Brevet FR2676103A3 — publié le 19921106

FR 2676103 A3 19921106 FR 9205215 A 19920428 RESSORT PNEUMATIQUE DE LONGUEUR REGLABLE. L'invention concerne un ressort pneumatique de longueur réglable, comprenant deux cylindres concentriques l'un par rapport à l'autre, délimitant entre-eux une chambre annulaire et remplis, tout au moins partiellement, par un gaz sous pression, comprenant également un piston qui est disposé de manière glissante dans le cylindre intérieur, contre la paroi intérieure duquel il s'applique par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité, qui sépare l'espace intérieur du cylindre intérieur en deux chambres de carter, et qui est relié à une tige de piston sortant de manière étanche vers l'extérieur à l'une des extrémités de cylindre, le ressort pneumatique comprenant en outre un canal de communication reliant la chambre annulaire et la chambre de carter qui lui est associée dans la zone de la sortie vers l'extérieur de la tige de piston, ainsi qu'une soupape fermant les cylindres vers l'extérieur, à l'extrémité opposée, et reliant la chambre annulaire à l'autre chambre de carter, la soupape étant constituée d'un corps de soupape ainsi que d'un pointeau de soupape mobile axialement dans le corps de soupape et destiné à ouvrir et à fermer la soupape, le pointeau de soupape présentant un tronçon d'actionnement sortant vers l'extérieur, de manière étanche, à l'extrémité opposée à celle de la tige de piston. De tels ressorts pneumatiques sont par exemple divulgués par le document DE-PS 18 12 282 (correspondant à US-PS 3 656 593 et FR-PS 6 941 666) Ces ressorts pneumatiques ont donnés des résultats particulièrement bons dans la pratique, en raison de leurs propriétés avantageuses, notamment en tant que dispositifs de levée de longueur réglable, dans les fûts de chaises ou analogue. Par suite de l'actionnement du tronçon d'actionnement des pointeaux de soupape de ces ressorts pneumatiques, une soupape prévue à cet endroit peut être ouverte, ce qui permet le réglage en longueur du ressort pneumatique Dans la position finale réglée, c'est à nouveau l'effet de ressort du ressort pneumatique, qui agit. Pour l'actionnement du pointeau de soupape, divers dispositifs mécaniques ont été utilisés Il est également déjà connu, quant au principe, d'actionner des ressorts pneumatiques réglables, au moyen d'un dispositif hydraulique, en vue par exemple de régler les dossiers de sièges d'avions Un tel actionnement hydraulique présente l'avantage de principe, selon lequel il est possible de réaliser une démultiplication de réduction ou d'augmentation des forces d'actionnement Il est ainsi notamment possible de réduire la force d'actionnement par une légère augmentation de la course d'actionnement Un autre avantage de principe d'un actionnement hydraulique, réside dans le fait qu'il est inutile que le dispositif générateur de l'actionnement soit placé directement au niveau du ressort pneumatique, et qu'au contraire la conduite hydraulique permet de couvrir, sans problème, des chemins d'accès relativement longs et sinueux Mais de tels dispositifs d'actionnement hydraulique, usuels, présentent l'inconvénient selon lequel le dispositif récepteur qui agit sur le dispositif de déclenchement du ressort pneumatique, doit être fixé dans une position définie de manière très précise par rapport au ressort pneumatique, de sorte que des exigences relativement strictes sont imposées à la fixation du ressort pneumatique et du dispositif récepteur Cela signifie une complexité et un coût de montage relativement élevés chez l'utilisateur. A partir de ces considérations, le but de l'invention consiste à concevoir un actionnement hydraulique d'un ressort pneumatique, qui permet un montage final simple et fiable, tout en assurant une grande sécurité de fonctionnement et en garantissant une possibilité d'adaptation simple à chaque cas d'utilisation considéré. