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La présente invention est relative à un dispositif d'entranement pour le fonctionnement hydraulique ou pneuma- tique au moyen d'un moteur à double piston, et en particulier à un dispositif de ce genre dans lequel le mouvement rectili- gne de va-et-vient est transformé en un mouvement de rotation pas à pas.
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Dans les dispositifs d'entraînement exécutés sous la forme de moteurs à double piston actionnés au moyen d'un agent sous pression, on transmet ordinairement le mouvement de va-et-vient au moyen d'une tige de piston. Quand on fait usage d'une pression élevée, ce n'est que difficilement qu'on peut maintenir étanche l'orifice de passage de la tige de pis- ton, ce qui est très gênant surtout dans le service hydrauli- que.
Dans ces conditions, l'objet de la présente inven- tion consiste à exécuter le dispositif d'entraînement consti- tué d'un moteur à double piston actionné pneumatiquement ou hydrauliquement, pour la transmission d'un mouvement rotatif pas à pas, de telle sorte que la transmission de la force se fasse directement par l'intermédiaire du piston, sans utili- sation de tiges de piston animées d'un mouvement de va-et- vient et traversant le carter des pistons, et à disposer le dispositif d'entraînement de façon que seul l'arbre qui trans- met le mouvement d'entraînement sous la forme d'un mouvement de rotation passe à travers le carter au moyen d'un presse- étoupe facile à fermer de façon étanche.
L'invention consiste en outre à procéder, dans un dispositif d'entraînement exécuté de cette façon, à un régla- ge souvent nécessaire de la course du piston par adaptation à la puissance du groupe à entraîner, par le fait qu'un réglage de la vitesse pendant l'exécution de la course du piston est possible de l'extérieur par un déplacement au moyen d'un écrou mobile disposé dans l'un des pistons.
Selon la présente invention, l'écrou mobile est dis- posé de façon telle dans le piston qu'au moyen d'une clef à tube pénétrait dans l'écrou mobile on peut provoquer la rota- tion de l'extérieur.
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Une autre caractéristique de l'invention consiste à assurer l'amenée de l'agent sous pression à l'un des pis- tons, de préférence à celui qui ne doit pas être déplacé, par l'intermédiaire d'une soupape d'admission pouvant être fermée à partir d'un poste déterminé de conduite en faisant arriver de l'agent sous pression, en vue de l'arrêt immédiat de la commande d'entraînement.
De cette façon, on peut, à partir d'un poste central; arrêter instantanément, lorsqu'il se produit des dangers ou pour d'autres motifs nécessaires, l'arrivée de l'agent sous pression pour la manoeuvre du moteur à double piston d'un dis- positif d'entraînement, et immobiliser par ce moyen la comman- de .d'entraînement, sans que, dans les installati.ons d'une cer- taine importance, il soit nécessaire d'arrêter toutes les commandes d'entraînement.
Conformément à la présente invention, la tige de la soupape d'admission est creuse et est munie d'orifices de passage vers la chambre de la soupape. Pour ouvrir automati- quement la soupape d'admission à partir du poste de commande après la supression de la fermeture, le diamètre extérieur de la tige de la soupape est, d'autre part, plus grand que le diamètre de l'orifice de passage qui doit être fermé par la soupape d'admission, de telle sorte que l'agent sous pression peut agir sur les surfaces annulaires de la soupape.
La fermeture de la soupape d'admission du moteur à double piston s'effectue, selon une autre caractéristique de la présente invention, par le fait que l'agent sous pression qu'on fait arriver à partir du poste de commande, agit sur une membrane disposée dans une chambre fermée, membrane qui est solidaire de la tige de la soupape d'admission qui peut exé- cuter un mouvement de translation suivant l'axe.
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Selon l'invention, la soupape d'admission est en ou- tre exécutée de telle sorte qu'on peut également effectuer ,. fermeture de cette dernière sur la commande d'entraîne- ment même en vue de l'arrêt immédiat de cette dernière. Pour cela, la tige de la soupape est solidaire a l'intérieur d'un collet et à l'extérieur d'une tête de fermeture pour l'agent sous pression.
Au moyen d'une roue de commande pouvant tourner et qui prend appui dans le filetage sur le carter du moteur à double piston, on peut fermer la soupape d'admission par le fait que la roue de commande exerce son action contre le col- let intérieur, tandis qu'en faisant sortir cette roue de com- mande par rotation par l'action de cette roue contre la tête de fermeture et en sens contraire de l'action de la pression de fermeture commandée à partir du poste de conduite, on peut rouvrir la soupape d'admission éventuellement sur place même en vue de la mise en marche de la transmission.
