Brevet FR2461180A2 — publié le 19810130

FR 2461180 A2 19810130 FR 7918092 A 19790712 La présente addition concerne un actionneur à simple effet pour la télécommande de robinets ou analongues. Par actionneur, on entend un appareil qui, relié à des moyens d'alimentation en fluide sous pression, permet de manoeuvrer à distance l'arbre des robinets ou vannes. On a déjà décrit dans la demande de brevet principal des actionneurs comprenant un corps dans lequel est ménagée une cavité cylindrique contenant, d'une part, un piston formé de deux têtes opposées reliées par au moins une entretoise portant une crémaillère, et, d'autre part, un pignon transversal engrenant avec cette cré maillère, et calé sur l'arbre de sortie de l'actionneur. Cette demande de brevet principal décrit en particulier des actionneurs à simple effet, c'est-à-dire des actionneurs dans lesquels des moyens hydrauliques ou pneumatiques assurent, par l'intermédiaire du piston et du pignon, la rotation de l'arbre de sortie dans une direction, tandis que des moyens de rappel, notamment à ressorts, tendent en permanence à faire tourner l'arbre de sortie dans l'autre direction. Dans la réalisation particulière de la Figure 8 du brevet principal, l'actionneur à simple effet comprend un corps auxiliaire prolongeant le corps principal et séparé de ce dernier par une cloison étanche, ce corps auxiliaire renfermant un piston auxiliaire qui porte une queue traversant la cloison étanche et s'appuie sur le piston principal ; cet actionneur comprend, en outre, un ressort monté entre le piston auxiliaire et le fond du corps auxiliaire opposé au corps principal, et des moyens d'alimentation en fluide sous pression du corps principal et du corps auxiliaire à leur extrémité opposée au ressort. On a exposé dans le brevet principal les avan tages que procure cette disposition, notamment en raison de sa grande compacité. Le Demandeur a cependant noté les faits suivants à partir de la position comprimée du ressort, l'actionneur assure sur l'arbre de commande de la vanne un couple de démarrage élevé correspondant à la tension maximum du ressort. Par contre, en partant de la position détendue du ressort, l'actionneur ne fournit sur l'arbre de commande de la vanne, qu'un couple de démarrage limité correspondant à la pression du fluide d'alimentation multipliéepar la surface du piston actionnant directement la crémaillère. Or, il est important d'assurer sur l'arbre de commande de la vanne un couple de démarrage relativement élevé évitant dans l'actionneur des à-coups et des cognements, pouvant apparaître notamment à la suite du maintien prolongé de la vanne dans une position fixe. D'autre part, quand l'actionneur, monté sur une vanne, est associé à un système de régulation ou d'asservissement du débit traversant la vanne, le piston auxiliaire peut décoller momentanément du piston principal si ce dernier ne parvient pas à faire tourner suffisamment vite l'arbre de commande de la vanne à ltoccasion d'une correction du débit. Il srensuit un comportement anarchique des deux pistons qui est à l'origine d'anomalies dans les courbes caractéristiques de régulation. Le but de la présente addition est de remédier à ces inconvénients, en réalisant un actionneur fournissant un couple élevé au démarrage dans les deux sens de rotation de son arbre de sortie et un couple homogène au cours du mouvement. L'actionneur conforme à l'une des revendications 1 à 7 du brevet principal, et qui comprend en outre une chambre auxiliaire cylindrique dans le prolongement du corps et séparée de la cavité de ce dernier par une cloison étanche, et un piston auxiliaire monté dans cette chambre, est caractérisé, suivant la présente addition, en ce que le piston auxiliaire est rendu soLidaire du piston principal, en ce qu'il comprend des moyens élastiques pour rappeler l'ensemble des deux pistons vers l'une des extrémités de la cavité du corps et de la chambre auxiliaire respectivement, et d'autres moyens pour alimenter en fluide sous pression les extrémités précitées de la cavité et de la chambre afin de créer une action motrice