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à la solution suivante caractérisée en ce que le piston d'un dispositif d'actionnement hydraulique agit directement sur le tronçon d'actionnement du pointeau de soupape, le piston étant logé dans une chambre hydraulique de façon à pouvoir y coulisser longitudinalement de manière étanche, et l'extrémité de la chambre hydraulique opposée à celle du tronçon d'actionnement présentant une ouverture d'entrée pour une conduite hydraulique qui est équipée à son extrémité libre, d'un générateur de commande hydraulique, et en ce que la chambre hydraulique et les cylindres du ressort pneumatique sont entourés par une enveloppe de carter extérieure commune, qui s'étend de l'élément de raccord ou de l'ouverture d'entrée de la chambre hydraulique jusqu'à l'ouverture de passage pour la tige de piston. L'intégration du dispositif d'actionnement hydraulique dans le ressort pneumatique, ainsi prévue, permet le montage final sans problème, que l'on cherche à obtenir, parce que n'apparaissent pas de problèmes d'ajustement du dispositif d'actionnement par rapport au pointeau de soupape, et parce que l'ensemble de l'unité constituée par le dispositif d'actionnement et le ressort pneumatique peut être manipulé d'un seul tenant, sans risque de fuite d'huile qui rendrait la manipulation particulièrement désagréable pour l'utilisateur final. La chambre hydraulique et le cylindre du ressort pneumatique sont ici entourés par une enveloppe de carter extérieure, commune, qui s'étend de l'ouverture d'entrée de la chambre hydraulique jusqu'à l'ouverture de passage pour la tige de piston A l'intérieur de l'enveloppe de carter est donc disposé un ressort pneumatique dont le mode de construction correspond dans une large mesure à celui usuel mentionné en introduction, de sorte que, notamment en ce qui concerne les pièces complexes quant à la fabrication et aux tolérances, aucune mesure spéciale d'adaptation n'est à prévoir. Selon une configuration de l'invention, il est possible de prévoir que sur le côté arrière de l'enveloppe de carter extérieure, c'est à dire sur le côté de l'enveloppe de carter extérieure voisin de la sortie de la tige de piston, est montée une vis qui serre le ressort pneumatique et la chambre hydraulique contre l'extrémité à bord rabattu de l'enveloppe de carter extérieure. Un générateur de commande hydraulique prévu dans le cadre de l'invention, peut comporter un piston qui est susceptible de coulisser longitudinalement au moyen d'un bouton poussoir ou d'un levier pivotant, et qui est disposé de façon à pouvoir coulisser de manière étanche dans une chambre hydraulique, la section transversale du piston du générateur de commande étant inférieure à la section transversale du piston situé au niveau du tronçon d'actionnement du pointeau de soupape. On obtient ainsi, de manière connue en soi, une démultiplication de réduction du mouvement d'actionnement, ce qui présente toutefois l'avantage dans le cas spécifique d'utilisation, de permettre également un actionnement sans peine et fiable, du générateur de commande, par des enfants ou des personnes infirmes. Le piston hydraulique du ressort pneumatique présente un évidement en forme de pot, qui entoure l'extrémité libre du tronçon d'actionnement du pointeau de soupape En conséquence, aucune modification du ressort pneumatique, à savoir de son tronçon d'actionnement, n'est nécessaire par rapport aux constructions usuelles, une transmission d'effort fiable étant néanmoins garantie. Pour relier la conduite hydraulique, à savoir sa pièce terminale, au ressort pneumatique, il est possible de prévoir que celle-ci comporte à l'extrémité, un tronçon en forme de bourrelet qui peut être encliqueté dans l'ouverture d'entrée de la chambre hydraulique Cela permet de réaliser la liaison sans utiliser d'outil En cas de nécessité, il est possible de compléter la liaison en vissant un écrou de sûreté ou analogue, après l'encliquetage. Dans la suite, l'invention va être décrite plus en détail au regard d'un mode de réalisation préféré représenté sur le dessin annexé qui montre une coupe longitudinale d'un ressort pneumatique à dispositif d'actionnement hydraulique intégré, le dispositif d'actionnement étant commandé par un générateur de commande hydraulique. Sur le dessin est représenté un ressort pneumatique 1 de longueur réglable, connu en soi, dont le carter est constitué par deux tubes de diamètres différents logés l'un dans l'autre de manière sensiblement concentrique, à savoir un cylindre intérieur 2 et un cylindre extérieur 3 Entre le cylindre extérieur 3 et le cylindre intérieur 2 est formée une chambre annulaire 4, en raison de la différence de diamètre entre le cylindre intérieur 2 et le cylindre extérieur 3. Dans le cylindre intérieur 2 est disposé de manière axialement coulissante, un piston 5 de forme sensiblement annulaire, qui s'applique par sa périphérie extérieure, de manière étanche aux gaz, contre la paroi intérieure 7 du cylindre intérieur 2, par l'intermédiaire d'une bague d'étanchéité 6 Le piston 5 est fixé à une extrémité d'une tige de piston 8 guidée de manière coaxiale par rapport aux cylindres 2, 3. Cette