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"Servo-Moteur"
L'invention se rapporte à un servo-moteur dans lequel un piston servant à commander par ex emple des controllers de voitures motrices électriques, des portières de. véhicules ou dea autres, appareils. mobiles à immobiliser dans diverses points de, leur trajectoire circulaire, rectiligne ou autre est actionné par un liquide sous,pression et peut être mis en communication par ses deux faces avec. un réservoir de charge ou avec: un. réservoir décharge respectivement au moyen des, organes distributeurs appropiés.
D'après le brevet principal 350 012 un tel servo-moteur hydraulique est perfectionné de façon à produire un passage instantané de l'appareil à déplacer de l'une à l'autre position de sa trajectoire et un arrêt exaat du piston moteur et de cet
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appareil à la position voulue, ce qui est réalisé en,provoquant l'immobilisation du piston, moteur et en conséquence aussi de l'appareil à déplacer au moment désiré par l'arrêt du mouvement du liquide propulseur au moyen d'un dispositif fonctionnant en dépendance du déplacement du piston moteur.
Ce principe, de fonctionnement est réalisé, suivant le brevet de perfectionnement 355 315, par ce. qu'un disque à encoches actionné par le piston moteur empêche un organe capable d'immobiliser le mouvement du liquide propulseur jusqu'à ce que le piston et l'appareil à déplacer arrivent à la position voulue., auquel instant un électroaimant excité après la mise en marche de l'appareil a déplacer provoque d'une part l'engagement d'un verrou dans une encoche, du disque et d'autre part la fermeture d'un clapet mis dana le circuit du liquide propulseur.
Suivant l'invention, ce dispositif de contrôle des servo-moteurs hydrauliques du type décrit ci-haut est simplifie dans, sa construction et amélioré quant à son fonctionnement par ce que l'electroaimant produit l'immobilisation du piston moteur et de l'appareil à déplacer sans l'aide d'un clapet particulier mis. dana le circuit du liquide propulseur dont le mouvement est arrêté par la piston moteur seul.
Dans ce but, l'invention prévoit de faire, travailler ensemble le disque à encoches actionné par le piston moteur, le verrou à engager dans les. encoches de ce disque et l'électroaimant excité après la mise en marche de l'appareil à déplacer, de façon que 1'électroaimant produit au moment voulu par l'intermédiaire de l'engagement du verrou et du disque l'arrêt du piston moteur dans. une position bien'fixe et ainsi aussi l'arrêt du mouvement du liquide propuseur par la seule action du piston moteur .
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De cette manière un passage instané de l'une à l'autre position de la trajectoire et une immobilisation, exacte dans la position voulue sont obtenus pour l'appareil à déplacer par des. moyens. simples. L'électroaimant qui est dimensionné suffisamment fort pour pouvoir arrêter et tenir immobilisa le piston moteur au moyen du verrou et du disque, encoché, devient exalté après, la mise en marche, de l'appareil à déplacer avantageusement à l'instant ou.le. verrou reposant sur le pourtour du disque commence à descendre dans l'encoche du disque correspondant à la position désirée,et il reste excité jusqu' à la nouvelle mise en marche, du piston moteur avant laquelle. il sera mis hors circuit pour un instant.
Le fait que, suivant l'invention, l'emploi d'un clapet particulier dmme organe arrêtant le mouvement du liquide propulseur, est avantageux aussi pour la raison qu'il est difficile à réaliser une étanchéité parfaite du clapet dans le servo-moteur du brevet de perfectionnement 355 315 sans donner un certain.jeu au verrou s'engageant au disque encoché sous l'action de l'électroaimant, ce jeu pouvant provoquer des petites différences dans la position d'arrêt du disque, et ainsi de l'appareil à déplacer.
Dans le cas- où on emploi un moteur à piston rotatif, qui est préférable à cause de sa simplicité de construction mais dont le piston ne peut pas être rendu absolument étanche, on peut, suivant l'invention tout de même éviter toute perte d'huile ou de liquide analogue passant de l'un à l'autre côté du piston rotatif en intercalant dans, la conduite qui amène l'huile du réservoir de pression, une soupape commandée, de préférence électriquement, de façon à fermer l'arrivée d'huile dans tous les positions de l'appareil à déplacer où celui-ci reste immobilisé pendant un certain temps, par exemple, dans le cas des controllers pour des moteurs
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électriques à la première position zéro et même si l'on le désire.
à la position à fond de séries et à fond de parallèle.
Dans. les positions intermédiaires qui ne s.ont que des passages la fuite d'huile se produisant éventuellement entre les compartiments du cylindre du piston rotatif n'a pas d'importance.
Lorsque l'appareil à déplacer est un c.ontrôller commandant des moteurs électriques- ou un appareil d'un,fonctionnement analogue, il est avantageux de produire d'une part le retour de controller à zéro aussi rapidement que possible et d'autre part le démarrage plus lentement.
