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" Servo-moteur "
Le brevet principal est relatif à un servo-motear actionnant an organe récepteur aa moyen d'un liquide inter médiaire.
L'organe récepteur est susceptible d'être immobilisé dans l'une ou l'autre de diverses positions déterminées par des repères échelonnés le long de sa trajectoire.
L'organe récepteur est actionné par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs pistons se déplaçant dans des cylin- dres appropriés, susceptibles d'être mis en relation, soit avec le réservoir de charge contenant le liquide sous pression, soit avec un réservoir de décharge recevant le liquide d'évacuation provenant du récepteur.
L'immobilisation des pistons moteurs dans les diver- ses positions correspondant à celles occupées par la manet- te de commande du servo-motear, s'obtient en sabstance en fermant les conduits d'amenée ou d'évacuation du liquide provenant du récepteur.
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Les obturateurs étant habituellement actionnés élec- tro-magnétiquement au moyen de solénoïdes, il s'ensuit que les circuits de contrôle présentent une certaine self- induction qui occasionne des retards dans le fonctionne- ment des obturateurs. Ces retards sont également provoqués par les étincelles do rupture du courant aux différents contacts du distributeur de courant.
Ces retards rendent difficile un réglage précis des positions d'immobilisation des pistons moteurs.
La présente invention remédie à ces inconvénients, en prévoyant de contrôler les écoulements de liquide, qui se produisent lorsque l'organe récepteur se déplace par un obturateur qui, lorsque l'organe récepteur s'est mis en mouvement, est mis en état d'agir de façon à arrêter les écoulements de liquide et conséquemment le mouvement de l'organe récepteur, cet obturateur étant en outre contrôlé par un dispositif mécanique qui ne permet à cet obturateur de fonctionner que lorsque l'organe récepteur est venu occuper la position correspondant à celle qu'occupe la manette de commande du. servo-moteur.
La présente invention concerna également des per- fectionnements relatifs aux servo-rnoteurs qui conviennent spécialement à l'actionnement des portières de véhicules.
Pour cette application, il est parfois nécessaire de réduire la vîtes'se du mouvement de la portière vers la fin de sa course de.fermeture et de/diminuer progressive- ment l'effort qui la déplace.
A cet effet, l'invention prévoit que le déplacement total de l'organe récepteur s'opérera en deux phases: une première phase pendant laquelle la pression motrice sera fournie au liquide intermédiaire par le réservoir de charge osdinaire, et une seconde phase pondant laquelle
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la pression motrice sera fournie aa liquide intermédiaire par une source auxiliaire d'énergie mise sous tension, par le fonctionnement du servo-motear pendant sa première phase.
Il peat être utile également de prévoir une réduction de la force motrice agissant sur l'organe récepteur, lors- que celai-ci rencontre une résistance anormale dans son déplacement , résistance qui peat être provoquée par exem- ple par l'introduction dans la trajectoire de l'organe récepteur oa des.organes actionnés par celai-ci d'un corps étranger.
Pour atte indre ccbut, l'invention prévoit que les' écoulements de liquide qui se prodaisent lorsque ltorgane récepteur se déplace, sont contrôlés par un obturateur qai est sous la dépendance d'an dispositif détecteur fonc - tionnant soas l'influence des variations de l'effort résis- tant opposé par l'organe réceptear.
Les dessins annexés indiquent à titre exemplatif et non limitatif des formes d'exécution de l'invention. Cel- le. -(;1 s'étende' aux diverses particularités originales que comportent les dispositions représentées.
Les figures 1 et 3-sont des vues schématiques de deux variantes d'exécution du servo-moteur suivant l'invention.
Le servo-motear comporte essentiellement un organe récepteur actionné par des pistons tels que 3a et 3f se déplaçant dans des cylindres moteurs 3g et 5h, suscepti- bles d'être mis en relation soit avec le réservoir de char- ge 2 contenant le liquide intermédiaire et un gaz sous pression, soit avec an réservoir de décharge 4.
Les dispositifs faisant l'objet de la première partie de la présente invention peuvent être appliqués à toutes les formes d'exécution du servo-moteur décrit dans le bre- vet principal; nous décrirons à titre d'exemple ltapplica-
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tion de l'invention au cas de la figure 4 du. brevet prin- cipal.
