Brevet FR2549183A1 — publié le 19850118

Amortisseur hydraulique pour ascenseurs. L'invention concerne les ascenseurs et spécialement les amortisseurs d'ascenseur On utilise des amortisseurs hydrauliques dans les ascenseurs pour décélérer la cabine ou le contrepoids dans certaines conditions L'amortisseur hydraulique typique comporte un récipient à liquide lourd et un piston qui pénètre dans ce récipient pour refouler du liquide à travers les orifice s Cet écoulement cause une décélération progres10 sive et l'allure de la décélération est déterminée pour l'emplacement des orifices le long de la direction dans laquelle le piston se meut Tous les amortisseurs hydrauliques actuels pour ascenseurs de ce type utilisent des joints à piston pour iso15 ler l'espacement entourant la tige de piston et le récipient afin d'empêcher l'entrée d'impuretés telles que la poussière (qui peut user les surfaces du piston et du joint pendant les actionnements de l'amortisseur, par exemple pendant les contrôles d'efficacité) et d'empêcher le mélan20 ge air/liquide résultant d'un actionnement de l'amortisseur de s'échapper En outre, les joints extérieurs se détériorent avec le temps, devenant parfois fragiles La durée de service de l'amortisseur dépend fortement de l'efficacité avec laquelle ces joints de piston arrêtent les impuretés 25 et empêchent le liquide de s'échapper. Principalement à cause des joints, les amortisseurs actuellement disponibles sont relativement coûteux à construire et coûteux et difficiles à entretenir et nécessitent un entretien de routine pour vérifier les joints. Un but principal de l'invention est de fournir un amortisseur très peu coûteux qui ne nécessite pas d'inspection ni d'entretien des joints. Selon l'invention, un amortisseur hydraulique comporte un piston (plongeur) qui passe à travers un manchon 35 au sommet d'un récipient à liquide (huile) partiellement rempli et arrive dans un cylindre intérieur, aussi partiellement rempli Quand le piston est poussé vers le bas, du liquide hydraulique est refoulé du cylindre, ce qui forme un mélange liquide/air à l'intérieur du récipient à mesure que le niveau de liquide s'élève Ce mélange est refoulé (par l'action du piston) à travers un séparateur de liquide (par exemple un petit passage) qui entoure le piston à la partie supérieure du récipient et le liquide et l'air du mélange se séparent Le liquide s'écoule et est dirigé (par exemple par un entonnoir) vers le piston, lubrifiant le piston pendant son mouvement vers le bas L'air est refoulé hors du récipient à travers le manchon, éliminant les impuretés, telles que la poussière, de l'espacement-entre 10 le piston et le manchon Par suite de cette configuration, on n'a pas besoin de joints pour nettoyer le piston ni pour empêcher le liquide de s'échapper du récipient. L'invention fournit donc un amortisseur présentant plusieurs particularités L'amortisseur ne comporte pas de 15 joints d'aucune sorte; toutes les parties peuvent être métalliques Il ne nécessite pas d'entretien L'actionnement de l'amortisseur pour l'essai élimine les impuretés de l'espacement entourant le piston On peut vérifier facilement le niveau de liquide, sans jauge, simplement en ouvrant l'o20 rifice et en regardant à l'intérieur Si le liquide n'est pas visible, il est en dessous du minimum; s'il est visible, il est au moins au minimum et n'est pas au-dessus du maximum (c'est-a-dire qu'il est dans une gamme de sécurité). Une particularité de l'invention est que l'amortis25 seur peut être construit facilement et économiquement sous la forme d'un seul ensemble, toutes les parties étant fixées de façon permanente (c'est-à-dire soudées entre elles) parce qu'on n'a pas besoin d'utiliser d'attaches d'aucune sorte. L'invention fournit donc un amortisseur exceptionnellement simple, peu coûteux et se passant pratiquement d'entretien. la figure 1, qui est une élévation d'un amortisseur hydraulique selon l'invention, montre celui-ci en cou35 pe partielle suivant la ligne 1-1 de la figure 2, laissant voir ses éléments intérieurs et le liquide; la figure 2 est une vue de dessus de l'amortisseur, et, la figure 3 une vue agrandie d'une partie de la figure 1 On se réfère à la figure 1; un amortisseur 10 selon l'invention comprend un piston 12 (c'est-à-dire une tige) qui pénètre à travers un manchon 16 a, dans un récipient 16 A l'intérieur de ce récipient 16 se trouve un cylindre intérieur 18 qui reçoit le piston et le guide lorsqu'il