Ce résultat est obtenu suivant l'invention en intercalant dans la conduite amenant le liquide propulseur du réservoir de charge une soupape, dont la position peut être réglée par une vis de façon à avoir d'une part un orifice, plus petite pour mouvoir le controller dans le sens du démarrage des moteur électriques et ainsi pour empêcher une rotation trop rapide du controller dans ce sens et d'autre part un orifice plus grand pour le retour du aontroller à la position zéro. L'électroaimant commandant cette soupape peut être muni d'un dash-pot ou d'un autre amortisseur pour retarder son fonctionnement de façon qu'on est certain que le controller est bloqué dans sa position correspondante par l'autre électroaimant qui agit sur le verrou s'engageant au disque encoché.
Le dessin indique à titre exemplatif. et non limitatif une forme d'exécution.de l'invention en montrant schématiquement un servo-moteur servant à commander un controller d'une voiture motric,e électrique.
Le servo-moteur comprend un réservoir de charge 2 contenant le liquide propulseur par exemple de l'huile et un.gaz sous pression, un reservoir de, décharge 4 ouvert à l'atmosphère et un moteur hydraulique rotatif, composé d'un piston oscillant 3 en forme de palette at un cylindre annulaire 3a. Le deux
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compartiments 3a' et 3a" à volume variable qui sont formés dans, le cylindre 3a par le piston 3 peuvent être mis en aommuni- cation alternativement avec; le réservoir de charge 2 ou avec le reservoir le décharge 4 au moyen d'un robinet distributeur 5 qui est cmmandé par un électroaimant 5k contre l'action d'un ressort antagoniste 5r.
Lorsque l'électroaimant 5k est inexcité, le ressort 5r tient le. robinet 5 dans la position indiquée au dessin en lignes non-interrompues et dans laquelle le compartiment 3a' du cylindre 3 est rélié au réservoir de pression 2 à travers les conduites 6 et 7 et le canal 5' du robinet 5 tandisque le compartinent 3a" du cylindre 3a est mis en communication avec le réservoir, de décharge 4 à travers les conduites 8 et 9 et le canal 5" du robinet 5. Lorsque, l'électroaimant 5k sera excité, il tournera le robinet 5 dans la position indiquée au dessin en lignes interrompues et dans. laquelle le compartiment 3a' du cylindre 3a est rélié au reservoir de décharge 4 et le compartiment 3a" au réservoir de charge 2.
De cette façon, en mettant le robinet.5 dans l'une ou l'attire de ces deux position on produit la rotation du piston moteur 3 dans le sens de montre ou dans le sens inverse respectivement par le liquide propulseur.
L'axe 14 du piston rotatif 3 porte un disque 13 muni des encoches 13a et un verrou 13b. en forme de cliquet est tiré contre le pourtour du disque 13 par un ressort 13r et en outre par un électroaimant 12k lorsque celui-ci est excité. cet électroaimant 12k est dimensionné suffisamment fort pour pouvoir arrêter le mouvement du liquide propulseur au moyen du piston 3 et ainsi immobiliser ce piston lorsque la bobine de l'electroaimant 12k est mise en circuit et tient le verrou 13b engagé dans. une encoche 13a du disque 13. Le ressort 13r seul ne peut pas produire cette immobilisation du piston 3. La conduite 7 contient
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une soupape 7a s'ouvrant vers le robinet 5 et qui est maintenue fermée par un électroaimant 7k lorsque celui-ci est excité.
Un dash-pot 7d dont le piston se meut dans du liquide et possède des. petits orifices permet à la soupape 7a de s'ouvrir rapidement, mais ralentit le mouvement de fermeture de cette soupape. La conduite 8 est munie d'une soupape 8a s'appuyant sous l'action d'un ressort ou seulement de son poids sur une tige de réglage 8d qui est ajustée de façon que la soupape présente un orifice étroit au liquide dans le sens de passage vers le cylindre 3a et un grand orifice dans le sens inverse d'écoulement.
Les électroaimants 7k et 12k sont commandés par un tambour 10 muni des plots de contact 10a' à 10e' et accouplé à l'axe 14 du piston rotatif 3 et qui peut être amené à plusieurs par exemple à quatre positions différentes par rapport à des contacts fixes 10a à 10e. Les circuits des électroaimants 7k et 12k passent aussi par les segments d'un commutateur à manette 17 connecté à une batterie 18 ou antre source d'énergie électrique et l'électroaimant 5k est rélié directement à l'un de ces. segments. La manette 17 peut occuper quatre positions correspon- dant aux quatre positions du tambour 10.
Lorsque le servomoteur sert à actionner un controller de moteurs électriques., la position 0 correspond à la position zéro du controller, la position P,S, à la marche en série des moteurs, avec des résistances intercalés, la position.S à la marche en série sans résistances et la position P à la marche en parallèle, tandisque le retour du controller à zéro peut se faire en une fois sans arrêt intermédiaire. Pour bloquer le servo-moteur lorsque le courant dans. les moteurs, électrique dépasse une certaine valeur, il est prévu un relai 11 traversé par ce courant et qui ferme un interrupteur 11a aussitôt que la valeur déterminée du courant est atteinte..