tige de piston 8 sort à l'une des extrémités des deux cylindres 2, 3 A cette extrémité, le carter formé par les cylindres 2, 3 est fermé par une rondelle de fermeture 9 qui, par sa périphérie extérieure, s'applique de manière étanche aux gaz contre la paroi intérieure il du cylindre extérieur 3, par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité annulaire 10 La rondelle de fermeture 9 est maintenue axialement en direction de l'extérieur, au moyen d'un bord rabattu 12 du cylindre extérieur 3 Une douille 13 en forme de pot, s'applique contre le côté intérieur de la rondelle de fermeture 9, cette douille 13 logeant un joint à lèvres multiples 14 qui s'applique de manière étanche contre la tige de piston 8, par l'intermédiaire de ses lèvres. Ceci permet d'empêcher toute fuite de gaz vers l'extérieur, le long de la surface extérieure de la tige de piston 8. Contre la douille 13 s'appuie, à partir de l'espace intérieur du carter, une pièce de centrage 15 qui s'applique contre le paroi intérieure 11 du cylindre extérieur 3 et qui est pourvue de nervures 16 sur lesquelles s'appuie radialement le cylindre intérieur 2, par l'intermédiaire de sa paroi intérieure 7, en étant ainsi centré. A l'extrémité des cylindres 2, 3, opposée à celle de la sortie de la tige de piston, est disposée une soupape 17, à l'aide de laquelle la chambre de carter 18 se trouvant à l'intérieur du cylindre intérieur 2, entre le piston 5 et la soupape 17, peut être reliée ou bien séparée de la chambre annulaire 4 et ainsi d'une chambre de carter 19 de l'autre côté du piston 5, c'est à dire entre le piston 5 et le joint d'étanchéité 14. La soupape 17 comporte un corps de soupape 20 qui est centré par l'intermédiaire d'une embase annulaire 21 dans le cylindre extérieur 3, et par l'intermédiaire d'une embase annulaire 22 dans le cylindre intérieur 2 Des bagues d'étanchéité 23, 24 disposées dans la zone des embases annulaires 21, 22 assurent une étanchéité aux gaz. Un pointeau de soupape 25 est guidé en coulissement axial et de manière étanche, dans le corps de soupape 20 Deux bagues d'étanchéité 27, 28 sont utilisées pour réaliser un guidage étanche aux gaz. Le pointeau de soupape 25 fait saillie hors du corps de soupape 20 en formant un tronçon d'actionnement 29 Le pointeau de soupape 25 présente, au centre entre ses tronçons extrêmes de guidage, un tronçon 30 de section réduite qui délimite une chambre annulaire 31 avec le corps de soupape 20 Dans cette chambre annulaire 31 débouche un canal de communication 32 s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal et reliant la chambre annulaire 31 avec la chambre 4 entre les cylindres 2 et 3 Ce canal de communication 32 est pourvu d'un canal d'étranglement, sur son côté sortie. Suivant la position du pointeau de soupape 25, du gaz peut parvenir de la chambre de carter 19 dans la chambre de carter 18 en passant par la chambre annulaire 4 ou s'écouler inversement, ou bien l'écoulement de gaz est impossible En d'autres termes, la position axiale du pointeau de soupape 25 détermine donc la possibilité de réglage du ressort pneumatique 1 Cette fonction générale d'un ressort pneumatique de longueur réglable est divulguée en détail par exemple par le document DE- PS 18 12 282 (correspondant à US-PS 3 656 593 et FR-PS 6 941 666). Pour l'actionnement du pointeau de soupape 25, une chambre hydraulique 33 qui est rapportée sur le corps de soupape 20, se raccorde au cylindre extérieur 3 se prolongeant davantage vers l'avant et entourant le corps de soupape 30; dans le carter 33 a de la chambre hydraulique 33 peut coulisser axialement et de manière étanche, un piston hydraulique 34 comportant une bague d'étanchéité 35 qui s'applique contre la paroi intérieure de la chambre hydraulique 33. Le côté frontal 36 du piston hydraulique 34, dirigé vers le corps de soupape 20, présente un évidement 37 dans lequel vient s'engager l'extrémité libre d'actionnement 29 du pointeau de soupape 25. Le carter 33 a de la chambre hydraulique 33 comporte une ouverture d'entrée 38, sur son côté opposé à celui adjacent au corps de soupape 20 Un carter extérieur commun 39, de forme tubulaire, entoure le ressort pneumatique 1, c'est à dire son cylindre extérieur 3 et le carter 33 a de la chambre hydraulique 33, l'extrémité 40 du carter 39 présentant un bord rabattu dans la zone de l'ouverture d'entrée 38 en fixant ainsi la chambre hydraulique 33 contre le corps de soupape 20 A l'extrémité du carter 39, opposée à celle ayant un bord rabattu 40, est rapportée une vis 41 qui serre le