Brevet FR2434291A1 — publié le 19800321

L'invention concerne un vérin à commande contralée. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique des moteurs hydrauliques ou pneumatiques. Suivant l'invention, on a voulu grouper dans un seul dispositif plusieurs fonctions généralement réalisées par de multiples appareils combinés entre eux. Clest le cas notamment de la commande d'ouverture et de ferme- ture des portes d'accès à des véhicules de transport en commun tels que : portes de voitures de chemin de fer, d'autobus, de mé- tropolitain..., qui sont manoeuYrées à distance et qui ne doivent pas blesser un être vivant ou un objet malencontreusement coincé entre la porte et le montant ou entre deux éléments de porte lors outils se referment. Actuellement, ces commandes contrôlées de portes sont réalisées à partir de vérins classiques et d'accessoires d'asservisse- ment extérieurs au vérin (capteurs de pression, signaux électriques de positionnement...). Ces accessoires sont généralement coo- vinés avec des connexions électriques et pneumatiques complexes. On conçoit que de tels dispositifs sont onéreux par leur technologie, leur nombre et la main d'oeuvre nécessaire à leur monta- ge. De plus, ils occupent un volume important et supposent des nagements particuliers pour leur logement et leur liaison entre eux. Le vérin suivant l'invention est remarquable en ce qu'il com- prend deux chambres distinctes de mise en pression, reliées respectivement à des distributeurs classiques/un ensemble de deux pistons coulissant l'un par rapport à l'autre ; le grand piston coulissant dans le cylindre est solidaire d'une tige de commande de l'organe à manoeuvrer, tandis que le petit piston coulissant dans l'autre peut se déplacer de manière contrôlée sur une tige épaulee solidaire de l'autre tige ; des canaux, réalisés sur le petit piston et sur les tiges porte-pistons, assurant ou non le tranfert du fluide d'une chambre dans l'autre suivant les conditions de fonctionnement, en combinaison avec un amortisseur coulissant élastiquement sur la tige de commande, entre le grand piston et un flasque du vérin. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter dans les dessins annexes : La figure 1 est une vue en coupe longitudinale du vérin, représenté en position de transfert du fluide d'une chambre dans l'autre. Les figures 2, 3 et 4 sont des vnes en coupe considérées respectivement suivant les lignes 2-2, 3-3, et 4-4 de la figure 1. La figure 5 est une vue en coupe longitudinale du vérin, représenté en position extrème correspondant par exemple à la fermeture complète d'une porte. La figure 6 est une vue en coupe longitudinale du vérin, représenté en position correspondant à l'ouverture d'une porte. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous une forme non limitative de réalisation illustrée aux figures des dessins. Le vérin illustré comprend une semelle 1 avec chape 1a pour l'articulation sur un axe de pivotement, et sur laquelle est vissé un cylindre 2 dont l'autre extrêmite reçoit un flasque 3. Une tige de commande 4 traverse axialement le flasque 3 -qui pre- sente à cet effet un moyeu 3a avec joint d'étanchéité 5. A l'extrémité de la tige 4 pénétrant dans le vérin est vissé un piston creux 6 qui présente deux gorges périphériques 6a pour le loge et de guidage ment de joints d'étanchéité / 7 par rapport au cylindre. Deux cham- bres A et B sont ainsi définies dans le cylindre. La tige 4 présente également à son extrémité un trou fileté 4a dans lequel est vissée une tige 8 dont l'autre extrémité épaulée 8a retient un petit piston 9 qui peut ainsi coulisser sur la tige 8 entre le fond 6b d'une chambre 6c du grand piston et l' épaulement 8a de la tige. Un ressort 10 étant interposé entre le fond 6b et le petit piston pour le repousser du côté de la chambre A. Le petit piston 9 coulisse dans une portée cylindrique 6d du grand piston par l'intermédiaire d'un point d'étanchéité 11. On voit encore un amortisseur 12 