Brevet FR2814520A1 — publié le 20020329

L'invention concerne une unité à piston-et-cylindre comportant un cylindre dans lequel une tige de piston est agencée mobile en translation axiale, dans laquelle un fluide de blocage est contenu dans le cylindre et un dispositif de freinage commence à agir à partir d'une vitesse de déplacement définie de l'unité à piston-et-cylindre, qui limite la vitesse de déplacement à une valeur désirée, un corps de valve subdivisant le cylindre en deux chambres de travail qui sont reliées vià,, au moins une ouverture d'écoulement, et la ou les ouvertures d'écoulement est/sont refermée(s) du moins partiellement à l'encontre d'une force de maintien en ouverture à partir d'une vitesse de déplacement définie en raison de la pression dynamique dans la chambre de travail par un disque, du fait que la pression dynamique dans la chambre de travail associée au disque provoque une déformation élastique du disque, la déformation représentant une course de fermeture par rapport à la/aux section(s) de la ou des ouverture(s) d'écoulement. Le document DE 196 49 836 Ai décrit une unité à piston-et-cylindre comportant un cylindre dans lequel une tige de piston est agencée mobile en translation axiale, le cylindre comprenant un remplissage de gaz qui exerce sur la tige de piston une force d'extraction qui provoque une vitesse de déploiement maximale de la tige de piston. A une vitesse de déplacement supérieure à la vitesse de déploiement maximale et sous l'effet de forces externes, un dispositif de freinage commence à agir qui limite la vitesse de déplacement à une valeur désirée. Un piston est fixé sur la tige de piston et subdivise le cylindre en deux chambres de travail qui sont reliées l'une à l'autre via au moins une ouverture d'écoulement, la ou les ouvertures d'écoulement étant refermées du moins partiellement à partir d'une vitesse de déplacement définie en raison de la pression dynamique dans la chambre de travail par un disque de recouvrement à l'encontre d'une force de maintien en ouverture. La pression dynamique dans la chambre de travail associée au disque de recouvrement provoque une déformation élastique du disque de recouvrement, la déformation représentant une course de fermeture par rapport à la section de la ou des ouvertures d'écoulement. 2 2814520 On peut également imaginer des constructions de valve dans lesquelles la face supérieure du piston n'est pas disponible pour agencer un disque de recouvrement. Dans ce cas, il est possible dans certaines circonstances de prévoir une valve à piston selon le document DE 39 23 512, mais on est confronté ici au problème que l'on ne dispose que de possibilités limitées pour une liaison d'écoulement adaptée en particulier entre les chambres de travail. De plus, la construction de valve en soi est déjà assez complexe. L'objectif sous-jacent à la présente invention est de réaliser une unité à piston-et-cylindre comportant un dispositif de freinage, qui offre la plus grande liberté possible sur le plan structurel à l'égard de la réalisation de la valve. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint en ce que le disque est agencé à titre de bague de valve axialement mobile à l'intérieur d'une gorge à bague de valve, la bague de valve étant déplacée en fonction du sens de déplacement contre une paroi latérale de gorge, et ladite au moins une ouverture d'écoulement étant refermée du moins partiellement en raison d'une déformation de la bague de valve due à la pression dynamique. L'avantage de l'invention est de pouvoir agencer un composant très simple et solide, tel que la bague de valve, à un emplacement quelconque à l'intérieur de l'ouverture d'écoulement. La face supérieure ou inférieure du piston sollicitée par exemple par des ressorts supplémentaires n'est pas recouverte par les parties de la valve. De plus, on peut très facilement monter la bague de valve et on peut influencer plusieurs ouvertures d'écoulement avec une seule bague de valve. Selon une variante de réalisation, la bague de valve présente un profil ondulé en direction de l'ouverture d'écoulement à refermer. La zone d'un creux d'ondulation de la bague de valve est déformée jusque dans l'ouverture d'écoulement par la pression dynamique. Par ailleurs, 3 2814520 également la bague de valve forme avec cette zone le contour de l'ouverture d'écoulement. En variante, les ouvertures d'écoulement à refermer présentent au niveau de la paroi latérale de gorge un profil de section en gradins. Pour empêcher un collage de la bague de valve contre la paroi de gorge latérale, la bague de valve est en coopération de friction avec la paroi intérieure du cylindre. De plus, il est possible de manière très simple que les ouvertures d'écoulement dans les deux parois de gorge latérales soient branchées sous l'effet de la bague de