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SYSTEME DE COMMANDE HYDRAULIQUE APPLICABLE NOTAMMENT
AUX APPAREILS DE NAVIGATION AERIENNE
Cette invention est relative aux systèmes de commande à distance par pression de liquide applicables en particulier aux appareils de navigation aérienne;'...
Le but de la présente invention est de fournir notamment à l'industrie aéronautique un système caractérisé par une disposition perfectionnée des divers organes et comportant une pompe commandée par un moteur ou de façon générale,mécaniquement, ainsi qu'une pompe commandée à la main, ces deux pompes étant agencées pour faire fonctionner un ou plusieurs cylindres asservis à double effet, de telle
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sorte que le fonctionnement du système est rendu très commode, surtout quand la pompe commandée à la main doit être mise en fonctionnement, comme cela arrive quelquefois en cas de nécessité subite.
Ce système perfectionné de commande à distance à double effet agissant par pression de liquide comporte deux tuyauteries reliées à un cylindre asservi, une pompe commandée à la main et une pompe commandée mécaniquement, et il est remarquable en ce qu'il comporte un levier de commande ou un organe équivalent qui sert tout à la fois pour commander la pompe à main et pour commander la direction selon laquelle le cylindre asservi est actionné par le liquide sous pression refoulé par la pompe à commande mécanique. Ce levier de commande ou organe équivalent peut ainsi porter un organe pour déterminer dans laquelle des deux tuyauteries la pompe à main engendrera une pression. Quant à l'organe destiné à commander le débit de la pompe à main, il comprend rationnellement un bouton formant la 'partie terminale du levier de commande.
Ce dernier peut actionner une valve à deux voies qui détermine dans laquelle des deux tuyauteries la pompe à commande mécanique débite le liquide sous pression, cette valve comprenant une paire de billes ou clapets de non-retour équivalents qui peuvent être maintenus ouverts et mis au repos par un culbuteur actionné à partir du levier de commande ou organe équivalent. La construction est étudiée pour que, lorsque le levier en question occupe sa position "neutre" ou "au repos!!, les deux valves soient maintenues ouvertes.
Les dessins annexés représentent un système constituant une réalisation générale de l'invention.
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La fig. 1 est un diagramme montrant l'installation générale et les raccordements d'un système utilisant des vérins hydrauliques, les pièces constitutives de ce système occupant leur position de repos.
La fig. 2 est un diagramme correspondant à la fig. 1 et montrant la position des valves lorsque le piston du vérib est en cours de déplacement vers la gauche sous l'action de la pompe à commande mécanique.
La fig. 3 est une vue en coupe verticale fragmentaire (dessinée en deux tronçons référenciés fig. 3 a et fig. 3 b) d'une construction combinée de pompe à commande manuelle et de dispositif de commande.
La fig. 4 est une vue en coupe verticale de la valve de commande ou de distribution que comporte la construction représentée dans la fig. 3.
La fig.5 est une vue en élévation de face fragmentaire avec coupe partielle montrant le dispositif servant à mettre au repos l'une ou l'autre des valves ou les deux valves de la pompe à commande manuelle.
La fig. 6 est un diagramme à plus petite échelle montrant les raccordements de la tuyauterie desservant la pompe représentée dans les fig. 3 à 5.
Si l'on examine tout d'abord les fig. 1 et 2 dans lesquelles les parties constitutives du système à préférer sont représentées schématiquement, on verra que ces parties constitutives comprennent un réservoir A, une pompe B commandée à la main avec laquelle est associée une valve sélectrice C, une pompe D commandée mécaniquement, et un ou plusieurs vérins hydrauliques ou autres dispositifs E destinés à être commandés ou actionnés par le fluide sous pression.
La pompe B commandée à la main comprend, brièvement
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décrite, une enveYoppe extérieure 10 qui est maintenue pleine de liquide à partir du réservoir A au moyen d'une tuyauterie 11, cette enveloppe 10 étant pourvue de quatre cylindres maîtres 12, 13,14 et 15 disposés sensiblement comme décrit dans le brevet français N 786.344 déposé le 1er Février 1935 ayant pour titre "Perfectionnements apportés aux pompes multiples applicables en particulier aux systèmes à écoulement de fluide réversible".
