Brevet FR2438740A1 — publié le 19800509

Pour toute une série d'opérations, principalement avec les outils de façonnage de matériaux, il est nécessaire d'avoir des mouvements alternatifs longitudinaux ou axiaux correspondant au travail mécanique. Comme moteur on utilise surtout actuellement le moteur électrique à mouvement de rotation circulaire. Le mouvement de rotation du moteur électrique, par suite de l'action du mécanisme, est changé en mouvement alternatif axial pour 11 entraînement des outils ou pour certaines autres applications. L'inconvénient de toutes ces solutions dans lesquelles le mouvement circulaire est changé en mouvement longitudinal axial (translation) réside justement dans les intermédiaires mécaniques nécessaires à la transformation du mouvement. Les inconvénients de base sont les suivants : du fait de sa nature cinématique, il apparaît des pertes, c'est-à-dire que le moteur doit être de dimension suffisante pour permettre le travail mécanique nécessaire suivant le mouvement longitudinal, même s'il se produit de très grosses pertes dans la conversion du mouvement. La nécessité d'un tel mécanisme et les dimensions du moteur correspondant aux pertes les plus grandes augmentent le poids de l'ensemble du dispositif et par conséquent les frais de façon importante. De plus, dans cette conversion de mouvement, il est impossible d'obtenir différentes vitesses dans le sens direct et inverse du mouvement longitudinal, ce qui serait nécessaire. La présente invention apporte des perfectionnements significatifs selon le mode de réalisation représenté sur la figure. L'énergie potentielle de l'air comprimé est transformée en travail mécanique qui produit un mouvement alternatif longitudinal axial du piston 2 et de la tige 4, et par conséquent des outils associés ou de tout autre dispositif relié à la tige 4. De plus, le travail mécanique peut être obtenu des deux côtés, ou d'un seul côté du moteur pneumatique axial, suivant qu'on met en oeuvre une ou deux tiges 4. La figure représente l'utilisation de deux tiges 4. Le moteur pneumatique axial de l'invention apporte des perfectionnements significatifs à savoir : le moteur lui-même a un mouvement alternatif axial; de plus il n'est pas nécessaire d'avoir des mécanismes intermédiaires pour le même mouvement des dispositifs associés.D'une façon simple, par le changement de pression de l'air introduit par le raccord 15, il est possible de modifier la puissance du moteur en réglant l'écoulement de sortie de l'air au travers des canaux de sortie 8, à l'aide du réducteur 9. De cette façon, il est possible de faire varier la vitesse du mouvement de façon que celle-ci soit identique ou différente dans les deux directions. L'invention fournit un moteur de petites dimensions, sans dispositif intermédiaire de conversion du mouvement. L'invention permet un haut niveau d'utilisation de l'énergie disponible et le produit est moins cher que dans les solutions existantes, pour la même puissance de moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, et du dessin unique annexé qui représente en coupe le moteur de l'invention. Le moteur fonctionne de la façon suivante La figure représente le moteur axial pneumatique en coupe longitudinale. L'air comprimé est introduit dans le moteur par le raccord 15. Si on désire réguler la puissance du moteur, on place dans l'installation d'air, avant le raccord 15, une soupape de régulation (commune) pour réguler la pression de l'air s'écoulant dans le moteur. Le raccord 15 est placé dans la tête 3 du cylindre, laquelle contient une extrémité du tube de distribution 5. L'autre extrémité du tube 5 est placée dans la tête opposée 17 du cylindre. L'air s'écoule au travers du tube 5 et au travers de l'ouverture 16 dans le tube, il passe dans les canaux 14 et entre dans le cylindre 1 où il pousse le piston 2. Pendant ce temps, la soupape de fin de course 6, du même côté que le piston 2, ferme la sortie d'air à l'atmosphère, c'est-g-dire que le siège 7 de la soupape 6 ferme le canal de sortie 8 dans la tête 17. En meme temps, sur le côté opposé du piston 2, la soupape.6 est écartée de la tette 3, c'est-à-dire que le siège 7 de la soupape 6 ne ferme pas le canal de sortie 8 vers l'atmosphère. Cela permet à l'air venant du cylindre 1, sur le côté opposé du piston 2, de s'échapper à l'atmosphère au travers du