entre dans l'amortisseur 10 et en sort Le piston présente une partie chanfreinée légèrement élevee 12 a qui joue le rôle d'une butée lorsqu'elle s'applique à la partie 16 a du manchon Le manchon est placé de façon relativement serrée autour du piston pour assurer un bon joint métal contre métal Le piston 12 coulisse également étroitement à l'intérieur du cylindre intérieur 18 Le cylindre 18 défini une première chambre 19 a, une deuxième chambre 19 b à l'ex15 térieur de celle-ci et au sommet, une zone collectrice 19 c. Les deux chambres sont partiellement remplies de liquide (huile) Il existe autour du piston, à la partie supérieure du cylindre 18, un petit passage annulaire 19 d qui sépare les chambres 19 b et 19 c et joue le rôle d'une buse pour séparer l'huile et l'air (cela est expliqué ci-après) Le rapport entre la hauteur du passage et sa largeur (le long de la circonférence du cylindre 18) est de 0,013 Le rapport entre l'aire d'écoulement en amont (en dessous) du passage et l'aire au passage est de 120 et le rapport en25 tre l'aire au passage et l'aire en aval (près du piston) est de 13 Le passage joue donc le rôle d'une buse En outre, l'espacement entre le piston et le manchon constitue en aval une deuxième buse à travers laquelle de l'air peut s'échapper du récipient sous la pression qui règne dans celui-ci, et cet air doit s'écouler depuis la première buse et, comme expliqué ci-après, nettoie l'espace dans la deuxième buse. Le piston 12 présente le long de son extrémité inférieure des entailles annulaires 12 b qui assurent un joint 35 hydraulique dynamique sans utilisation d'anneaux parce que le liquide hydraulique contenu dans ces joints est distribué uniformément, sous une pression uniforme, autour du piston, ce qui aide à aligner le piston et à le lubrifier pendant qu'il se meut dans le cylindre intérieur 18 (Selon une variante, on peut utiliser un seul anneau métallique de piston dans la gorge la plus é 1 loignée-de la face du piston pour limiter l'écoulement le long du piston) Selon la technique classique, le cylindre présente des orifices 18 a 5 le long de la partie de sa longueur verticale qui se trouve dans la zone plongée dans le liquide 20 A mesure que le piston se déplace vers le bas, du liquide est déplacé, par ces orifices, de la chambre 19 a à la chambre 19 b Le nombre d'orifices restants diminue (de façon non représen10 tée) pendant la course descendante et donc, l'aire d'écoulement diminue, ce qui augmente la résistance à l'écoulement du fluide pendant que le piston descend dans le cylindre En même temps, la vitesse du piston diminue à mesure que l'ascenseur est décéléré et le débit de liquide passant 15 par la zone d'orifice est réduit en conséquence Ainsi, la force d'arrêt de l'amortisseur reste pratiquement constante lors du déplacement du piston, ce qui communique à l'ascenseur une décélération pratiquement uniforme Un ressort 22 entoure le piston 12 et est situé à la partie supérieure 20 du piston entre le cylindre 16 et la plaque de butée 24. Le ressort sollicite le piston vers le haut, le maintenant dans une position o la partie chanfreinée 12 repose contre la partie la plus basse 16 c de l'alésage 16 b Au-dessus de la plaque se trouve un bloc en caoutchouc dur (ressemblant 25 à un palet de hockey) 26, qui est touché par l'objet, c'està-dire par le chapeau ou le contrepoids de l'ascenseur, de manière à pousser le piston vers le bas dans le cylindre (dans le liquide). Un trou de remplissage 26 est placé à une hauteur 30 verticale spéciale 28 sur le cylindre Il peut être muni d'un capuchon à vis et est orienté sous un angle spécial 30 relativement à l'horizontale 32 L'angle 30, qui est d'environ 20 dans le mode d'exécution préférentiel, est tel que du liquide peut être versé dans le cylindre jusqu'à ce qu'il atteigne un niveau qui correspond au niveau de la surface la plus basse 26 a de la partie la plus extérieure du trou de remplissage 26 (Si l'angle est trop grand, de l'air sera emprisonné à l'intérieur du cylindre, empêchant le liquide de continuer à entrer) La distance entre le niveau supérieur et le niveau inférieur, définie par la surface inférieure 26 b de la partie la plus intérieure du trou de remplissage, constitue les niveaux minimal et maximal de liquide; on peut vérifier le niveau simplement en regardant dans le trou de remplissage. Pendant le fonctionnement de l'amortisseur (lorsqu'il est poussé vers le bas sous une charge), du liquide est