d'un amortisseur selon l'invention, - la figure 2 est une coupe suivant la ligne Il II de la figure 1, - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1 montrant l'amort-isseur incorporé à un vérin. Sur les figures, un piston 10 à tige de piston 12 coulisse dans un cylindre 14 à fond 13 rempli d'un fluide, notamment d'huile. Le piston 10 délimite deux compartiments 16, 18, qui communiquent entre eux par deux rainures 20, 22 ménagées symétriquement le long de deux génératrices du cylindre 14. Dans l'exemple illustré par les figures 1 et 2, les rainures 20, 22, s'étendent sur la quasi totalité de la hauteur du cylindre 14, mais il est clair qu'elles peuvent entre limitées à un tronçon terminal du cylindre de la manière représentée à la figure 3 ou aux deux extrémités du cylindre.La largeur des rainures 20, 22 est faible par rapport à la circonférence du cylindre 14 et leur profondeur varie le long du cylindre 14 pour entre minimale ou nulle aux extrémités. I1 est facile de voir que les communications entre les compartiments 16, 18, formées par les rainures 20, 22 présentent un col au droit du piston 10 qui détermine la section de passage du fluide, proportionnelle à la profondeur de la rainure, c'est-à-dire à la distance "a" entre le piston 10 et le fond de la rainure. Le cylindre 14 est avantageusement un corps moulé alésé, les rainures 20, 22 venant brutes de fonderie. Dans l'exemple illustré les rainures 20, 22 sont symétriques par rapport à la section transversale médiane du cylindre 14 pour obtenir un effet d'amortissement symétrique dans les deux sens de mouvement du piston 10. On comprend qu'en position médiane du piston 10 la section de communication entre les deux compartiments 16, 18 par les rainures 20, 22 est maximale. Lorsque te piston 10 est déplacé, par exemple vers le bas par action sur la tige 12, le fluide dans le compartiment 18 est refoulé à travers les rainures 20, 22 vers le compartiment 16. La section de refoulement offerte au fluide diminue au fur et à mesure du coulissement du piston 10 et la force de freinage, due au laminage du fluide et exercée sur le piston 10 augmente en conséquence. Un choix approprié de la variation de la profondeur des rainures 20,22, permet d'obtenir l'effet d'amortissement recherché, notamment une force d'amortissement constante. La variation de la profondeur peut entre continue, suivant une équation en fonction de la course et par un choix approprié du nombre de rainures, éventuellement d'une seule rainure et de la largeur de la rainure, on reste matte de la précision sur cette profondeur. I1 est claire que la largeur des rainures 20, 22, et leur nombre peuvent varier le long du cylindre 14 et que leur disposititri peut se limiter à l'une ou aux deux extrémités du cylindre. En se référant plus particulièrement à la figure 3, on voit un exemple de réalisation d'un amortisseur de fin de course combiné à un vérin hydraulique de commande. Les mimes repères désignent des pièces identiques ou analogues à celles représentées à la figure 1 et on reconnaet à la partie inférieure du cylindre 14 une section rétrécie rainurée 24 formant amortisseur de fin de course. Le piston 10 de l'amortisseur est relié par une tige 26 à un piston 28 de section supérieure à celle du piston 10 et coulissant dans une partie élargie 30 du cylindre 14. Une conduite 32, débouchant dans la zone de raccordement de ia partie élargie 30 et de la partie rétrécie 24 fait communiquer sélectivement le compartiment situé en dessous du piston 28 avec une bâche ou une source de pression (non représentées). Le vérin selon la figure 3 fonctionne de la manière suivante Lorsque la conduite 32 est reliée à la source de pression le piston 28 se déplace vers le haut sur la figure en actions nant par exemple le contact mobile (non représenté) du disjoncteur solidaire de la tige 12 en position de fermeture. Dans le cas d'un vérin à simple effet il comprime simultanément un ressort (non représenté), Le piston 10 est entratné par le piston 28 et coulisse d'abord dans la partie 24 puis dans la partie élargie 30 du cylindre 14 sans entraver le mouvement. Le mouvement inverse d'ouverture est déclenché par mise à la biche de la conduite 32 et/ou un déverrouillage mécanique de l'équipage mobile. Sous l'action du ressort les pistons 28-10 se déplacent vers le bas en refoulant l'huile vers la biche par la conduite 32. En fin de course le piston 10 pénètre dans la partie rétrécie 24 et refoule l'huile du compartiment 18 par les rainures 20, 22 de la manière décrite ci-dessus avec une décélération de l'équipage mobile. Un amortisseur de fin de course du m8me genre peut évidemment être disposé à l'autre extrémité du cylindre et le vérin peut entre à double effet. L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux modes de mise en oeuvre plus particulièrement décrits et représentés, mais elle s'étend à toute variante restant dans le cadre des équivalences, notamment à celle dans laquelle la section des rainures serait différente. R E-V E N D I C A T I 0 N S 1. Amortisseur, notamment de fin de course, à refoulement d'un fluide par un piston mobile par rapport à un cylindre, l'effet d'amortissement étant modulé par variation de la section de refoulement en fonction de la position du piston dans le cylindre, caractérisé par au moins une rainure profilée ménagée dans la paroi du cylindre le long du tronçon parcouru par le piston pendant la course d'amortissement et de profondeur variable le long dudit tronçon pour offrir une section variable continflinent de refoulement au fluide. 2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite rainure s 'étend le ong d'une génératrice du cylindre. 3. Amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite rainure présente une largeur constante sur toute sa hauteur et une profondeur variable. 4. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par deux ou plusieurs rainures réparties circonférentiellement et symétriquement sur le pourtour dudit cylindre pour réaliser un écoulement symétrique de fluide. 5. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes à corps de cylindre modulé, caractérisé par le fait que ladite rainure vient de moulage avec ledit corps. 6. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit ensemble piston cylindre est associé à un vérin hydraulique de commande, ladite rainure étant ménagée à l'une des extrémités du cylindre. 7. Amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le piston est assujetti à une tige de commande d'un contact mobile d'un disjoncteur électrique pour amortir le mouvement du contact en fin de course.