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La présente invention a pour objet la commande automatique du mouvement alternatif d'un piston dans un cylindre ; possibilité de point mort étant exclue, sans qu'il soit fait appel à l'inertie de masse en mouvement, grâce au verrouillage prévu pour les organes de la distribution dans des positions convenables. Ces caractéristi- sont valables quel que soit le sens de marche.
Selon l'invention : 1) La distribution automatique peut être portée soit par la tige du piston, soit par le cylindre, ou être indépendante.
2) L'ensemble peut être : a) fixe : par exemple:avanceur de berlaines, encageur de wagonnets, moteur de couloirs oscillants. b) mobile : par exemple : pousseur pour la foration mécanique de fourneaux de mines.
"Dispositif de progression mécanique à commande automatique
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Dans ce cas, la course du piston étant forcément limitée, l'en- semble peut cependant parcourir par bonds successifs une distance théoriquement illimitée. Conformément à l'invention, le dispositif de progression se déplace sur un chemin de roulement ou de glisse- ment, permettant le calage intermittent dans l'un ou l'autre sens de marche.
Le piston sera actionné par un fluide sous pression, généralement quelconque.
La commande automatique de la distribution se fera par des moyens mécaniques, par un fluide sous pression, électriquement ou par la combinaison de plusieurs de ces moyens.
A titre purement exemplatif, il sera décrit ci-après deux formes de réalisation de l'invention en référant aux figures schématiques des dessins annexés.
Les figures 1, 2 et 3 sont respectivement une élévation latérale, une projection en plan et une coupe axiale longitudinale d'un dispo- sitif de progression suivant l'invention et dont la distribution est commandée par des moyens mécaniques.
Les figures 4, 5 et 6 sont des vues similaires d'un dispositif dont la pregressien distribution est commandée par un fluide sous pression.
Le dispositif de progression mécanique opère par exemple sur un rail Y garni de butées transversales b3 convenablement distancées l'une de l'autre. L'ensemble comprend quatre parties essentielles : 1) le cylindre A ; le piston B ; la distribution automatique portée soit par le piston, soit par le cylindre ; les organes d'avancement de l'ensemble et de renversement de sens de marche, qui comprennent par exemple : un rail Y et ses butées b3, des dents ou arrêts d3, d4 et d5, d6 montés de manière pivotante sur des leviers basculants d7 fixés en bout du cylindre sur le bouchon de fermeture et sur le prolongement de la tige de piston respectivement ;
lesarrêts d3, d4, d5 et d6 présentent un chanfrein qui permet de les traîner par dessus les butées b3 en s'effaçant, passé la butée l'ar-
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rêt reprend sa position soit par pesanteur ou par effet de ressort pour engager par sa face normale la dite butée ; faisant basculer les leviers d7 on inverse le sens de marche de l'appareil de pro- gression en utilisant l'autre face des butées b3.
La commande mécanique de la distribution dans l'appareil des figures 1 à 3 comprend un robinet à deux directions R, un arbre de commande C portant deux ressorts rl et r2 et deux butées bl et b2 solidaires de ces ressorts ; faire tourner la carotte du robinet les ressorts agissent sur un blochet central x garni de tenons enga- geant des leviers à boutonnière montés sur l'axe de la carotte.
Le fonctionnement de l'appareil des figures 1 à 3 sera décrit à présent, partant de la position illustrée. Le cylindre A appuie sur la butée b3 par l'intermédiaire de la dent d3. Le fluide moteur passe par le trou central de la carotte du robinet et par les ca- naux fl et f2 pour arriver dans l'espace mort ou chambre ml. Sous l'action du fluide sur la face P1 du piston, celui-ci avance en exer çant une poussée constante au fur et à mesure du travail effectué, par exemple par un outil associé à l'extrémité Z du prolongement de la tige de piston. Quand le piston arrive à fin de course, la butée dl de la tige de commande T prend appui contre le limiteur de course 11 fixé sur le cylindre A.
La tige T oblige le chariot D à prendre contact avec la butée bl et met ainsi le ressort rl en tension ; piston continuant encore à progresser, la tige T oblige la came cl qu'elle entraîne à lever le verrou V du robinet, verrou sommairement illustré et dont la relation avec la carotte du robinet est établie suivant la technique connue. Ce verrou étant levé, le ressort rl peut instantanément faire tourner la carotte du robinet sous l'angle adéquat, au renversement de la distribution. En effet, à ce moment, la face P1 du piston est mise en communication avec l'atmosphère par le canal f3, tandis que le fluide moteur agit sur la face P2 du pis- ton en passant par le canal f4 et un forage radial de la carotte de robinet non illustré.
La tendance à ce moment est de faire rentrer le piston B dans le cylindre A, mais le mouvement de recul du piston étant empêché par la dent d5 qui a dépassé et s'appuie sur la butée
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b53, le cylindre se porte en avant.