Une autre caractéristique de la présente invention est constituée par des moyens pour transformer le mouvement rectiligne de va-et-vient du moteur à double piston en un mou- vement de rotation accomplissant le mouvement pas à pas de travail. Pour cela, le moteur à double piston est relié, se- lon l'invention, à un système à roue libre de manière à assu- rer une transmission impérative des efforts.
L'objet de la présente invention s'étend en outre au fait de disposer le système de roue libre dans un carter fermé et d'utiliser le carter, dans une commande d'entraîne- ment hydraulique, comme enceinte de réserve et de compensation pour l'agent sous pression. De cette façon, on peut supprimer l'enceinte spéciale de compensation nécessaire dans le fonc- tionnement hydraulique, en même temps que lorsqu'on utilise de l'huile comme agent sous pression les organes mobiles sont
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lubrifiés par l'huile.
Enfin, l'objet de la présente invention s'étend en- core à la liaison spéciale de l'arbre d'entraînement de la roue libre avec l'arbre mené, cette liaison étant telle que sur l'arbre d'entraînement et perpendiculairement à ce der- nier soit disposé un organe d'entraînement pouvant tourner autour de son axe, et qui agit sur une manivelle solidaire de l'arbre mené et permettant un mouvement des deux arbres dans chaque sens l'un par rapport à l'autre.
En exécutant l'accouplement de cette manière, on réalise une liaison qui permet une compensation aussi bien dans le cas d'un déplacement excentrique que d'un déplacement axial, sans qu'il y ait besoin d'un accouplement articulé coû- teux qui ne peut non plus absorber un déplacement axial.
L'invention est représentée sur les dessins joints par une forme d'exécution préférée.
La fig. 1 représente le dispositif selon l'invention en une coupe longitudinale et verticale partielle.
La fige 2 est une vue de côté avec coupe partielle.
La commande d'entraînement se compose d'un carter 1 à l'intérieur duquel se trouve le double piston 2. Le double piston 2 est formé du piston d'avancement 3 dont la surface de pression active est relativement grande, et du piston de rappel 4 dont la surface de pression active est relativement petite. Le double piston 2 présente dans sa partie du milieu un évidement 2 semblable à une fente à travers laquelle passe .un doigt 6. Autour du doigt 6 passe une chape 2 qui est reliée à un dispositif à roue libre 8 qui transmet le mouvement de va-et-vieht. Le carter 1 du piston présente dans le haut un évidement 2 pour le passage du prolongement 2 en forme de chape du système à roue libre 8.
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On fait arriver de l'agent sous pression dans l'en- ceinte 10 du cylindre du piston .3 d'avancement, en vue de la fourniture d'un travail,à travers une conduite 11 qui est raccordée à la tête 12 d'une tige de soupape 13 qui est creu- se et qui peut se déplacer axialement dans d'étroites limites.
La tige creuse 13 de soupape porte à son autre extrémité une soupape 14 qui coulisse axialement dans une chambre de sou- pape 15. et qui peut fermer l'orifice de passage 16 de la cham- bre de la soupape.
Le piston 3 d'avancement est exécuté à l'une de ses extrémités de façon à être d'un diamètre réduit, de telle sor- te que, dans l'espace annulaire ainsi formé entre la partie de section réduite du piston et la paroi du cylindre, on peut disposer un joint souple d'étanchéité 17 qui est poussé au moyen d'une bague d'appui 18 contre l'épaulement ainsi formé sur le piston. La bague d'appui 18 est maintenue dans sa po- sition par une bague élastique 19. La paroi d'extrémité 20 du carter du cylindre est exécutée de la même façon avec un diamètre réduit à son extrémité et est munie d'un joint d'é- tanchéité 17,
Le joint 17 comprend des parties saillantes sembla- bles à des lèvres qui s'appliquent contre les parois.
Ces par- ties saillantes sont appliquées contre les parois par l'agent sous pression qui pénètre dans l'enceinte 10 du cylindre, de sorte que la fermeture est d'autant plus étanche que la pres- sion de l'agent est plus élevée. L'agent sous pression peut parvenir dans l'espace annulaire intérieur à travers des ori- fices 21 disposés dans les bagues d'appui 18.
La paroi d'extrémité 20 du carter 1 du cylindre est maintenue dans le carter 1 du piston par un fond 22 qui est relié au carter 1 du piston à l'aide de vis qui ne sont pas
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représentées sur le dessin. A la tige 13 de la soupape est reliée, par l'intermédiaire d'une bride 23, une membrane 24 qui est prise entre le fond 22 et la paroi en bout 20 du cy- lindre en 25. La membrane repose dans un espace libre 26 qui est relié par un orifice 27 à une conduite 28. La conduite 28 conduit à un emplacement de service qui n'est pas représen- té sur le dessin, par exemple au-dessus de fours de cokéfaction à chambres, à partir duquel on surveille les opérations et on détermine le cas échéant un. arrêt immédiat de la commande d'entraînement.