Chacun de ses cylindres est pourvu d'un piston désigné respectivement par 16, 17, 18 ou 19. Ces pistons sont reliés deux à deux par des barres 20 & 21. En vue de permettre la commande manuelle de la pompe , ces barres 20 & 21 sont attaquées par un culbuteur 22 porté par un axe 23 traversant l'enveloppe 10 et sur la partie extérieure duquel est montée une manettede commande 24.
L'extrémité supérieure de cette manette porte un bouton ou pommeau 25 étudié pour pouvoir tourner par rapport à elle en vue de commander une paire de tiges-poussoirs 26 et 27 associées avec des valves correspondantes 28 & 29. Le dispositif mécanique qui est utilisé pour ce but n'est pas représenté dans les 'fig. 1 et 2 mais, en fait, 0 est la rotation du bouton ou pommeau 25 dans le sens des aiguilles d'une montre (quand on regarde d'en haut) qui oblige les tiges 26 & 27 à se déplacer vers la gauche ce qui permet à la valve 29 de venir porter contre son siège. Lorsque le bouton 25 occupe sa position normale, c'est-à-dire neutre, les deux valves 28 & 29sont maintenues à l'écart de leurs sièges.
Les valves 28 & 29 sont disposées de manière à commander la communication entre l'intérieur de l'enveloppe lOqui, bien entendu, se trouve sous une basse pression
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et une paire dé chambras de débit 30 & 31 dans lesquelles le liquide est refoulé sous pression par les pistons respectifs 16, 17, 18 & 19 lorsqu'on déplace la manette 24 vers l'arrière puis vers l'avant , comme le met en évidence la flèche 32 dans la fig. 1.
Les vérins E sont du type à double effet. Chacun d'eux est muni de deux espaces de travail 33 & 34 qui sont reliés respectivement auxchambres de débit 30 & 31 par des tuyaux 35 & 36, de telle sorte que, quand on fait fonctionner à la main la pompe B, le liquide sous pression est refoulé dans un de ces tuyaux et actionne le vérin tandis que le liquide qui est rejeté à l'autre extrémité du cylindre maître est ramené dans l'enveloppe 10 par la valve saigneuse qui est ouverte. Ainsi donc, c'est le sens dans lequel on fait tourner au début le bouton ou pommeau 25 qui détermine de quelle façon les pistons 37 des vérins E se déplacent.
Si l'on suppose que l'on fait tourner le bouton 25 de façon à déplaeer les tiges 26 & 27 vers la gauche, la valve 29 peut se fermer, ce qui permet au liquide d'être refoulé par les pistons 18 et 19 et de franchir des valves de débit correspondantes 38 & 39 pour gagner le tuyau 36 et la chambre de travail 34 de chacun des vérins E. En même temps la valve 28 est maintenue ouverte, de telle sorte que le liquide qui s'échappe hors des cylindres 12 & 13 revient simplement dans l'enveloppe 10, tandis que le liquide qui est rejeté par suite de la contraction de l'espace de travail 33 de chacun des vérins E passe également à travers la valve 28 pour gagner l'enveloppe 10.
En faisant tourner le boubn 25 dans l'autre sens, on permet à la valve 28 de se fermer, et le mouvement oscillatoire qui est imprimé à la manette 24 oblige alors le piston 37
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du vérin E à se déplacer en sens inversa.
Un palonnier oscillant 40 formant culbuter est associé à l'axe 23. Ce palonnier sert à actionner la valve sélectrice C au moyen d'une paire de tiges 41 et 42 formant plongeurs qui, lorsque ce palonnier 40 occupe sa position neutre maintiennent une paire de billes 43 & 44 à l'écart de leurs sièges Comme on le voib par la fig. l, les deux branchée ments 45 & 46 de la valve sélectrice C sont alimentés par le tuyau de débit 47 de la pompe D à commande mécanique et servent à débiter le liquide sous pression à travers des valves de non retour 48 et 49 pour que ce liquide gagne respectivement les tuyaux 35 et 36. L'ouïe d'admission de la pompe D est alimentée par un tuyau 50 relié au tuyau 11 ou à l'enveloppe 10.