valve en fonction de la pression dynamique. Grâce à ceci, on peut limiter la vitesse de déplacement de l'unité à piston-et-cylindre dans les deux sens avec une seule bague de valve. Avantageusement, le corps de valve est formé par le piston de l'unité à piston-et-cylindre, et on met en place en supplément une autre valve dépendante de la pression dynamique. Grâce à l'utilisation de deux valves dépendantes de la pression dynamique, l'effet de freinage sur le déplacement peut être très élevé, et en cas de défaillance d'une valve dépendante de la pression dynamique, il existe une redondance. Dans ce cas, le piston peut comprendre une valve dépendante de la pression dynamique pour un sens de déplacement de la tige de piston et l'autre valve dépendante de la pression dynamique peut être réalisée pour l'autre sens de déplacement de la tige de piston. Grâce à ceci, on peut réaliser des effets de freinage différents pour le déplacement respectif de l'unité à piston-et-cylindre. L'invention sera expliquée plus en détail dans ce qui suit en se rapportant à la description des figures. Celles-ci montrent: figure 1, une unité à piston-et-cylindre en coupe; figures 2 à 4, le piston de la figure 2; et 4 2814520 figures 5 à 8, des variantes du piston. La figure 1 montre une unité à piston-et-cylindre 1 qui comprend un cylindre 3 dans lequel une tige de piston 5 est agencée mobile en translation axiale. Un piston 7 est fixé sur la tige de piston 5 et il subdivise le cylindre 3 en deux chambres de travail 9; 11 contenant un fluide de blocage, par exemple de l'huile. Le piston dispose d'un certain nombre d'ouvertures d'écoulement 13 qui relient les deux chambres de travail 9; 11 l'une à l'autre en fonction de la position de branchement d'une bague de valve 15 en forme de disque. Le cas échéant, l'unité à piston-et-cylindre peut comprendre une paroi intermédiaire 17 dans laquelle est prévue une valve 19 dépendante de la pression dynamique qui établit une liaison d'écoulement entre la chambre de travail 9 et une autre chambre 21 remplie avec le fluide de blocage. En fonction de la position de montage, la chambre 21 peut être séparée vis-à-vis d'une chambre de compensation 25 remplie de gaz par un piston séparateur 23, la pression du remplissage de gaz étant supérieure à la pression atmosphérique, en fonction du but d'utilisation de l'unité à piston-et- cylindre. La figure 2 se limite à un agrandissement de la zone illustrée du piston 7 avec la tige de piston 5. Le piston représente un corps de valve qui comprend une gorge à bague de valve 27 qui en communication avec les ouvertures d'écoulement 13. La gorge à bague de valve présente une largeur légèrement supérieure à celle de la bague de valve, de sorte que la bague de valve 15 est axialement mobile à l'intérieur de la gorge à bague de valve, une coopération de friction existant entre la bague de valve et la paroi intérieure du cylindre 3. La bague de valve est constituée de préférence en matière plastique qui permet une déformation élastique. Le piston 5 est constitué par un corps de base de piston 29 en gradins comportant les ouvertures de passage 13. Une bride 31 du corps de base de piston forme une paroi de gorge latérale 33 et un fond de gorge 35 de la gorge à bague de valve 27. Un disque de recouvrement 37 qui repose axialement sur le corps de base de piston forme par sa 2814520 périphérie extérieure et avec la paroi intérieure du cylindre un prolongement 39 des ouvertures de passage 13. Le disque de recouvrement 37 forme une deuxième paroi de gorge latérale 41 pour la bague de valve 15. À l'intérieur du disque de recouvrement, un profilé de section en gradins 43 sous forme de poches est réalisé au niveau du prolongement 39. Les poches sont conformées en forme d'ondulations dans la deuxième paroi de gorge latérale. Lors d'un mouvement de rétraction de la tige de piston en direction de la chambre de travail 7, la bague de valve effectue, à partir de la position de branchement illustrée dans les figures 2 et 3 dans laquelle les ouvertures de passage sont complètement ouvertes, un mouvement axial en direction de la deuxième paroi de gorge latérale 41, en raison de la coopération en friction avec la paroi intérieure du cylindre 3. Au cas o la vitesse de déplacement serait plus élevée que prévu, une pression dynamique agit à l'intérieur de la gorge à bague de valve 27 entre la paroi de gorge latérale 33 et la bague de valve 15, qui fait déformer la bague de valve et qui lui fait parcourir une course de fermeture 45 jusque dans les poches du disque de recouvrement 37, voir figure 4. Dans ce cas, le trajet d'écoulement entre le prolongement 39 est séparé vis-à- vis des ouvertures de passage dans le corps de base de piston, et la poursuite du mouvement de rétraction de la tige de piston est du moins réduite sinon bloquée