EP0972946A1 - Multiplicateur de force pneumo-hydraulique - Google Patents
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- F15B11/032—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters
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- F15B2211/50518—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means using pressure relief valves
Definitions
- This multiplier applicable to any type of mooring operates using pressurized air as the power source.
- This air pressure by means of a hydraulic multiplying cylinder, is converted in mechanical thrust force.
- this invention has a stroke automatic advance and return using only pressurized air. So therefore, it is a pneumo-hydraulic force-pressure multiplier which obtains an automatic stroke then a multiplying transformation of the supply air pressure in mechanical push-mooring force.
- a multiplier is used a very long pneumatic cylinder which is integral with a reservoir hydraulic.
- the action of the inner piston of the pneumatic cylinder and its stroke is break it down into two phases; the automatic movement of advancement and go back, then multiply action. Which requires a large length of the device.
- the invention does not need only pressurized air, present on most work center sites, without the need for external devices.
- the device can be used on any tool of thrust, whether it is mooring parts like the press or the jaws, or for closing or other utilities.
- the flange (1) has been perforated in a multiform way to allow the conduct of fluids. Some of the exits of said conduits have not function, from where they were closed by plugs (t).
- the main piston (9) pushes the mechanical plunger (11) which will exert the multiplied force where the user wants it, or the mechanism of which the user will need, for example, by means of a washer (22).
- the mechanical pusher moves in the chamber anterior (C9) against the action of a spring (10).
- fluid for example pneumatic and a front chamber (C 4 ) full of oil and in communication (P 4 ) with the rear chamber (C 8 ) of the main cylinder (5 1 ).
- a third cylinder with a rear chamber (C 6 ) actuated by fluid, for example pneumatic, a third piston (15) coaxial with the main piston (9) and which is introduced during its movement in the cylindrical chamber (C 5 ) of said main piston (9).
- fluid for example pneumatic
- the second (5 2 ) and the third cylinder (5 3 ) are presented ( Figure 1) inside a single block or flange (1).
- the multiplier receives the air supply from the part rear or side of the support flange (1) by the accesses (2) or (3) which communicate with each other, this is also the reason why one of these must always remain closed.
- the flange (1) is a compact piece pierced to obtain the various chambers of fluids, for example air, oil, water, etc.
- it has holes (a) which make it possible anchoring with bolts.
- it has a hole threaded (4) which receives the main tank or main cylinder (5), giving rise to the assembly with double interlocking.
- the cavity (C 1 ) communicates with the cavity (C 2 ) where there is a second valve assembly (V 2 ).
- the air then passes through the conduit (P 8 ) to the second valve assembly (V 2 ) placed in the cavity (C 2 ).
- the one-way valve (13) prevents it from crossing this assembly in the longitudinal direction and advances towards the point (P 1 ) where it divides into two flows; one which continues towards (P 2 ) and another which advances towards (P 3 ).
- Path P 2 The air which goes to (P 2 ) is introduced into the rear chamber (C 3 ) of the second cylinder ( Figure 1), located under the second piston (7). This causes the piston (7) to advance in a vertical direction against the action of the spring (17). This piston (7) pulses the oil located in the front chamber (C 4 ) through the point (P 4 ) to the cylindrical pressure chamber (C 5 ) of the main cylinder reservoir (5 1 ) The cylindrical chamber (C 5 ) is previously filled with oil. The sealing ring (8) and the piston (15) prevent the oil from escaping by preventing communication between the chambers of the main cylinder (C 5 ) (C 8 ) and the third cylinder (C 7 ).
- the oil thus displaced from the front chamber (C 4 ) to the cylindrical chamber (C 5 ) increases the volume of oil in the cylindrical chamber (C 5 ) and causes the main piston (9) to advance inside the main cylindrical tank (5), compressing the spring.
- the piston (9) takes in its movement the mechanical plunger (11). This is responsible for transmitting the pressure.
- the automatic advance travel of the mechanical plunger is obtained.
- the air located in the rear chamber (C 6 ) pushes the pneumatic piston (14) forward and the air located in the front chamber (C 7 ) exits into the atmosphere, through a silencer filter located at the outside of the flange (1).