poussé vers le haut dans la chambre 19 b et cela se fait, comme indiqué, à travers les orifices 18 a du cylindre intérieur 18 Il faut signaler que ce cylindre intérieur ne 10 s'étend pas entièrement jusqu'au chapeau; il existe un petit espacement 19 d entre le couvercle 16 a et la partie supérieure du cylindre 18 qui- est chanfreinée (voir figure 3) autour du piston pour former un entonnoir à liquide autour du)iston Cette configuration crée une buse A mesu15 re que le liquide est poussé vers le haut (voir flèche 40), un mélange de liquide et d'air (représenté par les bulles) se forme dans la région supérieure, par l'agitation du liquide à mesure qu'il monte Ce mélange est refoulé à travers l'espacement 19 b et il joue le rôle d'une buse; au20 trement dit, l'agitation et la variation de pression en travers de l'espace ont pour effet que l'air et le liquide (huile) se séparent et que le fluide descend (se condense) dans la chambre 19 c (elle joue le rôle d'un entonnoir) autour du piston, lubrifiant le piston pendant qu'il se meut 25 vers le bas L'air est poussé vers le haut sous la pression, dans le cylindre et à l'extérieur par l'espacement entre le piston et le manchon, éliminant les impuretés et la poussière de cet espacement (il doit être aussi propre que possible) Par contre, d'autres amortisseurs sont munis 30 de joints dans l'espacement entourant le piston, dans ces buts de nettoyage et d'étanchéité Mais les joints se détériorent (par suite des impuretés et de la poussière qu'ils essuient et font vieillir) et par suite, il faut normalement les remplacer de temps en temps Mais dans le présent 35 amortisseur, ces joints n'existent pas et par suite, cet entretien de routine n'est pas nécessaire. Ce qui précède démontre qu'en comparaison des amortisseurs actuels, un amortisseur réalisant l'invention est très simple et fiable, peu coûteux et facile à entretenir. La description ci-dessus d'un amortisseur selon l'invention suggérera à l'homme de l'art diverses modifications qui ne s'écarteront pas du cadre de l'invention. R E V E N D I C AT I O N S 1 Amortisseur hydraulique caractérisé par un récipient àliquide 16, un cylindre de piston 18 prévu à l'intérieur du récipient et définissant deux chambres à liquide, l'une 19 a à l'intérieur du cylindre, la deuxième 19 b-autour du cylindre, le cylindre contenant aussi des orifices à liquide entre les deux chambres, un piston 12 passant à travers un manchon 16 a au sommet du récipient et pénétrant dans le cylindre, ce manchon se trouvant au-dessus du sommet 10 du cylindre de piston, un espacement 19 c étant prévu entre le piston et le manchon pour l'écoulement de l'air depuis l'intérieur du récipient, une buse 19 d permettant à un mélange liquide/air de passer de la deuxième chambre 19 b au sommet du cylindre pour assurer une dilatation volumétri15 que du mélange à mesure qu'il est poussé au travers et pour diriger vers le piston, pendant qu'il se meut dans le cylindre, du liquide qui se condense du mélange, et pour constituer un parcours entre le piston et le manchon. 2 Amortisseur hydraulique caractérisé par un réci20 pient à liquide 16, un cylindre de piston 18 prévu à l'intérieur du récipient et définissant deux chambres à liquide, l'une 19 a à l'intérieur du cylindre, la deuxième 19 b autour du cylindre, le cylindre 18 contenant aussi un ou plusieurs orifices à liquide entre les deux chambres, un piston 12 passant à travers un manchon 16 a au sommet du récipient et pénétrant dans le cylindre, ce manchon se trouvant au-dessus du sommet du cylindre de piston, un espacement 19 c étant prévu entre le piston et le cylindre pour l'écoulement de l'air autour du piston, depuis l'intérieur du récipient, 30 la partie supérieure du cylindre définissant un petit réservoir collecteur de liquide en-dessous du manchon et, autour du cylindre, un passage annulaire 19 d qui joue le rôle d'une buse entre les deux chambres. 3 Amortisseur hydraulique caractérisé par un ré35 cipient à liquide 16, un piston 12 qui passe à travers le sommet du récipient, un cylindre de piston 18 prévu à l'intérieur du récipient, le piston pénétrant dans ce cylindre, le sommet du cylindre étant à proximité immédiate du sommet du récipient de manière à former une petite buse 19 d circu- laire autour du piston et un espacement 19 c étant prévu entre le piston et le récipient, autour de la buse, pour permettre à l'air de s'écouler du récipient sous la pression qui règne dans celui-ci