Dans cette forme d'exécution, les pistons 3a et 3f ont des diamètres différents ; le cylindre 3g dans le- quel se déplace le piston Sa de plas grand diamètre, peat être mis alternativement en communication avec le réservoir
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de charge 2, oü avec le réservoir de décharge 4, par lt in- termédiaire des obturateurs 2a et 4a.
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Ces obturateurs sont actionnés par uno branche d'an levier 2h dont l'autre branche porte un noyau sur 10 qa81 agit un électro-aimant 2k dont le circuit éloctr iqae est contrôlé d'une part par o.n distributeur de cou-rant 10 actionné par l'organe rée6ptour et d'aatre part, par la manette de commande 7 du. servo-moteur.
Le piston 3f de plus petit diamètre ses déplace dans un cylindre 3h en communication permane2rte avec le résor- voir de charge 2.
En' supposant que dans la disposition représentée
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par la figüre l'organe récepteur soit dans la position da zéro, pour provoquer son fonctiomement, on admettra le liquide sous pression provenant du. réservoir 2 dans le cylindre 3g. à cet effet, on placera la maiie'u-ueUde commande da servo-motear. par exemple sur le premier plot at, ce qui a pour effet d'exciter l'électro-aiment 2k des
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obturateurs 2a et 4'll.;
cet électro-aimant est disposé de telle façon qae lorsqu'il est excité il'provoque l'ou-vertu. re de l'obturateur 2a et la fermeture de l'obturateur 4a sous l'action d'un ressort de rappel* Cette fermeture s'ob- tient grâce aa fait que la tension du ressort de rappel
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est suffisante pour maintenir l= o'btürateu.r 4a fermé malgré l'action antagoniste qüiil peat sabir de la part do. liqui- de soas pression lorsque l'obturateur 2a est ouverte .
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La commande des obturateurs 2a et 4a au. moyen dun élec-
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ftro-aimant unique a l'avantage de ne jamais permettre l'ou- orture simaltanée de ces deux obturateurs et par suite à?éviter tout écoulement, de liquide, directement du ré- servoir 2 au réservoir 4.
!?car arrêter le mouvement de l'organe récepteur, il suffit soit de supprimer l'arrivée de liquide au cylindre 3g, soit d'arrêter ltévacuation de liquide hors du cylin- dre 3h.
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auivant la forme d'exécation représentée à la figure 1 c'est cette dernière variante qui est appliquée.
A cet effet, an obturateur 12 tendant constamment à s'ouvrir par l'action d'un ressort 12k est placé dans le conduit reliant le cylindre 3h au réservoir de charge 2.
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Cet oturateur 1Z est sollicité à se fer mer lorsque son électro-aimant est excité,'mais saivant la position
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d'un doigt 13b agissant dans les encoches en forme de ca- mes d'un organe 13 il sera soit ouvert, soit fermé.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: Si l'on place la manette de commande 7 sur le plot a';
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l'électro-aimant 2k des obturateurs 2a et 4a es,t excité, 11 obturateur 2a s'ouvre ce qui permet au 1 igu.ide eautena dans le réservoir de charge 2 de s'écouler et de venâr agir sur la face da piston 3g.
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robturateur 1û étant maintenu, ouvert par l'action de son ressort il peat y avoir écoalement de liquide à partir de l'espace 3h dans lequel se méat le petit piston 3f vers le réservoir de charge 2. Il y a donc déplacement de ces pistons et par suite mise en marche de l'ensemble des appareils.
La manette10'calée sur l'arbre commun du servo-mo-
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tear, après x'être déplacée d'an angle égal à environ la moitié de l'angle compris entre deux plots successifs du distributeur de courant vient fermer lecircuit de l'é-
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lectro-aimant de l'obturateur en perme Ltant le passage du courant par le plot 10a' . Il en résulte donc que l'obturateur 12 est sollicité à se fermer mais en est empêché par le doigt qui à ce moment appuie sur la partie supérieure d'un bossage 13a , prévu sur la périphérie d'un organe 13.