La pompe D qui peut être actionnée par le moteur de l'avion ou autre appareil de navigation aérienne, par un moteur électrique, par un propulseur placé clans le sillage de l'avion ou par n'importe quelle autre source de force mécaniquepeut être étudiée pour fonctionner de façon continue. Lorsque la manette 24 et son bouton25 occupent leurs positions neutres, ils servent simplement à faire circuler le liquide pour qu'il tranchasse les deux valves 43 & 44, puis gagne l'enveloppe 10 à partir de laquelle ce liquide est à son tour repris par le tuyau 50.
Si toutefois il est besoin de déplacer le piston 37 du ou des vérins E vers 1- gauche, c'est-à-dire de charger l'espace de travail 34 de 1-iquide sous pression (comme le montre la fig. 2), on fait pivoter le bouton 25 dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui permet à la valve 29 de se fermer ainsi qu'il a été décrit plus haut. On déplace en même temps la manette 24 vers la droite et on la retient dans cette position de manière que l'extrémité de gauche du palonnier 40 soit soulevée de sorte que -la tige-poussoir 41
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permette à la valve 43 de se fermer.
Ceci a pour effet d'empêcher le liquide provenant de la pompe D de franchir la valve 28 qui est ouverte, de sorte que ce liquide est débité à travers la valve 44 dans le tuyau 36 duquel il ne peut pas d'échapper sauf dans l'espace de travail 34. En même temps, le liquide qui est rejeté de l'espace de travail 33 du vérin E s'écoule vers l'enveloppe 10 en franchissant la valve 28 qui est alors ouverte. Lorsque le mouvement du piston 37 du vérin E doit s'effectuer dans l'autre direction, les choses se passent de façon exactement opposée : On fait pivoter le bouton 25 dans le sens inverse des aiguilles dune montre de manière à permettre à la valve 28 de se fermer, et on déplace ainsi la manette 24 vers la gauche, ce qui permet à la valve 44 de fermer le conduit 46 et empêche un afflux de liquide sous une forte pression débité par la pompe D.
On voit donc que, quand on fait aller et venir la manette 24 pour commander à la main la pompe B, les valves 43 et 44 peuvent à tour de rôle se fermer, ce qui n'entrave pas le fonctionnement de cette pompe B grâce à la présence des valves de nonretour 48 et 49.
Un exemple de réalisation constructive de la pompe B destinée à fonctionner conformément à ce qui vient d'être dit est représenté dans les fig. 3a, 3b, 4 et 5.
Le corps10 de la pompe est alimonté en liquide à partir du réservoir A par un tuyau 51 ; ilest pourvu à sa partie arrière d'un prolongement tubulaire 52 destiné à supporter l'axe 23 dont l'extrémité interne
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porte le culbuteur 22 relié à ses extrémités respec- tives aux barres de liaison ou bielles 20 et 21.
L'axe 23 est tubulaire et est muni intérieurement d'un organe de commande 53 mobile axialement qui est creusé d'une rainure circonférentielle 54 pour constituer une sorte de crémaillère en prise avec une denture prévue sur une tige 55. Celle-ci tourne donc par rapport à son axe sous l'effet du mouvement longitudinal de 1'organe de commande 53. Ce mouvement est assuré par l'engagement d'un pignon 56 avec une crémaillère 57 portée par l'organe 53. Ce pignon
56 est monté sur l'extrémité inférieure d'une tige
58 dont l'extrémité supérieure est engagée dans la poignée de commande 24 et se termine dans son bouton ou pommeau sommital 25. Ainsi donc, le mouvement de va-et-vient qui est imprimé à la manette 24 est transmis par l'axe 23 au culbuteur 22 et, de là, aux divers pistons.
L'organe de commande 53 participe à ce mouvement sans toutefois affecter la position angu- laire de la tige 55.
Le fonctionnement de cet axe est mis plus clai- rement en évidence dans la figure 5 qu'il suffit a'examiner pour se rendre compte que la tige 55 est immobilisée contre tout mouvement axial par une bille
59 prévue à chaque extrémité. En outrer la tige 55 est encerclée par une paire de colliers 60 et 61 munis de surfaces 62 et 63 formant cames qui attaquent des ergots radiaux 64 et 65, ces colliers étant norma- lement refoulés vers l'intérieur par des ressorts à boudin 66 et 67 travaillant à la conpression.
