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" PERFECTIONNEMENTS AUX SERVO-MOTEURS HYDRAULIQUES- - "
La présente invention est relative aux servo-moteurs hydrauliques destinés à actionner certains organes , comme les disjoncteurs ou les freins par*exemple. Elle indique les moyens permettant de réduire l'encombrement des servo-moteurs, d'obtenir un mouvement régulier de commande et le retour amorti au repos, sans chocs ou fatigues nuisibles,
Les servo-moteurs, connus à commande hydraulique manquent de com- pacité et an raison de leur encombrement,
ils ne peuvent pas être facilement installes pour actionner les dispositifs qu'ils sont destinés à manoeuvrer- Ceci rénd impossible leur usage dans tous les cas où. les considérations d'espace et d'encombrement jouept un rôle capital, bien que les appareils hydrauliques soie
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trèsavantageux.
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Diawtre part, l'absence de tout mouvement relatif de sarvo-moteUJ3 hydrauliques connus par rapport à leur base et à l'appareil ou dispositif ac- tfonxu, a pour effet de ne permettre que des déplacements linéaires de la pire- ce de camande du servo-motourq et an conséquence de limiter davantage Mes ap- plications de tels appareils ou de nécessiter des liaisons autres que des liai- sons à pivot avec la dite pièce de commander
Ceci posé, la présente invention offre un servo-motour hydrauli-
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que destine à remplacer les électro-aimants et les sanéloa1Yàee êis grandes di- meusions à courant alternatif au à courant continue at d'autre part,
à remplab cer les cylindres pneumatiques dans tous les cas où l'on désire obtenir une poussée ascendante silencieuse et progressivessur une distance déterminée- Elle offre un groupe oompact électro-hydraulique constituant un ensemble relativement mobile à deux pivots permettant de réaliser des déplace-
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ments autres que les déplacements linéaires entxe le serve-moteur et le dispo si tif manbeuvré. cet ensemble comportant un piston et une roue à aubes entrai née par un moteur électrique.
Dans la réalisation préférée de l'invention, un coffret affec-
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tant la forme d'un cylindre monté verticalement, est muni à une s3trémité d'un oeillet pour une liaison à pivot avec un socle ou une base, tandis qu'à son au= tre extrémité est monté un organe mobile coulissant muni d'un oeillet pour une liaison à pivot avec le dispositif actionnée
L'intérieur du coffret est rempli de liquide et est pourvu d'un piston qui porte une pompe à aubes entraînée par un moteur électrique.
Le piston est pourvu de passages qui le traversent de sorts que 2 le liquide peut être pompé dans la partie du cylindre au-dessous du piston,
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pour élever le piston, ou ét'J$Qii' 1.0 94!6.teu, ou encore peut revenir à travers le piston, pour permettre au piston de descendre dans le cylindre. Le piston est ainsi élevé et abaissé.
Au piston sont reliés des organes traversant le coffret et por- tant une pièce de liaison pour engager l'objet ou l'appareil destiné à être actionné! cette pièce est évidemment déplacée vers le haut et vers le bas sous l'effet des déplacements du piston.
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Une construction particulière du coffe empêche l'huile d'être
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déchargée à l'extérieur du coffret au cours de la mise en service du servo- moteur.
: L'invention offre aussi d'autres particularités importantes qui seront indiquées plus loin.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- %ages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessine qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple@ et dans lasquals
La Figure 1 représente, en coupe transversale, 'un. servo-moteur hydraulique conforme à l'invention, dans sa position de repos.
La Figure 2 représente, en coupe transversale, cet appareil avec le piston en position élevée.
La Figure 3 montre de qualle façon le aorvo-moteur peut âtre at- taché à un frein-
La'Figure 4 est une perspective de détail, avec parties en loupe, concernant le piston*
Los Figures 6 et 6 sont relatives à des variantes.
