CH347156A - Dispositif moteur à mouvement alternatif - Google Patents

Description

  Dispositif moteur<B>à</B> mouvement alternatif    La présente invention a pour objet un dispositif  moteur<B>à</B> mouvement alternatif, comprenant deux  vérins<B>à</B> fluide sous pression et des, moyens de liaison  cinématique permettant auxdits vérins d'agir en oppo  sition sur un même     arbm    pour lui imprimer un.<B>dé-</B>  placement angulaire alternatif.  



  Lorsqu'un tel dispositif est destiné<B>à</B> être installé,  par exemple,<B>à</B> l'extérieur ou, plus généralement,  dans un milieu ambiant susceptible d'exercer sur lui  des effets nuisibles, il est intéressant de loger l'en  semble du dispositif dans un espace entièrement clos,  propre<B>à</B> protéger ses organes, contre lesdits effets.  



  Or, si la prise de mouvement<B>à</B> partir du disposi  tif     s7effectue    au moyen d'un organe tel qu'une tige  de piston se déplaçant par translation, les courses, de  cet organe vers l'intérieur du dispositif finissent néces  sairement par entraîner des corps. étrangers, indési  rables en provenance de     Pextérieur,    tandis qu'une  partie de la tige se trouve exposée<B>à</B> des risques de  corrosion.  



  <B>Il</B> en serait d'ailleurs<B>de</B> même pour tous<B>élé-</B>  ments intermédiaires, du dispositif, crémaillères, biel  les,     etc.,    qui sortiraient<B>à</B> l'extérieur et qui seraient  animés     d!un    mouvement de translation alternatif.  



  Le dispositif moteur<B>à</B> mouvement alternatif  objet de l'invention est caractérisé en ce que l'ensem  ble des organes mobiles est enfermé dans un boîtier  dont ne sortent que ledit arbre et les raccords de  tuyauterie destinés<B>à</B> assurer l'admission et l'évacua  tion du fluide moteur actionnant lesdits vérins.  



  Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple,  plusieurs formes d'exécution du dispositif moteur qui  fait l'objet de l'invention.    La     fig.   <B>1</B> est une coupe longitudinale du disposi  tif moteur<B>à</B> vérin double constituant la première  forme d'exécution.  



  La     fig.    2 est une coupe transversale d'une va  riante, suivant la ligne 2-2 de la     fig.    4, constituant  la deuxième forme     d!exécution.     



  La     fig.   <B>3</B> est une vue analogue,<B>à</B> la     fig.   <B>1</B> d'une  autre variante, constituant la troisième forme, d'exé  cution, dans laquelle on a représenté schématique  ment l'ensemble des, circuits, hydrauliques.  



  La     fig.    4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de  la     fig.    2.  



  La     fig.   <B>5</B> est une coupe suivant la ligne<B>5-5 de</B>  la     fig.    4.  



  La     fig.   <B>6</B> est une coupe suivant la ligne<B>6-6</B> de  la     fig.   <B>5,</B> et  la     fig.   <B>7</B> est une coupe suivant la ligne<B>7-7</B> de  la     fig.   <B>6.</B>  



  Le dispositif moteur des formes d'exécution re  présentées sur le dessin comporte un bloc d'acier<B>1</B>  sur lequel est rapporté un carter en un alliage<B>à</B> base  d'aluminium 2. Dans<B>le</B> bloc<B>1</B> sont usinés deux alé  sages parallèles<B>3</B> et 4 qui constituent les cylindres  de deux vérins<B>à</B> simple effet dont les pistons<B>6</B> et<B>5</B>  sont portés par des crémaillères<B>7</B> et<B>8.</B> Les     crémaillè-          res   <B>7</B> et<B>8</B> sont disposées de part et d'autre d'un  pignon<B>9</B> avec lequel elles, sont en prise en deux  points diamétralement opposés. Le pignon<B>9</B> est calé  en rotation sur un arbre<B>11</B> tourillonné sur des paliers  12 et<B>13</B> constitués par des éléments du carter 2.