Des
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oreilles 68 et 69 solidaires des colliers respectifs
60 et 61 sont prévues pour attaquer les tiges- poussoirs respectives 26 et 27 grâce auxquelles les valves 28 et 29 sont maintenues normalement à l'écart de leurs sièges, lorsque la tige 55 occupe sa posi- tion neutre, comme le montre la fig. 5. Lorsqu'un mouvement angulaire de la tige 55 se produit dans l'un ou l'autre sens, l'une ou l'autre des valves 28 e 29 peut s'appliquer contre son siège, ce qui permet à une pression de liquide de s'établir dans le tuyau correspondant 35 ou 36.
La valve sélectrice C est incorporée dans l'en- semble constitué par la pompe B (comme le montre la fig. 3) et elle est actionnée à partir de l'axe 23 per l'engagement d'un ergot transve@sal 70 solidaire du palonnier 40 dans des encoches correspondantes pratiquées dans l'extrémité de l'axe tubulaire 23.
La construction générale de cette valve sélectrice est représentée plus clairement dans la fig. 4. On voit que cette valve comprend un corps ou boisseau 71 alésé verticalement pour loger les tiges-poussoirs
41 et 42 et des garnitures d'étanchéité 72 en forme de cuvettes empêchant toute fuite de liquide. Les tiges 41 et 42 sont normalement repoussées vers le haut par des ressorts à boudin 73 et sont donc astr3in- tes à demeurer en contact permanent avec'le palonnier 40. Toutefois, quand ce dernier occupe sa position neutre, les extrémités inférieures des tiges- poussoirs 41 et 42 maintiennent les billes 43 et 44
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à l'écart de leurs sièges.
Les alésages 74 et 75 sont reliés mutuellement par un trou de communication 76, et un raccord 77a les relie tous les deux avec l'ou'le de refoule-ent de la pompe D grâce à un tuyau 77 (comme le montre la fig. 6). En outre, les valves de non-retour 48 et 49 sont logées dans le boisseau 71 et sont reliées par des raccordements 78 et 79 du type dit "@anjo" aux tuyaux resrectifs 35 et 36.
Lorsque la pompe commandée mécaniquement ne fonctionne pas, les valves de non-retour 48 et 49 plaéées dans les deux branchements de la valve sélectrice C empêchent le liquide de refluer dans la pompe D à commande mécanique et permettent ainsi à la pompe B à commande manuelle d'être actionnée de la mmière usuelle en faisant lier et venir un certain nombre de fois la m nette 24 après que la valve correcte a pu se fermer grâce à un mouvement angulaire du pommeau 25 par rapport à son axe longitudinal.
La valve sélectrice forme un ensemble ramassé qui fait par conséquent convenablement partie de la pompe à commande manuelle.
Ce système perfectionné peut être utilisé pour effectuer un grand nombre d'opérations mécaniques comme par exemple pour serrer et commander des freins ou pour commander et/ou actionner des canons. S'il s'agit en particulier de son application à un avion ou autre appareil de navigation aérienne, ce système perfectionné peut être employé par exemple pour relever et abaisser le train d'atterrissage, la béquille ou la roue arrière, pour faire v rier Imposition des
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ailerons et pour assujettir ou libérer n'importe quel organe qui peut faire parcie de cet appareil de navi- gation aérienne ou qui peut être porté par lui.
Lorsqu'un mouvement indépendant est nécessaire, il peut être obtenu en faisant appel à des valves conve- nables pour diriger comme il faut le liquide sous pression mais, selon la disposition mécanique qu'il convient de préférer, on utilise une pompe séparée commandée à la main pour actionner chaque organe individuel de façon autonome. Chacune de ces pompes est pourvue de sa propre valve sélectrice mais il ne fautbien entendu qu'une seule pompe à commande mécanique pour alimenter la, totalité des valves sélec- trices bien que, si désiré, on puisse utiliser à cet égard plus d'une pompe à commande mécanique.
REVENDICATIONS
1. Système de commande à distance à double effet utilisant un liquide sous pression et comportant deux tuyauteries reliées à un cylindre asservi, une pompe à commande manuelle et une pompe à commande mécanique, caractérisé par un levier ou organe de commande équi- valent qui sert tout à la fois à actionner la pompe à main et à commander la direction dans laquelle le cylindre asservi est actionné par le liquide sous pression refoulé par la pompe à commande mécanique.