Dans l'appareil de la Figure 1, le coffret ou cylindre est indi- qué par le numéro de référence 1; une pièce 2, formant couvercle est montée à la partie supérieure du coffret et supporte un moteur électrique 3 qui est re- couvert au moyen d'une cloche 4, Une roue à aubes 5 est montée dans un piston 6 qui coulisse dons le cylindre 1-
Lorsqu'elle est actionnée, la roue 5 reçoit de l'huile à sa par- tie supérieure et dans son fond par des ouvertures 10, 10' et 9 (Figure 1) et d'autres ouvertures 8 et 8' (Figure 4), et elle décharge ou refoule l'huile en direction radialo par les orifices 11, 11', en créant ainsi une pression dans l'huile se trouvant au-dessous du piston.
Sur la partie supérieure 7'du piston sont montés des manchons 12- 12' qui supportent les tiges 13-13'. Ces dernières coulissent dans des paliers 14-14' mmis chacun d'une rainure 141.
Des jeux ou espaces libres sont ménagés dans le couvercle de cy- lindre 2, pour permettre aux tiges 13-13' de traverser le coffret, sans le tou- cher. Des espaceurs tubulaires 24 et 24' formant butée sont prévus sur les ti- ges 13 et 13', pour limiter la course ascendante du piston. Une pièce transver.. sale 15 supportée par les tiges 13 et 13' est munie d'un oeillet 16 fixé sur la pièce actionnée-
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L'énergie est fournie à l'organa récepteur 5 au moyen de l'arbre rainuré ou casait 17 pouvant tourner dans le piston et supporté dans la palier
18.
Le palier 18 (Figura 1 et 2) est à auto-alignement, de sorte que, 8' il se produit un déréglage de l'alignement en un point quelconque de la cour- se du piston, depuis sa position la plus basse jusqu'à sa position supérieure, ce déréglage n'entraine aucun dommagedes organes rotatifs.,
En se reportant maintenant à la Figure 4 on voit clairement les détails de construction du piston- Celui-ci comprend deux parties, une partie inférieure 6 et une partie supérieure 7 portant les manchons 12 et 12'.
Les ca- naux 8 et 8', qui s'ouvrant dans la pactie creuse 9 ,sur le côté Inférieur de la roue, permettent à l'huile se trouvant au-dessus du piston de traverser le piston et d'être chassée au moyen de la roue à aubes 5, à travers les ouvertu- res 11. L'huile venant de la région au-dessus du piston traverse aussi les ca- naux 10-10', arrive dans la partie supérieure de la roue 5 et est chassée dans les orifices 11'.
Les paliers 14-14' agissent comme frotteurs pour les tiges 13-13', l'huile qui adhère malgré cela aux tiges 13 et 13' retourne à l'espace qui se trouve au-dessus des paliers 14-14' en raison du jeu existant dans le couvercle autour des tiges, dans cet espace et ensuite au réservoir d'huile, à travers les rainures 141.
Ceci posée on peut se représenter comme suit le fonctionnement de l'appareil décrit.
Lorsqu'on désire élever l'organe de commande 16, le moteur 3 est alimenté pour faire tourner l'arbrod 17, Qui , , à son tour, entraîne la roue à au bas 5. Le liquide se trouvant à 1 intérieur du coffret pénètre dans la partie du piston 6, dans laquelle est placée la roue par les canaux 1010',8-8' et 9, comme décrit et expliqué ci-dessus, et il est déchargé au refoulé en direction radiale par les canaux 11-11'.
De ceci, il résulte une différence de pression exerçant une force sur le fond du piston pour s'élever à l'intérieur du cylindre;, la vitesse à la- quelle le piston est élevé dépendant de sa superficie, de la charge qui lui est appliquée , du diamètre de la roue et de la vitesse de rotation du moteur.
Pour permettre au piston de revenir dans sa position inférieure; l'alimentation du moteur 3 est coupée L'huile revient alors en arrière depuis
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la face inférieure du piston, à travers les passages ou caneaux, vers l'autre co- té du piston . Un effet de freinage est obtenu par cette action, de sorte que la piston se stabilise facilement*
Lorsque le système de commande hydraulique décrit plus haut est lourdement charge, le piston revient trop rapidement dans sa position primitive, quand son moteur d'entrainement est coupé, et il peut en'résulter des efforts et des fatigues gênantes ou nuisibles, car, dans les conditions envisagées, l'effet normal d'amortissement ou de "dashpot" n'est pas suffisant pour amortir le mouve- ment de retour du piston sous la charge élevée.