- the rod (15) passes through the sealing rings (8) (20) by entering the cylindrical chamber (C5).
- the main piston (9) cannot advance further, since it has already carried out its approach work, with the automatic stroke described above.
- the introduction of this rod (15) into the main chamber (C 5 ) produces the multiplication of the pressure by application of the elementary law of Pascal hydraulic.
- the air located in the rear chamber (C 3 ) of the second cylinder (5 2 ) leaves behind and exits through point (P 2 ) at (P 1 ) (figure 2) and advances freely towards the outside, crossing transversely the first and second valve assembly (V 1 ) and (V 2 ).
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Abstract
Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, se composant d'un cylindre principal (51) avec un piston principal (9) et une chambre postérieure (C8) qui se prolonge de manière coaxiale par une chambre cylindrique (C5) par l'intérieur dudit piston (9) et qui est plein d'huile; un second cylindre (52) disposé transversalement et actionné au cylindre principal; un troisième cylindre (53) avec une chambre postérieure (C6) à actionnement par fluide et un troisième piston (15) coaxial avec le piston principal (9) et qui s'introduit par son déplacement dans la chambre cylindrique (C5) dudit piston principal (9); des joints d'étanchéité d'huile qui avec le piston principal empêchent la communication entre les chambres des cylindres. Applicable dans le domaine des outils. <IMAGE>
Description
Ce multiplicateur applicable à tout type d'amarrage
fonctionne en utilisant l'air sous pression comme source d'alimentation. Cette
pression de l'air, au moyen d'un cylindre multiplicateur hydraulique, se convertit
en force mécanique de poussée. Par ailleurs, cette invention possède une course
automatique d'avance et de retour n'utilisant que de l'air sous pression. Ainsi
donc, il s'agit d'un multiplicateur de force-pression pneumo-hydraulique qui
obtient une course automatique puis une transformation multiplicatrice de la
pression de l'air d'alimentation en force mécanique de poussée-amarrage.
Dans la technologie connue, on utilise comme multiplicateur
un cylindre pneumatique de grande longueur qui est solidaire d'un réservoir
hydraulique. L'action du piston intérieur du cylindre pneumatique et sa course se
décomposent en deux phases; le mouvement automatique d'avancement et de
retour en arrière, puis l'action multiplicateur. Ce qui oblige à une grande
longueur de l'appareil.
Notre invention répartit cette double action sur deux pistons
placés transversalement. On obtient ainsi que l'ensemble soit de moindre
longueur.
Il faut souligner tout spécialement que l'invention n'a besoin
que de l'air sous pression, présent sur la plupart des sites des centres de travail,
sans qu'il y ait besoin d'appareils extérieurs. En outre, nous partons d'une basse
pression 6-8 bar pour arriver à une grande force d'amarrage de 4-5 tonnes, qui
nécessite simplement une entrée d'air, ce qui facilite le travail de l'opérateur.
Le multiplicateur de force pneumo-hydraulique objet de
l'invention, du fait de l'action de l'air sous pression, parvient à son objectif en :
La nouveauté de l'invention tient à :
- l'utilisation de deux pistons pneumatiques successifs dans le temps, durant la phase de course automatique et serrage et vice-versa
- l'utilisation des deux bagues d'étanchéité qui ferment les chambres de manière successive avec le piston pneumatique.
L'appareil peut être utilisé sur n'importe quel outillage de
poussée, que ce soit d'amarrage de pièces comme la presse ou les mâchoires, ou
pour la fermeture ou d'autres utilités.
Pour mieux appréhender l'objet de la présente invention, on
trouvera représentée sur les plans une forme préférentielle de réalisation pratique,
susceptible de changements accessoires qui n'en détournent pas le fondement.
On trouvera la description ci-après d'un exemple de
réalisation pratique, non limitative, de la présente invention.
Certains des éléments représentés n'ont été ni numérotés ni
décrits dans la mesure où ils sont conventionnels et ne sont pas l'objet de
l'invention.
La bride (1) a été perforée de manière multiforme pour
permettre la conduite de fluides. Certaines de sorties des dites conduites n'ont pas
de fonction, de là qu'elles ont été obturées par des bouchons (t).