Le limiteur de course 11 prenant contact avec la butée régla- ble d2, la tige T oblige le chariot D à pousser la butée b2 et met ainsi le ressort r2 sous tension. Continuant à progresser la tige T oblige la came c2 à lever le verrou V du robinet. Ce verrou étant levé permet au ressort r2 de déplacer instantanément la carot= te du robinet R qui reprend sa position initiale. A ce moment, la distribution est renversée et la face P2 du piston est remise en communication avec l'échappement, tandis que le fluide moteur agit sur la face PI; le cycle recommence grâce à la dent d3 qui a dépas- sé la butée b13 et pris appui contre celle-ci.
Dans l'appareil illustré schématiquement dans les figures 4 à 6, la différence essentielle réside dans la commande de la distribution par fluide sous pression. La distribution comprend ici : 1) un robi- net R actionné par un curseur C coulissant dans des guides appro- priés; 2) un distributeur à tiroir D et 3) deux poussoirs bl et b2 limitant la course du piston B en actionnant le tiroir de distribu- tion ; 4) un verrou de blocage.
Assumant que l'appareil se trouve dans la position illustrée au dessin, le fonctionnement est comme suit : fluide moteur agit sur la face P1 du piston, la face P2 étant à l'échappement. Le recul du cylindre est empêché par la dent d3 s'appuyant sur la butée b3. Lorz que le piston arrive à fin de course, sa face P2 appuie sur le pous- soir bl, obligeant ainsi le curseur C à progresser. Le robinet R est ainsi progressivement déplacé renversant les phases d'admission et d'échappement sur les faces du tiroir du distributeur D. Le déplace- ment de ce tiroir est momentanément empêché par le verrou V jusqu'au moment où le curseur agit sur le verrou V et permet le déplacement du tiroir du distributeur. A ce moment, par des trous ad hoc, la fa- ce P1 du piston B est mise à l'échappement tandis que la face P2 est mise à l'admission.
La tendance est done de ramener le piston B dans le cylindre A. Le recul du piston étant empêché par la dent d5 qui s'appuie sur la butée b53, le cylindre A va se porter en avant.
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A fin de course, le poussoir b2 prend contact avec le curseur C, permettant ainsi au verrou V de bloquer le tiroir du distributeur D.
Le curseur C entraîne le robinet R,- renversant finalement l'admissi- on et l'échappement sur le tiroir du distributeur D. Le verrou V em- pêche le déplacement de ce tiroir jusqu'à ce que le curseur, agis- sant sur le verrou V libère le tiroir qui peut ainsi se déplacer et renverser l'admission et l'échappement sur les faces P1 et P2 du pis ton. L'appareil de progression et de poussée est ainsi ramené dans sa position initiale et le cycle recommence, du fait que la dent d3 s'appuie maintenant sur la butée b13. Dans cette forme de réalisati- on les organes de la distribution et sa commande, sauf la butée b2 sont donc portés par le cylindre et son organe de bourrage.
On se rend immédiatement compte que la distribution dans les ap- pareils selon l'invention peut aussi être commandée par des moyens électriques. Ainsi le curseur C coopérant avec les butées bl et b2 pourrait fermer des circuits actionnant des relais entraînant le ro- binet distributeur et contrôlant le verrouillage.
Les appareils selon l'invention trouvent application dans de nombreux domaines. Ainsi dans les carrières et charbonnages, la pose des mines pourrait se faire avec l'assistance d'un dispositif pous- seur selon l'invention ; pourrait servir dans les installations de transporteurs à couloir, assurer la progression d'un outil dans une masse et autres travaux.
La course est réglable à volonté en modifiant la longueur de la tige (fig. 1 à 3) ou des pousseurs (fig. 4 à 6).
Un dispositif peut permettre de changer la course pendant la marche de l'appareil.
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The present invention relates to the automatic control of the reciprocating movement of a piston in a cylinder; the possibility of a neutral point being excluded, without having recourse to the inertia of the moving mass, thanks to the locking provided for the distribution members in suitable positions. These characteristics are valid regardless of the direction of travel.
According to the invention: 1) The automatic distribution can be carried either by the piston rod or by the cylinder, or be independent.
2) The assembly can be: a) fixed: for example: roller conveyor, wagon shaper, oscillating lane motor. b) mobile: for example: pusher for mechanical drilling of furnaces of mines.
"Mechanical progression device with automatic control
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In this case, the stroke of the piston being necessarily limited, the assembly can however travel by successive jumps a theoretically unlimited distance. According to the invention, the progression device moves on a rolling or sliding track, allowing intermittent setting in one or the other direction of travel.
The piston will be actuated by a pressurized fluid, generally any.
The automatic control of the distribution will be by mechanical means, by a pressurized fluid, electrically or by the combination of several of these means.
By way of example only, two embodiments of the invention will be described below with reference to the schematic figures of the accompanying drawings.
FIGS. 1, 2 and 3 are respectively a side elevation, a plan projection and a longitudinal axial section of a progression device according to the invention, the distribution of which is controlled by mechanical means.
FIGS. 4, 5 and 6 are similar views of a device whose pregressian distribution is controlled by a pressurized fluid.