D'autre part, dans certaines applications du servo-moteur hydrau- lique, il est désirable d'obtenir un effet plus prononcé d'amortissement, qui ne peut être obtenu avec un servo-moteur décrit plus haut.
A cet effet, on peut avantageusement disposer dans l'appareil une plaque d'obturation qui vient en contact avec le piston dans sa course discendante à une petite distance de la fin de course. Elle coopère avec le piston, pour fer- mer les canaux traversant celui-ci, et empêcher ainsi un passage libre de l'huile à travers le piston lui-même.
Cette opération a pour effet d'amortir la course de retour du piston vers sa position inférieure initiale-
Suivant une variante, le piston est muni de tiges ou saillies sur lesquelles l'organe formant chicane est supporté de manière coulissante, à une certaine profondeur au-dessous au piston, pour fournir une course de longueur appropriée.
Les Figures 5 à 7 se rapportent à cette nouvelle réalisation de l'invention.
La Figure 5 représente en coupe un servo-moteur hydraulique , analogue à celui de la Figure 1, mais avec la plaque d'obturation.
La Figure 6 représente une coupe partielle d'une variante du ser- vo-moteur hydraulique.
Le cylindre ou coffert 30 (voir Figure 5) est rempli d'huile, et le piston 34 se déplace entre une position supérieure et une position inférieure.
Une roue 33 est supportée, de manière rotative, dans le piston. Le coffret 30 est muni d'un couvercle 31 qui supporte le moteur électrique 32 entraînant la roue 33 par l'intermédiaire d'un arbre rainuré 53, des paliers 54 et 54' sont prévue pour cet arbre 53. Un couvercle 32', muni d'un palier 32a, est prévu pour le moteur 32.
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Le piston comprend deux parties 34 et 41, la partie supérieure 41 étant munie de prolongements 42 et 43 pour supporter des tiges-poussoirs 44 et 45 qui sont reliées à une pièce 51 formant pont, qui supporte 19 oeillet 52 d'engage- ment de la pièce actionnée. Autour des tiges=poussoirs sont prévus des organes d'arrêt et de butée 49 et 50 supportés par les prolongements 42 et 43, et destinés à limiter le mouvement ascendant du piston 34. Ces tiges-poussoirs coulissent dans des paliers 46 et 46' portés par la tête'de cylindre 31.
Les paliers sont munis de rainures ou coulisses 47 et 48 permet- tant le retour de l'huile adhérant aux tiges-poussoirs et dépassant les paliers qui agissent comme frotteurs au cours du mouvement ascendant des tiges-pourcoirs 44 et 45.
Des jeux ou espaces libres sont prévus dans le couvercle 31, pour permettre aux tiges-poussoirs de s'étendre à travers celle-ci, sans contact avec elle, ce qui permet à l'huile entraînée par les tiges-poussoirs de revenir dans le coffret.
La Figure 6 représente, en coupe transversale, un piston compre nant les deux parties 34 et 410 Des passages tels que 35 et 36, à la partie supé- rieure du piston permettent à l'huile de venir en contact avec la partie supérieu- re de la roue 33. D'autres passages, tels que ceux qui sont désignés par 38, diri- gent l'huile depuis l'espace existant au-dessus du piston, vers la partie 37 en forme de coupe se trouvant au-dessous de la roue.
Dans la partie inférieure du coffret 30 est montée une plaque d'obturation 55 supportée élastiquement au moyen de ressorts 56. Le servo-moteur, dans son ensemble, est supporté à pivot au moyen de l'oeillet 57,
Ceci posé, on peut se représenter comme suit le'fonctionnement de l'appareil décrit !lorsqu'on désire élever l'organe 52, la moteur 32.est alimenté pour faire tourner l'arbre 53 qui,, à son tour, actionne la roue 33' L'huile se di- rigie vers cette dernière par les passages 35 et 36, du coté supérieur de la roue, et les canaux, tels que 38 et 37, du Côté inférieur, et elle en est déchargée en direction radiale, par les canaux 39 et 40.
Cela orée une différence de pression qui soulève, comme dans les figures précédentes, le piston mobile.