On dispose un cylindre (51) principal avec un piston (9), avec
une chambre postérieure (C8) qui se prolonge par une chambre cylindrique (C5)
par l'intérieur du piston principal (9) et qui est pleine d'huile.
Le piston principal (9) pousse le poussoir mécanique (11) qui
exercera la force multipliée là où le voudra l'utilisateur, ou le mécanisme dont
l'utilisateur aura besoin, par exemple, au moyen d'une rondelle (22).
Le pousseur mécanique se déplace dans la chambre
antérieure (C9) contre l'action d'un ressort (10).
On dispose un second cylindre (52) avec un second piston (7)
une chambre postérieure (C3) à actionnement par fluide, par exemple
pneumatique et une chambre antérieure (C4) pleine d'huile et en communication
(P4) avec la chambre postérieure (C8) du cylindre principal (51).
On dispose un troisième cylindre (53) avec une chambre
postérieure (C6) à actionnement par fluide, par exemple pneumatique, un
troisième piston (15) coaxial avec le piston principal (9) et qui s'introduit lors de
son déplacement dans la chambre cylindrique (C5) dudit piston principal (9).
A la sortie (s) du troisième piston (15) on dispose une
première bague d'étanchéité d'huile (8).
Le second (52) et le troisième cylindre (53) se présentent
(figure 1) à l'intérieur d'un bloc unique ou bride (1).
Dans la partie arrière du cylindre principal (51) entre sa
chambre postérieure (C8) et la chambre antérieure (C4) du second cylindre (52) se
dispose une seconde bague d'étanchéité (20) d'huile fait d'une pièce auxiliaire
(21) fixe (filetée) coaxiale avec le troisième piston (15) et disposée face à sa /ses
sortie (s).
En position coaxiale se retrouvent le cylindre principal (51)
et le troisième cylindre (53), c'est-à-dire, leurs pistons (9), (15) et dans une
disposition indéterminée le second cylindre (52) bien que dans cette réalisation il
se trouve perpendiculaire par rapport à eux.
Le multiplicateur reçoit l'alimentation d'air de la partie
arrière ou latérale de la bride-support (1) par les accès (2) ou (3) qui
communiquent entre eux, c'est d'ailleurs la raison pour laquelle l'un de ceux-ci
doit toujours rester fermé.
La bride (1) est une pièce compacte et percée pour obtenir
les diverses chambres des fluides, par exemple air, huile, eau, etc. Pour se joindre
ou s'amarrer aux éléments extérieurs, elle comporte des trous (a) qui en rendent
possible l'ancrage à l'aide de boulons. Dans sa partie avant, elle comporte un trou
fileté (4) qui reçoit le réservoir principal ou cylindre principal (5), en donnant lieu
à l'assemblage à emboítement double.
Cette forme compacte et réduite de l'ensemble bride (1)-réservoir
cylindre principal (5) est une différence importante par rapport à l'art
antérieur.
A la figure 2, on apprécie que l'air à pression qui entre à
travers les orifices (2) ou (3) arrive à la cavité (C1) occupée par le premier
ensemble valvulaire (V1). Sur cet ensemble (V1) se trouve montée une soupape
unidirectionnelle (6) qui empêche que l'air d'entrée ne le traverse dans le sens
longitudinal.
La cavité (C1) communique avec la cavité (C2) où se trouve
un second ensemble valvulaire (V2).
L'air parvient ensuite par le conduit (P8) au second ensemble
valvulaire (V2) placé dans la cavité (C2). La soupape unidirectionnelle (13)
l'empêche de traverser cet ensemble dans le sens longitudinal et avance vers le
point (P1) où il se divise en deux débits; l'un qui continue vers (P2) et un autre qui
avance vers (P3).
Voie P2.- L'air qui se dirige vers (P2) s'introduit dans la
chambre postérieure (C3) du second cylindre (figure 1), située sous le second
piston (7). Ceci fait que le piston (7) avance en direction verticale contre l'action
du ressort (17). Ce piston (7) pulse l'huile située dans la chambre avant (C4) par
le point (P4) vers la chambre cylindrique de pression (C5) du réservoir du cylindre
principal (51) La chambre cylindrique (C5) est préalablement remplie d'huile. La
bague d'étanchéité (8) et le piston (15) empêchent que l'huile n'échappe en
empêchant la communication entre les chambres du cylindre principal (C5) (C8)
et le troisième cylindre (C7).