A ce moment la manette 10" est entrainée par la ma- nette 10' grâce à un. ergot venant prendre contact contre le fond d'une rainure pratiquée dans une partie data manet- @ te 10'.
L'ensemble du dispositif continuant à se déplacer , il arrive un moment où le doigt13b vient tomber dans l'encoche 13a, (1), l'obturateur 12 se ferme donc et l'en semble du dispositif est bloqué.
A ce moment la manette 10'est encoreen contact avec le plot 10a' et la manette 10" açant eifectué un déplacement angulaire égal à environ la moitié de l'angle compris entre deux plots consécutifs se trouv.: donc en- gagée en partie sur le plot 10a et en partie sur le plot lOb.
.La périphérie de l'organe 13 poarra 6tre profilée de préférence de façon à ce que son déplacement provoque une fermeture progressive de 11 obturateur 12; àcet ef- fet, on pourra par exemple arrondir les pains des enco- chas 13a.
De cette façon la force vive des pièces en mouvement est diminuée progressivement et elle est sensiblement annulée lorsque le doigt 13b vient prendre contact au. fnnd d'une encoche 13a. Il en résulte donc une grande précision dans l'arrêt aux différentes positions de l'organe récepteur.' ]Pour passer à la position suivante on place la manet te 7 sur le plot b', on maintient donc fermé à ce moment
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le circuit de l'électro-aimant des obturateurs 2a et 4a par l'intermédiaire de la manette 10" engagée sur le plot 10b. Il en résulte que la soupape 2a reste ouverte,.
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L'électro-aimant 12a de l'obtl1ratsar 12 n'étant plus excité puisque le, courant n'arriveplus au plot lQa mais bien au plot 10b', le dispositif se remet en marche.
Après un déplacement de l'ensemble du dispositif égal à environ à moitié de l'angle compris entre deux plots consécutifs, la manette 10 'entre en contact avec
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le plot 10-bl ce qui a pour effet d'exciter l,xéleotro-ai- mant 12a de Itobturateur 12 et par suite, de tendre à fer mer cet obturateur,
Dès le moment où. le doigt 13b sera tombédans l'en- coche 13a suivante (2), il y aura de nouveau blocage da
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dispositif par suite de la fermeture de ltobttratear 12 et la manette le' se trouvera Engagée sur 1é pt lobt.
Ëa manette l l'" ayant été entraînée par cette manette, 10t sera en contact en partie avec le plot lOb et le plot 100.
Le fonet i#nement restera le moTne pour le passage aux positions suivantes.
Lors de la marche retour, en supposant que le dispo- sitif ait parcouru toute sacoarse, c'est-à-dire que la
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manette lOn se trouve en contact agea le plot lod et que la manette 10' soit en contact avec le plot 10d', lorsque l'on revient à la position précédente en plaçant la manet
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te 7 sur le plot c on coupe le oOl.1rant dans tous-.les électro-aimants il s'en suit que l'obtellr 4a stol-, vre et que l'ensemble du dispositif eit mis en mouvement en sens îmkÇ$3L . Itoaverture de l t obu!rrtco.r 4a est ob- tenue grâce à ltaction du levier 2h dont le ressort de rappel à une tension suffisante pour vaincre l'action
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du rossort de rappel dtz dit obî(iateu.r 4a.
Le dispositif sera bloqué dans la position correspondant à l'engagement
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du doigt hb dans l'encoche la, (S), En effet dès que l'ensemble du dispositif aura parcouru une coarse égale à l'écaringulaire compris entre deux plots successifs la manette 10' sera en contact avec le plot 10c' ce qui a pour effet de fermer le circuit de l'électro-aimant 12a
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de ltobta-rateur 12 et en môme temps de bloquer l'ensemble du dispositif, par suite de l'ex stence de la rainare dans la manette 10', la manette 10" ne viendra jamais se trouver, lors de la course de retour, sur an plot en liaison électrique avec la source 8 de courant.
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Le psssage aux positions suivantes lors de la course retour sera identique au passage qui vient d'être indi- qué%.
Suivant l'invention, dans le cas ou le servo-motear est destiné à actionner le controllerde motears électri- ques , on prévoit de bloquer l'ensemble du dispositif lorsque le courant dans les moteurs dépasbe une certaine
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valeur par 1 T snte rmédïa.e d'an relai d'accélération 11.