Un arrêt de ce genre se fait par la manipulation d'un organe d'arrêt non représenté à partir du poste de com- mande, do telle sorte que de l'agent sous pression parvient dans l'espace libre 26 et déplace la membrane 24 avec la tige de soupape mobile 13 de telle sorte que la soupape d'admi @ ferme 1-'orifice 16. Grâce à cela, l'agent sous pression qui est entré au préalable par la cavité de la tige de sou- pape 13 et les orifices 2µ¯ dans la chambre de soupape 1J? ne peut plus parvenir dans l'enceinte 10 du cylindre, de sorte qu'il ne s'effectue plus aucun travail.
L'air déplacé;, lors de cette fermeture de la soupa- pe de travail 14, 1.6./ hors de l'espace libre 26a qui est à l'opposé de l'espace libre 26 parvient, par des orifices 30 de la paroi d'extrémité 20, dans un espace annulaire 31 puis à l'air libre à travers des orifices 32 disposés dans le car- ter 1 du cylindre
Pour obtenir, en particulier après l'arrêt de l'ad- mission de l'agent sous pression, par la conduite 28, à partir du poste central de commande, et ,amenée de la pression par la conduite 11, une ouverture automatique de la soupape d'amenée 14, il est nécessaire que le diamètre de la tige de soupape
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qui pénètre dans la chambre de soupape 15 soit plus grand que l'orifice 16,
afin qu'il y ait une surface de pression active pour l'ouverture de la soupape d'admission 14 contre la par- tie annulaire qui ne se trouve pas dans la région des orifices 16 de passage.
Sur la tige de soupape 13 est fixé à l'intérieur un collet 33 placé à l'intérieur d'un espace libre 34 et dans un trou taraudé du fond 22 pivote, de façon à pouvoir être dé- placée, une , me de commande 36. La roue de commande 36 pré- sente un alésage 37 dans lequel la tête de raccordement 12 pour l'agent sous pression peut se déplacer avec la tige de soupape 13. Entre l'extrémité de cette tête 12 et le collet 33, la roue de commande 36 présente un collet intérieur 38 qui, lorsqu'on fait sortir ou entrer la roue de commande par rotation, vient buter contre la tête 12 ou le collet 33.
En faisant tourner la roue de commande vers l'intérieur, on peu donc, au moyen de la tige de soupape, fermer l'orifice 16 par sa soupape d'admission il+, de sorte qu'on peut opérer sur place même un arrêt immédiat de la commande d'entraînement.
En faisant tourner vers l'extérieur la roue de com- mande 36, on tire vers l'extérieur la tête de raccordement avec la tige 13 de la soupape, et par ce moyen on ouvre la soupape d'admission 14, en sens contraire de l'agent sous pression qui agit sur la membrane 24, lorsque cette soupape a été fermée à partir du poste de commande par l'arrivée de l'agent sous pression par la conduite 28.
Le presse-étoupe 39 de la tige de soupape 13 tra- versant le fond 22 est exécuté de la même manière que les joints 17 déjà décrits.
Le mouvement de rappel s'effectue par l'introduc- tion de l'ag-ent sous pression à travers une conduite 40 qui
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est en communication avec un orifice 41 du carter 1 du cylin- dre. L'orifice 41 est en communication avec un espace annulai- re 42 formé par un fond 43 vissé par un filetage dans le car- ter Le fond 43 comporte une partie cylindrique saillante 44 qui pousse contre un joint mou 45 qui est exécuté de la même manière que le joint mou 17 du piston 3. Par des orifices 46 de la saillie cylindrique 44 du fond 4¯3, l'espace annulaire 42 est en communication avec l'espace cylindrique 47.
Le piston 4; est creux et comporte un écrou mobile 48 qui est monté à l'intérieur par'un pas de vis de façon à pouvoir coulisser. L'écrou mobile 48 est exécuté à l'inté-- rieur de façon à présenter plusieurs surfaces qui sont adaptées à une clef à tube 49. La clef à tube 49 pivote par une tige unie 50 dans la paroi en bout du fond 43, de sorte que par ro- tation de la clef 49 on peut déplacer l'écrou 48 comme on veut..
Par ce moyen, on peut faire varier la course du double piston, par adaptation à la puissance nécessaire, depuis la course la plus grande jusqu'à la course nulle, donc jusqu'à l'arrêt com- plet du dispositif d'entraînement. Ce dernier cas se produit lorsque le piston 3 est dans la région de la paroi en bout 20 et que l'écrou mobile 48 a été sorti jusqu'à la paroi en bout du fond 43.
Le déplacement de l'écrou 48 au moyen de la clef 49 s'effectue à l'aide d'un volant 51 qui est monté au moyen d'un écrou 52 sur l'extrémité de l'arbre 50 de la clef à tube 49 et contre laquelle est adapté un presse-étoupe 53 exécuté de la même manière que les autres joints.