L'huile ainsi déplacée de la chambre avant (C4) à la chambre
cylindrique (C5) augmente le volume d'huile dans la chambre cylindrique (C5) et
fait que le piston principal (9) avance à l'intérieur du réservoir cylindrique
principal (5), en comprimant le ressort. Le piston (9) emmène dans son
mouvement le poussoir mécanique (11). Celui-ci est chargé de transmettre la
pression. Ainsi obtient-on la course automatique d'avance du poussoir
mécanique.
Voie P3.- La partie du débit d'air qui avance vers le point
(P3) passe à la chambre (C2) (figure 2). Il y trouve une réduction minimum du
débit et une soupape limitatrice de la pression (12), réglée à la pression d'entrée
de l'air extérieur.
Ces pressions ne se compensent pas jusqu'à ce que l'air n'ait
totalement rempli la chambre postérieure (C3) et que le second piston (7) ne
puisse avancer davantage. Et c'est alors que l'air réussit à vaincre la soupape
limitatrice de pression (12). Cette soupape (12) ouvre à son tour la soupape
unidirectionnelle (13). Ainsi l'air qui vient de l'extérieur (2) ou (3) voit-il son
passage libéré, en trouvant ouverte la soupape unidirectionnelle (13). Cet air
passe par le point (P5) et par le conduite (P9) au point (P6) du premier ensemble
valvulaire (V1) et de celui-ci au (P7). Du point (P7) il va directement à la chambre
postérieure du troisième cylindre (C6).
L'air situé dans la chambre postérieure (C6) pousse le piston
pneumatique (14) vers l'avant et l'air situé dans la chambre avant (C7) sort dans
l'atmosphère, à travers un filtre à silencieux situé à l'extérieur de la bride (1).
En avançant le piston (14) emmène avec lui la tige (15), en
faisant que le ressort (16) se comprime.
La tige (15) traverse les bagues d'étanchéité (8) (20) en
s'introduisant dans la chambre cylindrique (C5). Le piston principal (9) ne peut
avancer davantage, dans la mesure où il a déjà réalisé son travail d'approche,
avec la course automatique décrite précédemment. L'introduction de cette tige
(15) dans la chambre principale (C5) produit la multiplication de la pression par
application de la loi élémentaire de Pascal hydraulique.
On soulignera la fonction des deux bagues d'étanchéité
d'huile (8), (20) où la première bague d'étanchéité (8) du troisième cylindre (53)
avec le piston (15) ferme la chambre avant (C7) de mouvement -chambre de
départ- et la seconde bague (20) ferme avec le troisième piston (15) la chambre
de multiplication de la pression (C5).
Nous retirons l'air du point d'entrée (2) ou (3). L'air situé
dans la chambre arrière (C6) repart en arrière, traverse le point (P7), va au point
(P6) du premier ensemble valvulaire (V1) et sort à l'extérieur à travers sa soupape
unidirectionnelle (6). Le ressort (16) de la chambre avant (C7) du troisième
cylindre (53) et la pression existante dans la chambre cylindrique (C5) font que le
piston pneumatique (14) retourne à sa position initiale.
Ceci fait que le troisième piston (15) occupe la position de
repos à côté de la bague d'étanchéité (8), en laissant libre le passage de l'huile de
la chambre (C5) à la chambre avant (C4) du second cylindre (52).
L'air situé dans la chambre arrière (C3) du second cylindre
(52) repart en arrière et sort par le point (P2) au (P1) (figure 2) et avance libre vers
l'extérieur, en traversant transversalement le premier et second ensemble
valvulaire (V1) et (V2).
Sous l'effet des ressorts (10), (16), (18) et (19), les diverses
pièces mobiles de l'invention retournent à leur position initiale même si le
remplacement de ces ressorts par d'autres moyens de rappel, par exemple, par
l'action de fluide, entre dans l'objet de l'invention.