en dépendance de la fonction d'étanchement de la bague de valve. Les figures 5 à 7 montrent que la bague de valve 15 est utilisable également pour les deux sens de déplacement lorsque les deux parois de gorge latérales 33; 41 sont réalisées en correspondance avec des profilés de section en gradins. De plus, les ouvertures de passage n'ont pas forcément besoin de se présenter sous forme de perçages, mais elles peuvent également être dimensionnées sous forme d'intervalles périphériques des deux côtés de la bague de valve 27, comme illustré dans la figure 2. Toutes les variantes selon les figures 5 à 7 sont optimisées à l'égard de leur sécurité de montage. Ainsi, par exemple le disque de recouvrement 37 dans la figure 6 peut être monté de l'un côté et de l'autre car les profils de section 43 sont conformés des deux côtés. De plus, les pistons selon les figures 6 et 7 sont conçus de façon 6 2814520 absolument symétrique, le piston dans la figure 7 étant constitué par deux corps de base de piston 29 en correspondance de la figure 2. En variante par rapport aux profils de section dans les parois de gorge latérales 33; 41, la bague de valve 15 peut présenter un profil ondulé, comme illustré dans la figure 8. Dans la figure 1, on a prévu, outre la valve branchée en fonction de la pression dynamique dans le piston, une autre valve 19 branchée en fonction de la pression dynamique et dont l'action se superpose à celle de la valve de piston, de sorte que l'on peut obtenir dans l'ensemble un effet de blocage plus élevé. La valve 19 est constituée par un corps de valve à surface de valve conique qui peut être déplacée vers une surface de siège de valve de la paroi intermédiaire à l'encontre d'un ressort. Il est également possible de réaliser la Valve du piston pour un sens de déplacement de la tige de piston, et la valve dans la paroi intérieure pour le déplacement en sens opposé. 7 2814520 Revendications 1. Unité à piston-et-cylindre comportant un cylindre (3) dans lequel une tige de piston (5) est agencée mobile en translation axiale, dans laquelle un fluide de blocage est contenu dans le cylindre (3) et un dispositif de freinage commence à agir à partir d'une vitesse de déplacement définie de l'unité à piston-et-cylindre, qui limite la vitesse de déplacement à une valeur désirée, un corps de valve subdivisant le cylindre (3) en deux chambres de travail (9; 11) qui sont reliées via au moins une ouverture d'écoulement (13; 39), et la ou les ouvertures d'écoulement (13; 39) sont refermées du moins partiellement par un disque à l'encontre d'une force de maintien en ouverture à partir d'une vitesse de déplacement définie en raison de la pression dynamique dans la chambre de travail, du fait que la pression dynamique dans la chambre de travail associée au disque provoque une déformation élastique du disque, la déformation représentant une course de fermeture par rapport aux sections de la ou des ouvertures d'écoulement (13; 39), caractérisée en ce que le disque est agencé à titre de bague de valve (15) axialement mobile à l'intérieur d'une gorge à bague de valve (27), la bague de valve étant déplacée en fonction du sens de déplacement contre une paroi latérale de gorge (33; 41), et ladite au moins une ouverture d'écoulement (13; 39) étant refermée du moins partiellement en raison d'une déformation de la bague de valve due à la pression dynamique. 2. Unité à piston-et-cylindre selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague de valve (15) présente un profil ondulé en direction de l'ouverture d'écoulement (13; 39) à refermer. 3. Unité à piston-et-cylindre selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ouvertures d'écoulement (13; 39) à refermer présentent au niveau de la paroi latérale de gorge (33; 41) un profil de section en gradins (43). 8 2814520 4. Unité à piston-et-cylindre selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague de valve (15) est en coopération de friction avec la paroi intérieure du cylindre (3). 5. Unité à piston-et-cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les ouvertures d'écoulement (13; 39) dans les deux parois de gorge latérales (33; 41) sont branchées sous l'effet de la bague de valve (15) en fonction de la pression dynamique. 6. Unité à piston-et-cylindre selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de valve est formé par le piston (7) de l'unité à piston-et- cylindre (1), et en ce qu'il est prévu en supplément une autre valve (19) dépendante de la pression dynamique. 7. Unité à piston-et-cylindre selon la revendication 6, caractérisée en ce que le piston (7) comprend une valve dépendante de la pression dynamique pour un sens de déplacement de la tige de piston (5) et l'autre valve (19) dépendante de la pression dynamique est réalisée pour l'autre sens de déplacement de la tige de piston.