A cet effet, le dit relai, est excité par le courant tra- versant les moteurs et attire son armature lorsque ce courant dépasse une valeur déterminée. Ce relai ferme un
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interrupteur lla qui coart-eircuite le commutateur eommam dé par la manette 7 de manoeuvre de telle sot>t que quel2e que soit les position de cette manette 1'électro-aimant
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12a est excité et l'obturateur 12 fermé réalisa.T.t ainsi le blocage tant que le courant dépasse la valeur qui lai est assignée. Lorsque celui-ci est revenu à sa valear
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normale lrinterraptear lla stouvre et le dispositif est à nouveau en état de fonctionner.
!Pour certaines applications il 1:)eLi.*L 8<re avantageux de faire en sorte que la position da zérode l'organe ré- cepteur ait )lieu lors de la fin de la course aller du. dispositif de commande.
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A cet effet, ltinvention prévoit d* inverser la commande des obturateurs 2a et 4a c'est-à-dire que lors- que 1 électro-aimant 2k est exciter la soupape 4a est ouverte et la face du piston 3a est mise en communication
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avec le réser.'voir 4 e:t lorsque l*électro'"aimant ntest plus excite l'obtarateo.r Sa est ouvert par l'action du ressort agissant sur le levier 2h.
Il est à remarquer que dans les deux cas, toute ab- sence. du courant a pour effet de ramener l'ensemble du dispositif et de l'organe récepteur vers la position du zéro.
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Dans la forme dtaxécution représentée â la figure , Itobturateur je contrôle l'arrivée âu liqo.idOIlS pros-' sion au cylindre moteur Ot est placé dans la côndaite 16 reliant le réservoir de charge 2 au cylindre moteur 3g.
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Cet obturateur est constamment sollicité à slaever'sar l'organe profilé 13 gracia à ltaction d'un ressert 12m.
Le servo-moteur représenté à la figaro 2 étant plus spéedalement destiné à actionner des portières )de 5éaico.-- les, la manette de commande du s#'vo-moteo.r peut n'ocoa- per que deux positions.
Pour provoqaer le mouvement de l'organe récepteur dans un sens on placera la vanne 15a actionnée par la
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manette de commande du searvo-motear dans sa position d'ouverture.
Il en résulte que le liquida contenu dans le réser-
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voir de charge 8 s'écoule à travers cette- vanoe. et lob- turateur 15b ouvert à ce moment. L'obtarDtea1:' 12 étant ouvert grâce à la position du doigt 13a qai se trouve engagé sur la came de l'élément 13, le liquide s'écoule
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vers le piston 3a de l'organe récepteur ce qui entr ame la rotation dans le sons de la flèche de l'élément 13 calé sur ltarbre de la roue dentée engrenant avec la
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crémaillère solidaire des pistons 3a et 3f. A psrtir du moment où le doigt 13a quitte cet élément 13 l'obtura- teur 12 se referme et interrompt l'arrivée da liquide vers l'organe récepteur.
L'organe récepteur est commandé directement ou
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indiractemont par an bras 18 calé s ur l'arbre de l'organe profilé 13, Cet organe 13 est profilé de façon à. permettre à lsobttzrateur 1 de fermer la conduite 15 vers la fin de course de l'organe réceptear.
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pour obtenir un ralentissement do. moo.vement de l'or gane récepteur vers la fin de sa course, ce déplacement s'opérera en deux phases: une première phase pendant la- quelle la pression motrice sera fournie par un réservoir 2, période qui correspond à l'ouverture de l'obturateur
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12;
pendant la seconde phase ga i se produit après la fer'- metare de l'obtaratear 12, la pression motrice est fournie aa l iqaide intermédiaire par une source aaziliai- re d'énergie réalisée dans l'exemple représenté ler tzn réservoir aüi1 ia . re 16 contenant une certa1nlie qe! ant i û d'air.