The mechanical progression device operates for example on a Y rail fitted with transverse stops b3 suitably spaced from one another. The set consists of four essential parts: 1) cylinder A; piston B; automatic distribution carried either by the piston or by the cylinder; the units for advancing the assembly and reversing the direction of travel, which include for example: a Y rail and its stops b3, teeth or stops d3, d4 and d5, d6 pivotally mounted on rocking levers d7 fixed at the end of the cylinder on the closing cap and on the extension of the piston rod respectively;
the stops d3, d4, d5 and d6 have a chamfer which allows them to be dragged over the stops b3 by moving away, past the stop the ar-
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rêt returns to its position either by gravity or by spring effect in order to engage said abutment via its normal face; tilting the levers d7 reverses the direction of travel of the progression device using the other side of the stops b3.
The mechanical control of the distribution in the apparatus of Figures 1 to 3 comprises a two-direction valve R, a control shaft C carrying two springs r1 and r2 and two stops b1 and b2 integral with these springs; turn the sprue of the tap the springs act on a central block x furnished with tenons engaging buttonhole levers mounted on the axis of the sprue.
The operation of the apparatus of Figures 1 to 3 will now be described, starting from the position illustrated. The cylinder A presses on the stop b3 via the tooth d3. The driving fluid passes through the central hole of the tap core and through channels fl and f2 to reach the dead space or chamber ml. Under the action of the fluid on the face P1 of the piston, the latter advances by exerting a constant thrust as the work is carried out, for example by a tool associated with the Z end of the extension of the piston rod . When the piston reaches the end of its stroke, the stop dl of the control rod T bears against the stroke limiter 11 fixed on the cylinder A.
The rod T forces the carriage D to make contact with the stop bl and thus puts the spring rl in tension; piston still continuing to advance, the rod T forces the cam cl that it drives to lift the valve lock V, the lock briefly illustrated and the relation of which to the valve core is established according to the known technique. This lock being lifted, the spring rl can instantly turn the valve core at the appropriate angle, when the distribution reverses. Indeed, at this moment, the face P1 of the piston is placed in communication with the atmosphere through the channel f3, while the driving fluid acts on the face P2 of the piston by passing through the channel f4 and a radial borehole of the tap carrot not shown.
The tendency at this moment is to make the piston B retract into the cylinder A, but the backward movement of the piston being prevented by the tooth d5 which has protruded and rests on the stop
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b53, the cylinder moves forward.
The stroke limiter 11 making contact with the adjustable stop d2, the rod T forces the carriage D to push the stopper b2 and thus puts the spring r2 under tension. Continuing to advance the rod T forces the cam c2 to lift the latch V of the valve. This lock being raised allows the spring r2 to instantly move the core of the valve R which returns to its initial position. At this moment, the distribution is reversed and the face P2 of the piston is put back into communication with the exhaust, while the motor fluid acts on the face PI; the cycle begins again thanks to the tooth d3 which has passed the stopper b13 and is supported against the latter.
In the apparatus illustrated schematically in Figures 4 to 6, the essential difference lies in the control of the distribution by pressurized fluid. The distribution here comprises: 1) a valve R actuated by a cursor C sliding in suitable guides; 2) a spool valve D and 3) two pushbuttons b1 and b2 limiting the stroke of piston B by actuating the spool valve; 4) a blocking lock.
Assuming that the device is in the position illustrated in the drawing, the operation is as follows: motor fluid acts on face P1 of the piston, face P2 being at the exhaust. The rollback of the cylinder is prevented by the tooth d3 resting on the stop b3. When the piston reaches the end of its stroke, its face P2 presses on the pusher bl, thus forcing the cursor C to advance. The valve R is thus progressively moved reversing the intake and exhaust phases on the faces of the spool of the distributor D. The movement of this spool is momentarily prevented by the lock V until the cursor acts on the valve. V lock and allows the movement of the dispenser drawer. At this moment, through ad hoc holes, the face P1 of the piston B is exhausted while the face P2 is placed in the intake.
The tendency is therefore to bring the piston B back into the cylinder A. The recoil of the piston being prevented by the tooth d5 which rests on the stop b53, the cylinder A will move forward.
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At the end of the stroke, push-button b2 makes contact with cursor C, thus allowing lock V to block distributor drawer D.
The slider C drives the valve R, - finally reversing the intake and the exhaust on the spool of the distributor D. The latch V prevents the movement of this spool until the slider, acting on the lock V releases the drawer which can thus move and reverse the intake and the exhaust on the faces P1 and P2 of the pis ton. The advancing and pushing device is thus returned to its initial position and the cycle begins again, because the tooth d3 now rests on the stopper b13. In this embodiment, the distribution members and its control, except for the stop b2, are therefore carried by the cylinder and its jamming member.
It is immediately realized that the distribution in the apparatus according to the invention can also be controlled by electrical means. Thus the cursor C cooperating with the stops b1 and b2 could close circuits actuating relays driving the distributor valve and controlling the locking.
The devices according to the invention find application in many fields. Thus in quarries and coal mines, the laying of mines could be done with the assistance of a pusher device according to the invention; could be used in aisle conveyor installations, advancing a tool through a mass and other jobs.
The stroke can be adjusted at will by changing the length of the rod (fig. 1 to 3) or of the pushers (fig. 4 to 6).
A device may allow the stroke to be changed while the apparatus is running.