La roue libre 8 pivote dans un carter 54, 55 dans lequel elle est enfermée et qui est relié au carter 1 du pis- ton. Le carter 54 est assemblé de façon étanche avec la par- tie 55 de carter par des boulons 56. Le carter possède un alé-
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sage 57 qui est relié à une conduite de compensation 58 né- cessaire dans une commande d'entraînement hydraulique. La con- duite de compensation 58 qui recueille le liquide sous pressio? s'échappant de l'enceinte du cylindre conduit ce liquide à l'intérieur du carter 54, 55. La partie 54 de ce carter est en communication avec le double piston par l'intermédiaire de la perforation 9 du carter 1 du piston et de l'évidement de ce piston, de sorte que lorsqu'on utilise de l'huile comme agent sous pression, les organes mobiles du piston reposent dans l'huile.
Dans le mouvement de travail effectué par le pis- ton d'avancement .3 dans le sens de la flèche 59, la roue librt, 8 exécutée de la manière usuelle et non représentée de façon détaillée est entraînée dans un mouvement de rotation corres- pondant à la course du piston, de sorte que l'arbre d'entraî- nement 60 relié à la roue libre tourne d'une manière corres- pondante. Par le mouvement du piston provoqué au moyen du pis- ton de rappel en sens contraire de la flèche 59, seule la roue libre 8 tourne également en sens contraire, tandis que l'arbre 60 ne tourne pas en même temps.
Pour obtenir pendant ce mouvement de rappel un arrt certain de l'arbre d'entraî- nement 60, on a monté, dans l'articulation 61 de la partie ¯55 du carter, et de manière qu'il puisse pivoter, un organe de verrouillage 62 qui agit sur une roue de verrouillage 63 mon- tée de façon fixe sur l'arbre 60 de telle sorte que la roue 63 puisse faire déplacer librement l'organe de verrouillage 62 lors du mouvement de travail du piston 3 dans le sens de la flèche 59, mais qu'il maintienne fixe la roue 63 lors du mouvement de rappel par le piston 4 en sens contraire, de telle sorte que l'arbre de commande 60 ne puisse tourner dans le sens rétrograde.
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L'extrémité sortante 64 de l'arbre d'entraînement 60 est exécutée avec une section rectangulaire et porte un alésage cylindrique et vertical 65. Dans cet alésage cylin- drique 65 pivote le tourillon 66 d'un organe d'entraînement 67 en forme de chape. Le tourillon 66 porte un arbre d'extré- mité 68 de section réduite et muni d'un filetage. L'alésage 65 de l'extrémité 64 de l'arbre porte un prolongement 69 qui est élargi.
Le tourillon 66 de l'organe d'entraînement 67, qui pi- vote ainsi, est maintenu dans la position axiale au moyen d'un écrou rond 70 vissé sur le filetage de l'arbre d'extré- mité 68.
Dans la chape de l'organe d'entraînement 67 se trou- ve le maneton 71 d'une manivelle 72 solidaire de l'arbre 73 de la boîte de vitesse.
Ainsi qu'on le voit par ce qui précède, on peut donc compenser toutes les différences de position qui se pro- duisent entre l'arbre d'entraînement 60 et l'arbre mené 73 par déplacement du maneton 71 dans la chape 67. La chape de l'organe d'entraînement 67 s'adapte par son tourillon 65 par un mouvement de rotai ion à n'importe quelle position donnée, de telle sorte qu'il subsiste toujours un contact linéaire entre les surfaces de la chape de l'organe d'entraînement 67 et du maneton 71.Enfin, ainsi qu'on le voit sans peine ,on peut également compenser un déplacement axial des deux arbres l'un par rapport à l'autre.
Le liquide sous pression nécessaire à la commande hydraulique se verse dans l'es carters 54 et 55 fermés, agis- sant en récipients de compensation, des commandes individuel- les d'entraînement, à travers un orifice supérieur 74 de la partie 55 du carter que l'on ferme au moyen d'un bouchon 75.
Le bouchon 75 est muni d'un oeillet 76 qui sert en même temps
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à l'entrée en prise d'un appareil de levage pour le montage.
REVENDICATIONS
1) Dispositif d'entraînement pour fonctionnement hydraulique ou pneumatique au moyen d'un moteur à double piston avec transformation du mouvement rectiligne de va-etvient en un mouvement de rotation pas à pas, caractérisé par le fait que le double piston est relié directement, et de manière à assurer une transmission impérative des efforts, par l'intermédiaire d'une roue libre à l'arbre qui transmet le mouvement de rotation, et que le dispositif d'entraînement est placé dans un carter clos de telle sorte que seul l'arbre d'entraînement qui tourne passe à travers le carter.