ressort pneumatique 1 et la chambre hydraulique 33, contre l'extrémité à bord rabattu 40. Dans l'ouverture d'entrée 38 et engagée une conduite hydraulique 42 qui comporte à son extrémité, une embase annulaire 43 et un bourrelet annulaire 44 Le bourrelet annulaire 44 peut être engagé dans l'ouverture d'entrée 38 et vient s'encliqueter après avoir passé l'ouverture d'entrée 38 Un joint d'étanchéité 45 prévu dans la zone frontale de l'ouverture d'entrée 38, assure une application étanche de la conduite hydraulique 42 qui, après la pièce terminale 46 mentionnée précédemment, peut également se présenter sous la forme d'une conduite en matière plastique 47. Pour l'actionnement du piston hydraulique 34, à savoir du pointeau de soupape 25, est prévu un générateur de commande hydraulique 48 qui fait office de dispositif d'actionnement, qui est représenté en haut et à gauche sur le dessin et qui comporte également une chambre hydraulique 49 dans un carter 50 comportant une ouverture de sortie 51 Une pièce terminale 46 similaire à celle décrite précédemment, vient s'encliqueter de manière étanche et élastique, dans l'ouverture de sortie 51, l'élasticité nécessaire à l'encliquetage étant obtenue en raison de fentes 52 dans la zone du bourrelet annulaire 44. Dans la chambre hydraulique 49, un piston hydraulique 53 peut coulisser axialement, de manière étanche, en raison d'une bague d'étanchéité 54; le déplacement axial est obtenu sous l'action d'une tige d'actionnement 57 qui traverse un couvercle 55 fixé sur le carter 50 au moyen de vis 56, et qui est pourvue à son extrémité, d'un bouton d'actionnement 58 Un ressort hélicoïdal 59 s'appuie d'une part sur le côté extérieur du couvercle 55 et d'autre part sur le côté intérieur du bouton d'actionnement 58 et repousse donc celui-ci dans une position dans laquelle le système n'est pas sollicité par une pression hydraulique, c'est à dire n'est pas actionné. Dans l'exemple de réalisation, la section transversale du piston hydraulique 53 du générateur de commande hydraulique 48 est représentée d'une grandeur à peu près identique à la section transversale du piston hydraulique 34 du dispositif d'actionnement au niveau du ressort pneumatique 1 Dans de nombreux cas d'utilisation pratiques, la section transversale du piston 53 du générateur de commande hydraulique 48 sera toutefois prévue plus petite, en entraînant ainsi une augmentation de la course d'actionnement, ce qui facilitera l'actionnement. Si, par l'actionnement du bouton 58, le piston hydraulique 53 est déplacé vers la gauche sur le dessin, en établissant ainsi une pression agissant, par l'intermédiaire de la conduite 47, sur le côté gauche sur le dessin, du piston 34 dans la chambre hydraulique 33, celui-ci se déplace vers la droite sur le dessin et actionne ainsi le pointeau de soupape 25, de sorte que dans cette situation, il est possible d'effectuer un réglage en longueur du ressort pneumatique, en raison de l'équilibre de pression qui s'établit Dès que l'on n'exerce plus de pression sur le bouton 58, celui-ci est ramené en arrière par le ressort hélicoïdal 59, et en il raison de la dépression qui S t établit ainsi, le piston 34 est ramené en arrière en produisant simultanément le retour en arrière du pointeau de soupape 25, ce retour étant occasionné par la pression du gaz dans le ressort pneumatique 1. Pour permettre un montage simple du générateur de commande hydraulique 48, de la conduite 47 y compris les pièces terminales 46, et du carter 39, il peut être prévu de disposer dans l'ouverture d'entrée 38 de la chambre hydraulique 33, une bille élastique 60 en caoutchouc, qui obture de manière étanche l'ouverture d'entrée 38, avant le montage De la même manière, une bille élastique 61 en caoutchouc peut être disposée dans la zone qui précède le bourrelet annulaire 44 dans la pièce terminale 46 Le générateur de commande hydraulique 48 et la conduite 47, ainsi que la chambre hydraulique 33, sont remplis de liquide hydraulique, en usine Lors du montage final, la bille 60 dans l'ouverture d'entrée 38 est alors enfoncée à l'intérieur de la chambre hydraulique 33, à l'aide du bourrelet annulaire 44, comme cela est indiqué sur le dessin. L'ouverture d'entrée 38 est ainsi libérée sans que du liquide hydraulique puisse s'échapper vers l'extérieur. Lors du premier actionnement du bouton poussoir 58, la bille en caoutchouc 61 est repoussée vers la droite à partir de la position représentée sur le dessin, en étant également chassée à l'intérieur de la chambre hydraulique 33, une liaison hydraulique