La mise en charge da réservoir 16 peut s'opérer pendant la première phase du fonctionnement du, servo-
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moteur. A cet effet, on 0.t3.lise 1 ' a agment at ion de pres- sion qui se produit dans le cylindre 3g lors de la mise en mouvement du, piston moteur 3a, augmentation de pres- sion due à l'inertie des pièces mises en mouvement et à l'importance relativement grande da coefficient de frotte-
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ment ail démarrage .
Dès 1-oro de la ï'ermZ.ae de l'obtura- tour 12 cette augmentation de pression, qui s'est bradai- te par la mise en charge du réservoir 16, agit pour effec-
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tuer la deuxième partie detiCOarS6 de l'organe rë'ceptezr4 La pression motrice fournie pendant la deuxième partis de la cou.r.eeétant variable puisqu'elle coz're spond à la détente' de l'air contenu, dans le réservoir 16, il
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s'ensuit que la vitesse diminue ainsi que- l'effort axer- cé sur l'organe récepteur. Cette diminution de la vites. se est particulièrement avantageuse dans le cas ou l'or- gane récepteur est constitué par une ou plusieurs portiè- res de véhicules que l'on désire fermer.
En effet, la fer- meture étant progressive et l'effort à la fin de la cour- se étant faible, le danger d'écrasement des doigts,, par exemple, par la portière es;t évité.
Il est de plus à remarquer que dans lè cas de cette application la portière ne peut être ouverte lorsque la vanne 15a est fermée; en effet, le fait de l'entrouvrir fait monter rapidement la pression dans le réservoir 16 et par suite sur la piston 3a.
Dans le cas où l'inertie des pièces à mettre en mouvement est trop petits-, 1'invention, prévoit da mettre en charge le réservoir 16 en augmentant les résistances passives uniquement pendant la première phase du déplace- ment . Ces résistances passives peuvent être créées par exemple en donnant au ressort da. doigt 13a une tension suffisante, le décollement du dit doigt et/de l'organa 13 étant réalisé vers la fin de la course par ane batée 13b limitant les déplacements du dit doigt.
Afinn de diminuer l'effort moteur sur l'organe ré- capteur lorsque lton rencontre une grande résistance dans le déplacement de l'organe récepteur, l'invention prévoit de fermer automatiquement le condait d'amenée 15 du li- guida sous pression au. cylindre moteur, ce conduit d'ame- née 15, fermé automatiquement, ne pourra s'ouvrir que lorsque la pression dans le cylindre 3g sera revenue à une valeur notablement inférieure.
Il résultera de ces écarts de pression que l'effert sur le corps étranger se trouvant dans la trajectoire de l'organe récepteur prendra une valeur relativement faible dès la fermeture automatique da conduit d'amenée
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et après un léger déplacement de l'organe réceptear de ma- nière à permettre l'abaissement de pression dans le cylin dre 3g.
Dans le cas où le dispositif est appliqué à la ma- noeavre des portières de véhicules cette résistance peut être constituée par le corps d'au voyageur restant engagé dans la portière.
A l'effet d'arrêter automatiquement à ce moment le déplacement de l'organe récepteur un obturateur 15b placé également dans la conduite 15 est contrôlé par un dispo- sitif détecteur 17a qui fonctionne sous l'influence-, des variations de l'effort résistant oppésé par l'organe mo- teur.
Cet organe détectear peut être constitué par une membrane incarvée et semi rigide telle que 17a, dont une des faces est soumise à la pression réglant dans le cylin dre moteur 3g.
La constitution de cette mebrano est telle que, étant fixée par sa périphérie l'effort nécessaire pour la fa ire passer d'une position à l'autre, ait une valeur relative- ment' élevée et que le déplacement à par-tir de cette valoir doit brusque et non progressif.
Une tige 17b solidaire de cette membrane agit direc- tement ou. indirectement sur l'obturateur 15b. lorsque l'effort résistant augmente, la pression dans le cylindre 3g augmente également et lorsque la pres- sion atteint une valeur suffisante il y a forme tore bras- que de l'obturateur 15b.
Si l'effort résistant est constitué par le corps d'un voyageur engagé dans la portière, celai-ci pourra permet- tre à la portière d'effectuer an léger déplacement ce qai occasionne une diminution de la pression dans le cylin- dre 3g et par suite une diminution de l'effort moteur.