    Par ailleurs, l'arbre<B>11</B> traverse l'enveloppe du carter      2 dans un presse-étoupe 14. La partie extérieure<B>15</B>  de l'arbre<B>11</B> constitue la prise de mouvement du  dispositif. Les cylindres<B>3</B> et 4 communiquent avec  l'extérieur par des lumières,<B>16,</B> respectivement<B>17,</B>  qui communiquent avec des raccords<B>18</B> et<B>19</B> sur  lesquels sont fixées des tuyauteries d'alimentation et  de purge     non    représentées. Les crémaillères<B>7</B> et<B>8</B>  sont guidées par des glissières 21, 22,     constitué-es     par des parties du carter en aluminium 2.  



  L'alimentation et la purge des vérins<B>3</B> et 4 se  font de manière<B>à</B> assurer simultanément l'envoi, dans  l'un des vérins, de la quantité de fluide nécessaire  pour assurer rune, des courses angulaires<B>de</B> l'arbre  <B>11,</B> et l'évacuation,<B>à</B> partir de l'autre vérin, de la  même quantité, de fluide. Un, dispositif de commuta  tion assure ensuite l'inversion de rôle des deux  vérins, le second vérin recevant,<B>à</B> son tour, la quan  tité de, fluide nécessaire pour assurer la course -angu  laire inverse de l'arbre<B>11,</B> tandis que le premier  vérin est,<B>à</B> son tour, purgé d'une quantité de fluide  égale.  



  Du fait de la liaison cinématique directe entre  les équipages mobiles des vérins assurée par le pignon  commun<B>9,</B> du fait de l'égalité: des courses des vérins,  et du fait de la constance des sections des cylindres,  la somme des capacités variables des compartiments  actifs desdits cylindres, est constante, et il en est de  même de l'espace libre<B>à</B> l'intérieur du carter, lequel  espace est égal<B>à</B> la différence entre, le, volume du  corps creux comprenant les espaces intérieurs du  carter et du bloc,     d!une    part, et la somme des volu  mes des deux     pistons-crémaillères    du pignon, de la  partie intérieure<B>de</B> l'arbre<B>11</B> et de la capacité to  tale constante des deux vérins,     d!autre    part.  



  Dans ces conditions,<B>à</B> une même température, et  si les pistons<B>5</B> et<B>6</B> ne donnent lieu<B>à</B> aucune fuite,  la pression dans ledit espace libre est constante.  



  Cependant, étant donné; que des fuites peuvent,  <B>à</B> la longue, provoquer un remplissage au moins par  tiel dudit espace libre par le fluide moteur et, étant  donné que des différences de température risque  raient alors<B>de</B> provoquer une augmentation de pres  sion prohibitive dans ledit espace libre, le dispositif  est complété par une soupape permettant au fluide  sous pression, éventuellement contenu dans l'espace  libre, de     eéchapper   <B>à</B> l'extérieur. Sur la     fig.   <B>1,</B> ladite  soupape est constituée par un clapet<B>23,</B> par exemple  en matière plastique, porté par une lame<B>de</B> ressort  24, et qui obture normalement une lumière<B>25</B> tra  versant l'enveloppe du carter 2.

   Si la pression<B>à</B> l'in  térieur du carter 2 devient supérieure<B>à</B> la force du  ressort 24,<B>le,</B> -clapet<B>23</B> se soulève et laisse<B>le</B> fluide  sous pression s'échapper. Par contre, même si la  pression<B>à</B>     rintérieur    du carter 2 devient inférieure<B>à</B>  la pression atmosphérique,<B>le</B> clapet<B>23</B> s'oppose<B>à</B>  toute pénétration     d7impuretés   <B>à</B> l'intérieur du carter.  



  La forme d'exécution représentée<B>à</B> la     fig.   <B>3</B> com  prend un mécanisme, obturateur logé dans la masse  du bloc<B>1.</B> Ce mécanisme correspond au dispositif  décrit dans le brevet suisse     No   <B>337379,</B> intitulé.    Dispositif     d'autoverrouillage    hydraulique de deux vé  rins. Le vérin logé dans l'alésage<B>3</B> est alimenté par  une conduite<B>27</B> contrôlée par un clapet     antiretour     <B>28</B> poussé par un ressort 28a. La purge est assurée  par des conduites<B>29</B> et<B>53,</B> reliées<B>à</B> une nourrice  (non représentée), sous le, contrôle d'un clapet<B>31</B>  soumis<B>à</B> l'action     (fun    ressort<B>30.</B>  