canal 8. La sortie de l'air à l'atmosphère peut etre ralentie par le réducteur 9, ce qui agit sur la vitesse du piston 2. En fonction de la régulation du réducteur 9 dans la tête 3 ou dans la tette 17, il est possible de régler la vitesse du piston 2 dans l'une ou l'autre direction, de sorte que les vitesses dans les deux directions peuvent oestre, soit identiques, soit différentes. Pendant le mouvement du piston 2 vers la tete de cylindre 3, à proximité de la fin du mouvement, le piston 2 pousse la soupape 6 vers la tete de cylindre 3. Ainsi, dans un temps réduit, il se produit simultanément les opérations suivantes : la soupape 6, à l'aide du centre du siège 7 dans la tete 3, ferme le canal de sortie 8 à l'atmosphère. Du fait que la soupape 6 est reliée de façon rigide au tube 5, elle entraîne le tube 5 sous l'action du piston 2. Dans la tête 3, le tube 5 met en coincidence son ouverture 16 avec le canal ascendant 14, de sorte que l'air pénètre dans le cylindre entre la tête 3-et le piston 2. Du fait du déplacement du tube 5 dans la tette 17, le canal 14 est fermé par le déplacement de l'ouverture 16.Par suite du mouvement du tube 5 auquel est fixée la soupape 6, le siège de soupape 7 se dépare de la tête du cylindre 17 ; de cette façon, le canal de sortie 8 dans la tête 17 est ouvert, ce qui permet l'échappement de l'air venant de la partie du cylindre 1 entre le piston 2 et la tête 17. Le déroulement correct du mouvement du tube 5 est déterminé par le limiteur de mouvement placé dans la tête du cylindre 17 et qui consiste en un corps 10, une bille 11, un ressort 12 et une vis 13. Le limiteur de mouvement, à l'aide du corps 10, qui est fixé à l'extrémité du tube 5, a une forme appropriée au mouvement de la soupape 6, de sorte qu'elle peut ouvrir et fermer les canaux de sortie ; il est adapté également au mouvement de l'ouverture 16 du tube, laquelle couvre ou découvre ltentrée du canal 14.quand le piston 2 atteint la tête 17, toute l'opération se répète en sens inverse, ce qui assure le mouvement axial alternatif du piston 2. On a fixé au piston 2 les tigés 4 dont une passe au travers de la tête de cylindre 3 et autre, au travers de la tête 17. Si deux tiges 4 ne sont pas nécessaires, on peut en supprimer une et prévoir le trou pour l'autre dans la tête de cylindre appropriée 3 ou 17.A l'extrémité de la tige 4, on peut fixer par vis ou par tout autre moyen l'outil ou tout autre dispositif qui nécessite un mouvement axial. Pour éviter la fuite de l'air, on a placé des joints 18 pour la tige 4 et des joints 19 pour le tube 5. En outre, comme on l'a indiqué ci-dessus, la vitesse du piston 2, c'est-à-dire sa fréquence, peut être modifiée. En produisant une série de moteurs pneumatiques axiaux de différentes longueurs, il est possible de réaliser différentes longueurs de mouvement du piston 2, c'est-à-dire différentes amplitudes. En réalisant la série de moteurs pneumatiques axiaux avec un piston 2 de différents diamètres, on peut obtenir des moteurs de différentes puissances. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art azdispositiou procédés qui viennent d'etre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Moteur axial pneumatique, caractérisé en ce que le piston est placé dans un cylindre, en ce que le piston est relié à une ou deux tiges, en ce qu'on a fait passer au travers du piston le tube de distribution d'air pour amener l'air à l'un ou l'autre côté du piston gracie à l'action d'une ouverture dans le tube et à des canaux ascendants dans la tette du cylindre, et en ce que > sur le côté opposé du piston, au travers de l'autre tête de cylindre, à l'aide d'un canal de sortie, l'air sort à l'atmosphère, contré par le réducteur. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps du limiteur est fixé à une extrémité du tube de distribution, en ce que la bille poussée par le ressort qui est maintenu par la vis s'encli quète sur le limiteur ; en ce que le changement de direction du flux d'air change la direction du mouvement ; en ce que, de chaque côté du piston, sur le tube de distribution, on a fixé des soupapes de fin de course, que le piston pousse à la fin de sa course, ce qui ferme la sortie d'air à l'aide du siège de soupape sur un côté, alors qu'en meme temps, sur l'autre côté du piston, la sortie de l'air est ouverte à l'atmosphère au travers des canaux.