monté coulissant sur la tige 4 par des joints d'étanchéité 13 logés dans des gorges intérieures 12a de l'amottisseur, et accolé au grand piston par un ressort 14 attaché à l'amortisseur à son extrémité épaulée 12b. Le petit piston 9 présente sur sa face située du côté de la chambre A un canal longitudinal 9a débouchant perpendiculairement à la périphérie et sensiblement à la mi-longueur du piston. De même, la tige 8 portant le petit piston présente un canal longitudinal 8b, depuis son extrémité vissée dans la tige 4 jusqu'à sa partie médiane où le canal débouche perpendiculairement dans la chambre 6c du grand piston. Le canal 8b se prolonge par un canal longitudinal 4b réalisé dans la tige 4 et débouchant perpendiculairement un peu en avant de l'amortisseur12/en position de repos. Des orifices de distribution 15 et 16 sont prévus sur la semelle 1 et sur le flasque 3 pour communiquer/par des canaux 17 et 18 avec les chambres A et B. On décrit maintenant en se référant aux figures 1, 5 et 6 des dessins, le fonctionnement du vérin. On a représenté à la figure IL, le vérin en position de début de fermeture d'une porte à laquelle il est rattaché par l'extré- mité de la tige 4, au moment d'une obstruction de l'accès. Lorsqu'on veut fermer la porte, on envoie le fluide dans la chambre A par les orifices de distribution 15 et 17. Le grand piston 6 est poussé dans le sens des flèches fIL dans le cylindre et entraîne avec lui le petit piston 9 et la tige 4. Si un obstacle s'interpose, la pression s'accroit légèrement dans la chambre A, le petit piston 9, sous la poussée du fluide, comprime le ressort 10. Le canal 9a franchit les lèvres du joint l1r le fluide peut alors passer dans la chambre 6c du grand piston, puis dans la chambre B par les canaux 8b-4b des tiges 8 et 4 et dans les orifices de distribution 16 et 18 (par exemple, l'usager subit une légère poussée de la porte qui starrête ou qui le suit en/refermant).L'effort est ainsi limité pendant la période de large ouverture. Si l'on applique à l'extrémité de la tige 4 une poussée opposée à sa sortie du vérin, d'une valeur supérieure à celle qui conduit à la compression du ressort 10, la fuite de fluide de la chambre A vers la chambre B s'accroît et la tige 4 peut être repoussée à l'intérieur du vérin (par exemple, une valise d'usager est prise dans la porte et une personne repousse le vantail pour la dégager). Dès que la résistance en bout de la tige 4 est revenue au minimum prévu, c'est-à-dire le seul effort nécessaire à mouvoir la porte, le ressort 10 repousse le petit piston 9 et le canal 9a ne correspond plus avec la chambre 6c. La sorti2cde la tige 4 se poursuit jusqu'à ce que la face ayant épaulee/de ltamortisseur 12 vienne en contact avec le fondu chambrage intérieur du flasque 3 (figure 5). L'effort nécessaire à la compression du ressort 14 accroit la résistance à la sortie de la tige 4 (par exemple, dans la zône proche de la fermeture complète, un parapluie peut etre dégagé sans qu'il soit détérioré). La tige 4 coulisse ensuite par rapport à l'amortisseur 12 (flèche f2, figure 5) ; l'extrémité du canal 4b pénètre entre les joints 13 de l'amortisseur et se trouve ainsi obstrué. La montée en pression peut alors se produire dans la chambre A, la poussée maximale est obtenue proportionnellement à la pression et au diamètre du grand piston 6. Par exemple, les joints de porte entrent en contact, l'effort du vérin croit pour les comprimer ainsi que pour enclencher les dispositifs de verrouillage de la porte et interdire l'ouverture aux usagers. Pour obtenir le mouvement de. rétraction de la tige 4 (par exea- ple, ouverture de la porte), on provoque la mise à l'air libre de la chambre A par l'orifice de distribution 15, puis la mise sous pression de la chambre B par l'orifice 16, comme sur un vérin classique (flèches f3, figure 6), ce qui provoque le déplacement du grand piston 6 suivant flèche f4, avec le petit piston 9 repoussé par le ressort 10. Les avantages ressortent bien de la description, on souligne en particulier : - Le regroupement fonctionnel de plusieurs fonctions habituellement réalisées par de nombreux dispositifs distincts avec tous les inconvénients que cela suppose (complexité, encombrement, fragilité - La fiabilité améliorée par la construction et le fonctionnement simples du vérin. - Le coût de fabrication intéressant par rapport aux dispositifs connus pour assurer les mêmes fonctions. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modeS d' application non plus qu1à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Vérin à commande contrôlée, caractérisé en ce qu'il comprend deux chambres distinctes de mise en pression, reliées respectivement à des distributeurs classiques et séparées par un ensemble de deux pistons coulissant l'un par rapport à l'autre ; le grand piston coulissant dans le cylindre est solidaire d'une tige de commande de l'organe à manoeuvrer, tandis que le petit piston coulissant dans l'autre peut se déplacer de manière contrôlée sur une tige épaulée solidaire de l'autre t~ige ; des canaux, réalisés sur le petit piston et sur les tiges porte-pistons, assurant ou non le transfert du fluide d'une chambre dans l'autre suivant les conditions de fonctionnement, en combinaison avec un amortisseur coulissant élastiquement sur la tige de commande, entre le grand piston et un flasque du vérin. -2- Vérin suivant la revendication IL, caractérisé en ce que le grand piston présente une chambre de transfert du fluide délimi tée par le fond du dit piston où se fixe- la tige de commande et la face arrière du petit piston. -3- Vérin suivant la revendication IL, caractérisé en ce que le petit piston présente un chambrage intérieur pour la retenue de l'épaulement de la tige sur laquelle il coulisse, en étant repoussé vers l'épaulement par un moyen élastique interposé entre le fond du grand piston et l'arrière du petit piston. -4- Vérin suivant la revendication IL, caractérisé en ce que le petit piston coulisse dans le grand piston par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité à double -sens.- -5- Vérin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le grand piston présente à la périphérie deux gorges espacées dans et de guidage lesquelles sont logés des joints d'étanchéité / délimitant les deux chambres de mise en pression. -6- Vérin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'amortisseur coulisse sur la tige de commande par lintermédiaire de joints d'étanchéité logés dans des gorges espacées. -7- Vérin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 1' amortisseur présente du côté du flasque du vérin un épaulement d'appui contre le fond du dit flasque et une gorge de retenue pour un ressort destiné à s'appuyer contre le grand piston. -8- Vérin suivant la revendication i, caractérisé en ce que dans les conditions normales de fonctionnement, le fluide envoyé dans la chambre située du c8té du petit piston repousse le grand piston, donc la tige de commande en dehors du vérin jusqu'à ce que l'amortisseur s'appuie dans le fond du flasque ; en fin de course, le ressort de l'amortisseur est comprimé par une force proportionnelle à la pression exercée, ce qui peut, par exemple, produire le verrouillage d'un ou plusieurs battants en-fin de fermeture, et vaincre les efforts de compression des joints d'étanchéité ainsi que les tentatives de réouverture des usagers. -9- Vérin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lors que la tige de commande rencontre une ré sis tance supérieure A la normale, le petit piston coulisse dans le grand sous la pression du fluide envoyé dans la chambre qui lui fait face, le canal réalisé sur le petit piston communique alors avec la chambre da grand piston, permettant au fluide de passer dans les canaux des tiges porte-pistons puis dans la deuxième charre d'où il s'éva- cue par l'orifice de distribution., et ainsi de limiter l'effort pendant la période de large ouverture de la porte.