  D'une manière analogue, le vérin logé dans l'alé  sage 4 est alimenté par une conduite<B>32,</B> contrôlée par  un clapet     antiretour   <B>33,</B> poussé par un ressort 33a  et sa purge est assurée par une conduite 34 et la  conduite<B>53</B> reliée<B>à</B> la nourrice, sous le contrôle d'un  clapet<B>35</B> soumis<B>à</B> l'action d'un ressort<B>37.</B>  



  La conduite<B>27</B> est contrôlée par un distributeur  <B>36</B> dont le tiroir<B>38</B> est soumis<B>à</B>     I!action    de la pres  sion régnant dans la conduite     d%dmission   <B>39.</B> Le  tiroir<B>38</B> porte, en outre, une     tige-poussoir    41 sus  ceptible de lever le clapet<B>35</B> de son siège, avant que  ledit tiroir<B>38</B> ne se soit suffisamment déplacé pour  dégager l'orifice 42 de la conduite<B>27.</B>  



  D'une manière analogue, la conduite<B>32</B> alimen  tant le vérin logé dans, l'alésage 4 est contrôlée par  un distributeur 44 dont le tiroir 45 porte une     tige-          poussoir    46 susceptible<B>de</B> lever de son siège<B>le</B> cla  pet<B>31</B> et      & ouvrir    l'orifice 47 de la conduite<B>32,</B> dans  les mêmes conditions que décrit ci-dessus, en ce qui  concerne le distributeur<B>36.</B>  



  De plus, les, deux compartiments, actifs des cylin  dres<B>3</B> et 4 sont munis, de soupapes de décharge 48  et 49, tarées par des ressorts,<B>51</B> et<B>52, à</B> une pres  sion supérieure<B>à</B> la pression maximum de service  envisagée, mais suffisamment limitée pour éliminer  tout risque de détérioration du mécanisme par sur  pression. Ces, soupapes<B>de</B> décharge débouchent dans  la conduite<B>53 de</B> retour<B>à</B> la nourrice.  



  Le fonctionnement est très simple: en l'absence  de toute pression dans le mécanisme, les quatre cla  pets<B>28, 33, 31</B> et<B>35</B> reposent sur leurs sièges, et le  liquide enfermé dans; les, cylindres<B>3</B> et 4 maintient  verrouillé l'ensemble.  



  Si, dans ces conditions, on désire déplacer la  structure mobile, par exemple dans le sens<B>de</B> la<B>flè-</B>  che<B>f de</B> la     fig.   <B>3,</B> il suffit d'envoyer du liquide dans  la conduite     d!admission   <B>39 :</B> ce liquide déplace tout  d'abord le tiroir<B>38,</B> qui ouvre,<B>le</B> clapet<B>35</B> et établit  une communication entre les, conduites<B>39</B> et<B>27 ; le</B>  liquide soulève<B>le</B> clapet<B>28</B> et vient agir sur le piston  <B>6</B> du vérin correspondant, ce qui, par l'intermédiaire  de la liaison cinématique constituée par le pignon.<B>9,</B>  provoque le déplacement du piston<B>5</B> qui, le clapet  <B>35</B> étant ouvert, peut évacuer vers la nourrice, par  les conduites 34 et<B>53,</B> le liquide que contenait le  cylindre 4.  



  Lorsque<B>le</B> déplacement est achevé, le liquide  qui l'a assuré est enfermé dans le cylindre<B>3</B> par la  fermeture du clapet<B>28,</B> et ainsi de suite.  



  Si l'on se réfère maintenant aux     fig.    4<B>à 7,</B> on  retrouve, en particulier, le clapet     antiretour    d'admis  sion<B>33</B> du cylindre 4 sur la     fig.   <B>6,</B> les tiroirs<B>38</B> et  45 de commande des admissions et des purges sur      la     fig.   <B>5,</B> et les soupapes de décharge 48 et 49 sur  la     fig.    4. Sur toutes les figures, pour désigner les  mêmes organes, on a utilisé les mêmes indices de  référence que sur le schéma des circuits hydrauliques  représenté<B>à</B> la     fig.   <B>3</B> et     qu7on    a décrit plus haut.  



  Pour des raisons de construction et de montage,  chaque soupape de décharge, par exemple la sou  pape 49, est constituée par une bille logée dans une  pièce<B>61</B> qui comporte le siège de soupape, et qui  est elle-même vissée dans. une pièce<B>62</B> maintenue  en place dans un alésage<B>63</B> du bloc<B>1,</B> par un bou  chon fileté 64.     Uextrémité    intérieure de chacun des  pistons<B>5</B> et<B>6</B> présente un canal transversal<B>65,</B> en  liaison avec des canaux longitudinaux<B>66</B> qui débou  chent sur la face extrême intérieure du piston. Une  telle disposition conduit<B>à</B> un encombrement réduit.  