antagoniste à celle des moyens élastiques. Ainsi, comme précédemment, le couple de démarrage a partir de la position comprimée des moyens de rappel élastiques est particulièrement avantageux. Mais en outre, au dé- marrage à partir de la position détendue des moyens de rappel élastiques, le piston auxiliaire, soumis à l'action du fluide sous pression participe également à l'effort nécessaire à la rotation de l'arbre de sortie de l'actionneur. Le couple de démarrage à partir de cette position est donc amélioré et cet effet est d'autant plus sensible que les moyens de rappel élastiques, étant en position détendue, n'opposent qu'un faible effort antagoniste. Dans une réalisation préférée de la présente addition, les deux pistons sont aecouplés au moyen d'une tige traversant la cloison étanche séparant la chambre auxiliaire de la cavité du corps. D'autres particularités et avantages de la présente addition ressortiront encore de la description ci-après d'un exemple non limitatif. La figure annexée est une vue en coupe longitudinale d'un actionneur à simple effet conforme à l'invention. Dans l'actionneur à simple effet, représenté à la figure unique, on reconnait, d'après la figure 8 du brevet principal, le corps principal 1c, renfermant le piston 107a, et fermé à l'une de ses extrémités par un fond 3c comportant une arrivée de fluide sous pression 24c et une butéeréhe 25c. Le piston 107a comprend essentiellement deux têtes opposées 8c, 108c, reliées par deux entretoises 10c, lic transversales aux têtes 8c, 108c, et déterminant entre elles une ouverture rectangulaire 13c. L'entretoise 10e porte une crémaillère 19e dont les dents font saillie dans l'ouverture 13c vers l'autre entretoise île. Un pignon 20, calé sur l'arbre de sortie de l'actionneur est monté transversalement dans l'ouverture 13c et engrène avec la crémaillère 19c. A l'extrémité du corps le, opposée au fond 3c, est fixé un corps auxiliaire 31c qui délimite une chambre auxiliaire 32c séparée de la cavité 2c du corps le par une cloi son- 33e en appui étanche, grâce au joint torique 6c contre le corps 31c. Ce dernier est terminé à son autre extrémité par un rebord 70 dirigé vers l'intérieur. Le corps 31c renferme un piston 38c prolongé axialement par une tige 140c traversant la cloison 33c par un orifice 41c garni d'un joint torique d'étanchéité 42c. Conformément à la présente addition, la tige 140c est terminée par un embout fileté 90 de diamètre réduit débouchant dans ltouverture 13c par un perçage axial 91 de la tête10Bc. Un écrou 92 vissé sur l'embout 90 assure l'accouplement des pistons 107a et 38c qui sont ainsi solidaires en translation. Pour éviter tout heurt entre le pignon 20 et l'embout 90, le piston 107a est rallongé, et la crémaillère 19c est ainsi déportée vers la tête 8c. Dans le piston 38c est vissée axialement une vis 71 dont la tête est dirigée à l'opposé du piston 107a et sur laquelle est montée à coulisse une coupelle 72 dont l'écartement par rapport au piston 38c est limité par la tête, formant butée, de ladite vis 71. Des moyens de rappel élastiques du piston 38c, constitués par un ressort 30c, sont montés entre le piston 38c et la coupelle 72. La partie centrale de la coupelle 72 est reliée à sa partie périphérique, plus éloignée du piston 38c et servant à l'appui du ressort 30c, par un flasque cylindrique participant au guidage de ce ressort. Un conduit 73 parcourt longitudinalement le corps le et une partie du corps 31c, et débouche, d'une part, dans une collerette 74 terminant le corps le et située contre le fond 3c, et, d'autre part, dans la paroi latérale de la cavité 32c, à proximité de la cloison 33c. Un joint torique 75 assure l'étanchéité du conduit 73 à la jonction des corps lc et 31c. L'actionneur à simple effet décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante En position détendue du ressort 30c,(représentée à la Figure 8), qui correspond de préférence à la position de fermeture du robinet ajustable grâce à la butée 25c, l'ensemble formé par les pistons 38c et 107a s'appuie sur la butée 25c, tandis que la coupelle 72 repose contre