Claims (8)
- Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, se caractérisant en ce qu'il se compose de :a) un cylindre principal (51) comportant un piston principal (9) et une chambre postérieure (C8) qui se prolonge de manière coaxiale par une chambre cylindrique (C5) par l'intérieur dudit piston (9) et qui est pleine d'huile;b) un second cylindre (52) comportant un second piston (7), une chambre postérieure (C3) à actionnement par fluide et une chambre avant (C4) à huile et en communication avec la chambre postérieure (C8) du cylindre principal;c) un troisième cylindre (53) comportant une chambre postérieure (C6) à actionnement par fluide et une troisième piston (15) coaxial avec le piston principal (9) et qui s'introduit lors de son déplacement dans la chambre cylindrique (C5) dudit piston principal (9);d) une première bague d'étanchéité d'huile (8) coaxiale au troisième piston (15) et dans le troisième cylindre (53) qui empêche le passage de l'huile dans la chambre avant (C7) du troisième cylindre;e) une seconde bague d'étanchéité d'huile (20) coaxiale à la troisième bague d'étanchéité (15) et dans le cylindre principal (51) qui empêche le passage de l'huile de la chambre cylindrique (C5) à la chambre avant (C4) du second cylindre (52) quand le troisième piston (15) se situe dans ladite bague d'étanchéité (20);f) des moyens en fluides pour l'actionnement de second et troisième cylindre (52), (53).
- Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendication antérieure, se caractérisant par le fait que le fluide de moyens fluides d'actionnement est de l'air sous pression qui agit sur le second cylindre (52) lorsque la pression de l'air en question dépasse une valeur préétablie, intervient sur le troisième cylindre (53) tout en agissant sur le second cylindre (52).
- Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendication antérieures, se caractérisant en ce qu'il comporte une bride (1) dans le corps de laquelle sont placés le second et le troisième cylindre (52), (53), le cylindre principal (51) se fixant à ladite bride en prolongement coaxial avec le troisième cylindre (53).
- Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendications antérieures, se caractérisant en ce que le piston principal (9) pousse dans son déplacement un poussoir mécanique (11) qui se déplace à l'intérieur de la chambre avant (C9) du cylindre principal (51)
- Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendication un, se caractérisant en ce que le cylindre principal (51) et le second et troisième cylindre (52), (53) sont pourvus à l'intérieur de ressorts de rappel (10), (16), (17).
- Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendication un, se caractérisant en ce que dans la partie arrière du cylindre principal (51) se dispose entre sa chambre postérieure (C8) face à la zone de sortie (s) du troisième piston (15) une pièce auxiliaire porteuse de la seconde bague d'étanchéité d'huile (20).
- Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendication un, se caractérisant en ce que les moyens en fluides sont placés dans la bride (1) et fonctionnent avec une entrée d'air (2) ou (3) unique qui arrive à une cavité (C1) dans laquelle se trouve un premier ensemble valvulaire (V1) qui se compose d'une soupape unidirectionnelle (6) pour son sens longitudinal, permettant le passage de l'air dans le sens transversal à un second ensemble valvulaire (V2) qui se compose d'une soupape unidirectionnelle (13) pour son sens longitudinal, en permettant le passage de l'air dans le sens transversal à un conduit qui communique avec la chambre arrière (C3) du second cylindre (52) et la chambre arrière (C6) du troisième cylindre (53) au moyen d'une soupape limitatrice de pression (12).
- Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendication sept, se caractérisant en ce que la soupape limitatrice de pression (12) fait partie du second ensemble valvulaire (V2) de sorte que son mouvement ouvre sa soupape unidirectionnelle (13) qui permet le passage de l'air du second ensemble valvulaire (V2) au premier ensemble valvulaire (V1) et de celui-ci à la chambre postérieure (C6) du troisième cylindre.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98500163A EP0972946A1 (fr) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | Multiplicateur de force pneumo-hydraulique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98500163A EP0972946A1 (fr) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | Multiplicateur de force pneumo-hydraulique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0972946A1 true EP0972946A1 (fr) | 2000-01-19 |
Family
ID=8235825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP98500163A Withdrawn EP0972946A1 (fr) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | Multiplicateur de force pneumo-hydraulique |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0972946A1 (fr) |
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-
1998
- 1998-07-14 EP EP98500163A patent/EP0972946A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
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