L'interrupteur 11a rélie alors
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l'électroaimant 12k directement à la batterie 18 et l'électro- @ aimant 12k produit le blocage du piston moteur. 3 et ainsi du controller, jusqu' à ce que le courant des. moteurs électriques reviendra à sa valeur normale.
'Le fonctionnement du servo-moteur montré dans le dess,in est le suivant: Si la manette 17 occupe la position 0, le tambour 10 se trouve aussi dans la position 0 et l'électroaimant 7k est exalté à travers. le plot de contact 10a' du tambour 10 et tient fermée la soupape 7a, tandisque les, électroaimants 5k et 12k sont mis hors circuit. La soupape 7a fermée empêche la pression du réservoir de charge 2 d'agir sur le liquide du cylindre 3a de sorte, que. dans celui-ci il n'y a pais des. pertes de liquide passant de l'un à l'autre côté du piston rotatif 3.
En amenant la manette 17 à la position P.S. on met l'électroaimant 7k hors circuit de sorte que la soupape 7a peut s'ouvrir, et en même temps on met en circuit l'électroaimant 5k qui déplacée alors le robinet 5 de façon à relier le compartiment 3a' du cylindre 3a au reservoir de décharge 4 et le compartiment 3a" au réservoir de charge 2. Le piston 3 et le tambour 10 serort donc. mis en rotation dans la rirection indiquée par les. flèches 15. Aussitôt que le tambour 10 atteint la position P.S. il ferme le circuit de l'électroaimant 12k au plot de contact 10b' touchant à cet instant les contacts fixes 10a et 10b. L'électro- aimant 12k excité presse le verrou 13b dans l'encoche 13a du disque 13 laquelle correspond à la position p.S.et arrête ainsi instanément le piston 3 et le liquide propulseur dans cette position.
L'excitation de l'électroaimant 12k commence au moment où le verrou se prête à descendre dans l'encoche 13a correspondant à la position P.S.
Si la manette 17 est placée de la position P.S.à la position S l'électroaimant 12k devient de nouveau inexcité de sorte que le liquide proviseur peut remettre en mouvement le
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piston rotatif 3 et le tambour 10. Lorsque le tambour 10 est arrivé à la position S ses plots de contact 10c' et 10d' ferment les circuits des électroaimanta 12k et 7k respectivement. L'électroaimant 12k immobilise de nouveau le piston 3 le tamb.our 10 et le controller à déplacer d'une façon instantée. tandisque la fermeture de la soupape 7a produite par l'électroaimant 7k excité se fait lentement par suite de l'action du dash-pot 7d.
Lorsqu'on amène la manette de la position S à la position P, on aoupe de nouveau les circuits des électroaimants 7k et 12k ce qui permet la remise en marche du piston 3 par le liquide propulseur, et le tambour 10 arrivant à la position P refermera le circuit de l'électroaimant 7k qui arrêtera le mouvement du liquide propulseur par suite de la fermeture de la soupape 7a, tandisque le piston 3 qui est à fond de course dans-la position P peut être arrêté par une simple butée arrangée au cylindre 3a.
L'électroaimant 5k reste excité dans les trois positions P.S, S et P de la manette 17 et tient le robinet 5 pendant tout ce temps à la position dans laquelle il met en communication le c.ompartiment 3a" du cylindre 3a avec.' le reservoir de pression 2. Étant donné que la soupape 8a présente un petit orifice au liquide passant du réservoir 2 vers ce compartiment 3a", le mouvement du servo-moteur dans le sens de la flèche 15 ne peut se faire trop vite. Pour remettre le controller à la position zéro, on T'amené la manette. à la position 0 en une fois sans arrêt intermédiaire.
En arrivant à cette position 0 la manette 17 coupe le circuit de l'électroaimant 5k ce qui permet au ressort 5r de rétablir la position du robinet 5 indiquée en lignes non-interrompues au dessin et reliant le reservoir de pression 2.au compartiment 3a' du cylindre 3a et le compartiment 3a" au reservoir de décharge 4.
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D'autre part, en tournant la manette 17 de la position p @ à la position 0 l'électroaimant 7k a été mis hors circuit pour. un certain-temps suffisant pour. permettre l'ouverture de la soupape 7a à cause de la non-excitation transitoire de l'électroaimant 7k. Étant donné que la fermeture de la soupape 7a produite par l'électroaimant 7k re-excité à la position 0 de la manette 17 est ralentie par le dash-pot 7d il y a assez de temps,pour permettre au liquide propulseur de ramener le.piston 3, le tambour 10 et le controller dans le sens de la flèche 19 à la position zéro avant que la soupape 7a soit refermée aomplétement. ce retour rapide est facilite par la soupape 8a qui présente un grand orific au liquide s'ecoulant du compartiment 3a" du cylindre 3a vers le réservoir de décharge 4.
L'arrêt du piston 3 à la position zéro dans laquelle l'électroaimant 12k n'est pas excité peut être provoqué par une butée prévue au cylindre 3a.
Évidemment, l'invention peut être réalisée en détail aussi d'une façon différente de l'exemple montré au dessin en employant par exemple un moteur. à mouvement rectiligne alternatif au lieu d'un moteur à mouvement rotatif.