Lorsque l'alimentation du moteur 32 est'coupée, la charge appli- quée sur lui fait descendre le piston, l'huile retournant alors depuis la face in- férieure du piston, à travers les canaux, vers le o8té supérieur du piston-
Etant donné que le passage de l'huile est limité ou restreint par
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les canaux, on obtient un effet amortisseur analogue à celui d'un dash-pot. Mais lorsque le piston est lourdement chargé, il descend rapidement, jusqu'à ce qu'il vienne engager la plaque d'obturation 55. Cette plaque, qui est de forme circulai- re, engage le coté inférieur du piston 34 et ferme les lumières des canaux 39 et 40, ce qui a pour effet d'étrangler et restreindre le retour de l'huile à travers le piston.
Les ressorts et l'huile ensemble créent ainsi un effet amortis- seur du retour du piston vers sa position inférieure, ce qui empêche tout choc en- tre le piston et le coffret ainsi que des efforts gênants ou nuisibles dans le Se!!'- vo-motour.
En se reportant maintenant à la Figure 6, on observe que dans cet. te variante, la plaque 55' est supportée sur le piston 34' au moyen de tiges telles que 60 et 60'- Elle est munie d'orifices tels que 63 et 64 dont la rôle sera indi- que plus loin. Lorsque le servo-moteur occupe sa position supérieure, il supporta la plaque, comme représenté.
Lorsque l'alimentation du servo-moteur est coupée, le piston des- cend rapidement. Etant donné que la plaque est montée de manière coulissante sur les tiges 60 et .61, elle peut se déplacer par rapport au piston. Lorsque le sup- port offert par les tiges est retiré, au cours de la descente dit piston vers sa position inférieure, la plaque tend également à descendre, mais sa vitesse dans l'huile est très lente par comparaison au mouvement du piston, et en conséquence la piston vient frapper la plaque dans son déplacement vers le tond du coffret.
Lorsque cela se produit, les orifices pour l'huile dans le piston lui-même, sont fermés par la plaque, et seul un passage étranglé est maintenu au moyen des orifices tels que 63 at 64, dans la chicane elle-même'
Ces orifices peuvent 'être augmentés ou diminués en nombre ou en dimensions, en vue d'obtenir la vitesse de déplacement désirée du piston au cours de la dernière partie de la course de retour*
Un tel système de commande pour obtenir un effet amortisseur plus prononcé et ralentissant la course de retour, est désirable, par exemple dans les systèmes de commanda de pompes à incendie, lorsqu'on recherche une opération rapi- de vers une position, avec un retour tant*
Le bossage 62, au fond du coffret, et le bossage 61, au fond du piston,
viennent en contact l'un avec l'autre lorsque le piston occupe sa position inférieure, pour empêcher tout contât des tiges avec la fond. du coffret lui-même.
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Bien entendu, lorsque la piston atteint sa position inférieure et que la pression au-dessous du piston est égalisées la plaqua 55' descend lentement vers la fond du coffart, et lorsque le moteur est da nouveau alimenté, pour dépla- cer le piston, les tiges entraînant la plaque avec elles vers la position repré- sentée Figure 6.
Les explications précédentes permettent d'apprécier que l'inven- tion offre un système efficace pour empêcher tout choc dans un servo-moteur élec- tro-hydraulique envisagé, dont le fonctionnement cet sûr, et pour empêcher ainsi tout choc et tout effort dans les organes de ce servo-moteur hydraulique.
La Figure 3 montre l'application du servo-moteur hydraulique à un mécanisme du freinage. Dans l'exemple particulier qui a été représenté, le frein est rappelé vers la position d'application au moyen d'un ressort 21. Le levier 22, qui est pivoté au point 23, est relié à l'organe 16, Lors du fonctionnement du ser vo-moteur hydraulique, pour élever l'organe 16, le levier 22 se déplace contre l'action antagoniste du ressort 21, pour libérer le frein.
L'application des appareils décrits n'est pas limitée aux freins' ils peuvent être appliqués aussi à tous autres dispositifs, par exemple des em- brayages, des portes, des ouvreurs automatiques de fenêtres,, des machines et ap- pareils de aoudure, des pompes etc - -et remplir toutes les fonctions des solénoï des et des cylindres pneumatiques.
Il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont été indiquées ci-dessus. à titre d'exemple, ne sont nullement limitatives, et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'invention.