  Ainsi, pour un moteur capable de fournir un  couple de<B>50</B>     m/kg    et travaillant sous une pression de  400     kg/cm2,    on peut utiliser un bloc d'acier carré de  <B>100</B> mm<B>de</B> côté et de<B>125</B> mm de largeur, fixé<B>à</B> un  carter en aluminium de, 120 mm de longueur.

Claims (1)

1. <B>REVENDICATION :</B> Dispositif moteur<B>à</B> mouvement alternatif, com prenant deux vérins<B>à</B> fluide sous pression et des moyens de liaison cinématique permettant auxdits vérins d'agir en opposition sur un même arbre pour lui imprimer un déplacement angulaire alternatif, caractérisé en ce que l'ensemble des organes mobiles est enfermé dans un bditier dont ne sortent que ledit arbre et les raccords de tuyauterie destinés<B>à</B> assu rer l'adniission. et l'évacuation du fluide moteur ac tionnant lesdits vérins.

   SOUS-REVENDICATIONS <B>1.</B> Dispositif moteur suivant la revendication, caractérisé en ce que ledit bâitier est constitué par deux éléments rapportés<B>-</B> un bloc en une matière<B>de</B> grande résistance mécanique et d'une porosité suffi samment faible pour qu7elle soit étanche au fluide moteur, dans lequel sont forés des alésages consti tuant les cylindres. des. vérins, et un carter en une matière antigrippante dans les parois duquel sont formées des glissières sur lesquelles, sont guidées les parties extérieures des tiges des vérins et des paliers sur lesquels tourillonne l'arbre de sortie. 2.

   Dispositif moteur suivant la revendication et la sous-revendication <B>1,</B> caractérisé en ce que ledit bloc est en acier et ledit carter en un alliage<B>à</B> base d'aluminium. <B>3.</B> Dispositif moteur suivant la revendication, caractérisé en ce que, lesdits moyens de liaison ciné matique sont constitués, d'une part, par un pignon calé en rotation sur ledit arbre et, d'autre part, par deux crémaillères solidaires, chacune du piston de run des vérins et toutes deux en prise avec ledit pignon, et disposées, de part et d!autre de celui-ci. 4.

   Dispositif moteur suivant la revendication et la sous-revendication <B>3,</B> caractérisé en ce que les cré maillères sont parallèles, engrènent avec une même tranche du pignon et constituent en même temps, les tiges de piston des vérins dans les cylindres desquels elles peuvent pénétrer. <B>5.</B> Dispositif moteur suivant la revendication, caractérisé en ce que des moyens obturateurs, assu rant le fonctionnement des vérins, sont également logés dans ledit boitier. <B>6.</B> Dispositif moteur suivant la revendication et la sous-revendication <B>5,</B> caractérisé en ce que lesdits moyens obturateurs sont logés dans des comparti ments usinés dans la masse dudit bloc.

   <B>7.</B> Dispositif moteur suivant la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un presse- étoupe interposé entre l'arbre de sortie et la paroi du boîtier. <B>8.</B> Dispositif moteur suivant la revendication et la sous-revendication <B>7,</B> caractéris6 en ce qu'il com prend, en outre, une soupape de décharge qui con trôle une lumière pratiquée dans la paroi du boitier, ladite soupape interdisant tout passage de matière étrangère de l'extérieur vers l'intérieur du boitier. <B>9.</B> Dispositif moteur suivant la revendication,

   caractéris6 en ce que les vérins sont agencés de telle ni ère que leurs déplacements, simultanés<B>à</B> l'inté- ani, rieur du boîtier ne provoquent aucune variation de la capacité totale des deux vérins de l'espace intérieur, ni-, par conséquent, du reste du volume intérieur du boî#er. <B>10.</B> Dispositif moteur suivant la revendication et la sous-revendication <B>9,</B> caractérisé en ce que les vérins ont des sections égales et en ce que,<B>à</B> un déplacement angulaire donné de l'arbre de sortie, correspondent des, déplacements en translation égaux des équipages mobiles des deux vérins.