continue étant ainsi établie. En variante au mode de réalisation décrit précédemment, il est également possible de prévoir que le tube extérieur du ressort pneumatique s'étend au-delà de la soupape et renferme la chambre hydraulique, de sorte que dans ce cas, il est inutile de prévoir un tube porteur extérieur, séparé, ce qui conduit à une intégration encore plus poussée du système de déclenchement hydraulique, dans le ressort pneumatique proprement dit. Selon une autre variante, il peut également être prévu qu'un tuyau faisant office de conduite hydraulique est rapporté directement sur l'embout de prolongement du carter 33 a, à savoir à l'endroit de l'ouverture d'entrée 38 décrite dans le cadre de l'exemple de réalisation ci-dessus En conséquence on peut considérer que l'on est présence d'un élément de raccordement pratiquement intégré. REVENDICATIONS. 1 Ressort pneumatique de longueur réglable, comprenant deux cylindres concentriques l'un par rapport à l'autre, délimitant entre-eux une chambre annulaire et remplis, tout au moins partiellement, par un gaz sous pression, comprenant également un piston qui est disposé de manière glissante dans le cylindre intérieur contre la paroi intérieure duquel il s'applique par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité, qui sépare l'espace intérieur du cylindre intérieur en deux chambres de carter, et qui est relié à une tige de piston sortant de manière étanche vers l'extérieur à l'une des extrémités de cylindre, le ressort pneumatique comprenant en outre un canal de communication reliant la chambre annulaire et la chambre de carter qui lui est associée dans la zone de la sortie vers l'extérieur de la tige de piston, ainsi qu'une soupape fermant les cylindres vers l'extérieur, à l'extrémité opposée, et reliant la chambre annulaire à l'autre chambre de carter, la soupape étant constituée d'un corps de soupape ainsi que d'un pointeau de soupape mobile axialement dans le corps de soupape et destiné à ouvrir et à fermer la soupape, le pointeau de soupape présentant un tronçon d'actionnement sortant vers l'extérieur, de manière étanche, à l'extrémité opposée à celle de la tige de piston, caractérisé en ce que le piston ( 34) d'un dispositif d'actionnement hydraulique agit directement sur le tronçon d'actionnement ( 29) du pointeau de soupape ( 25), le piston ( 34) étant logé dans une chambre hydraulique ( 33) de façon à pouvoir y coulisser longitudinalement de manière étanche, et l'extrémité de la chambre hydraulique ( 33), opposée à celle du tronçon d'actionnement ( 29), présentant une ouverture d'entrée ( 38) pour une conduite hydraulique ( 47) qui est équipée à son extrémité libre, d'un générateur de commande hydraulique ( 48), et en ce que la chambre hydraulique ( 33) et les cylindres ( 2, 3) du ressort pneumatique ( 1) sont entourés par une enveloppe de carter extérieure ( 19), commune, qui s'étend de l'élément de raccord ou de l'ouverture d'entrée ( 38) de la chambre hydraulique ( 33) jusqu'à l'ouverture de passage pour la tige de piston ( 8). 2 Ressort pneumatique de longueur réglable selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur le côté de l'enveloppe de carter extérieure ( 39), voisin de la sortie de la tige de piston, peut être montée une vis ( 41) qui serre le ressort pneumatique ( 1) et la chambre hydraulique ( 33) contre une extrémité à bord rabattu ( 40) de l'enveloppe de carter extérieure ( 39). 3 Ressort pneumatique de longueur réglable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de commande hydraulique ( 48) comporte un piston ( 53) qui est susceptible de coulisser longitudinalement au moyen d'un bouton poussoir ( 58) ou d'un levier pivotant, et qui est disposé de manière étanche dans une chambre hydraulique ( 49), et en ce que la section transversale du piston ( 53) du générateur de commande est inférieure à la section transversale du piston ( 34) situé au niveau du tronçon d'actionnement ( 29) du pointeau de soupape ( 25). 4 Ressort pneumatique de longueur réglable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston hydraulique ( 34) du ressort pneumatique, présente un évidement ( 37) en forme de pot, qui entoure l'extrémité libre du tronçon d'actionnement ( 29) du pointeau de soupape ( 25). Ressort pneumatique de longueur réglable selon la revendication 1, caractérisé en ce que la conduite hydraulique ( 47) ou sa pièce terminale ( 46), comporte à l'extrémité, un bourrelet annulaire ( 44) qui5 peut être encliqueté dans l'ouverture d'entrée ( 38) de la chambre hydraulique ( 33).