le rebord 70, la tête de la vis 71 ayant été réglée suffisamment éloignée du piston 38c pour permettre cet appui. Si on envoie de l'air comprimé par l'orifice 24c du fond 3c, cet air comprimé envahit l'espace compris entre le piston 107a et le fond 3c, ainsi que, par le conduit 73, l'espace compris entre le piston 38c et la cloison 33c, et chasse les pistons 107a et 38c vers la coupelle 72 avec compression du ressort 30c. La vis 71 coulisse alors dans la même direction dans la coupelle 72 en débouchant éventuellement au centre du rebord 70. Au début de ce mouvement, le piston 38c, soumis à une force surabondante pour le début de la course de compression du ressort 30c, tire le piston 107a, et assure un couple de rotation amélioré sur le pignon 20. A partir de la position comprimée du ressort 30c, si on met l'orifice 24c en communication avec l'atmosphère, le ressort 30c, très comprimé, assure au départ un couple important sur le pignon 20. La présence de la vis 71 n'est pas strictement nécessaire en cours de fonctionnement. Son rôle est de maintenir le ressort 30c en position précontrainte sur le piston 38c au cours du montage ou du démontage de l'actionneur. Cette position précontrainte est, de préférence, réglée pour qu'un couple minimum de l'actionneur soit garanti. Cet actionneur à simple effet, qui est à la fois simple, compact, facile à monter ou à démonter, et qui assure des couples de rotation bien répartis au cours du mouvement du pignon, regroupe les qualités des différentes variantes décrites au brevet principal. Bien entendu, l'addition n'est pas limitée à l'exemple décrit, et de nombreux aménagements peuvent lui être apportés sans sortir du cadre de cette addition. C'est ainsi que le ressort 30c pourrait être monté entre la cloison 33c et le piston auxiliaire 38c, auquel cas les orifices d'alimentation en fluide sous pression seraient aménagés en conséquence pour permettre une action antagoniste à celle du ressort. Dans cette variante, le piston auxiliaire 38c pousse le piston 107a en même temps qu'il commence à comprimer le ressort, alors qu'il tire le piston 107a lors de la détente du ressort. REVENDICATIONS Actionneur à simple effet pour la télécommande de robinets ou analogues conforme à l'une des revendications 1 à 7 du brevet principal, et comprenant en outre une chambre auxiliaire cylindrique dans le prolongement du corps et séparée de la cavité de ce dernier par une cloison étanche, et un piston auxiliaire monté dans cette chambre, caractérisé en ce que le piston auxiliaire est rendu solidaire du piston principal, en ce qu'il comprend des moyens élastiques pour rappeler l'ensemble des deux pistons vers l'une des extrémités de la cavité du corps et de la chambre auxiliaire respectivement, et d'autres moyens pour alimenter en fluide sous pression les extrémités précitées de la cavité et de la chambre afin de créer une action motrice antagoniste à celle des moyens élastiques. 2. Actionneur conforme à la revendication i de la présente addition, caractérisé en ce que les deux pistons sont accouplés par une tige traversant la cloison étanche séparant la chambre auxiliaire de la cavité du corps. 3. Actionneur conforme à l'une des revendications i ou 2 de la présente addition, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation comprennent un conduit reliant les deux extrémités à alimenter. 4. Actionneur conforme à l'une des revendications I à 3 de la présente addition, caractérisé en ce que les moyens de rappel comprennent un ressort de compression monté entre le piston auxiliaire et le fond de la chambre auxiliaire opposé à la cavité. 5. Actionneur conforme à la revendication 4 de la présente addition, caractérisé en ce que, à l'opposé du piston auxiliaire, le ressort est en appui sur une coupelle montée à coulisse par rapport au pis ton auxiliaire, qui comporte des moyens de butee limitant le débattement de la coupelle pour permettre le montage de ltensemble formé par les pistons auxiliaires, le ressort et la coupelle, dans une position pré-contrainte du ressort assurant un couple minimum de l'actionneur.