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MEMOIRE DESCRIPTIF DEPOSE A L'APPUI DE IA DEMODE D'UN BREVET D'INVENTION Perfeotionnements aux systèmes de commande par fluide sous pression.
Cette invention concerne les systèmes de commande par fluide Sous pression et plus particulièrement ceux au type hydraulique comportant un cylindre mettre qui sera appelé ici l'élément actionneur relié par une ou plusieurs canalisations à un cylindre asservi formant l'élément aotionné, de telle sorte que tout mouvement imprimé à la partie au système où se trouve le cylindre
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maître soit transmis à sa partie où se trouva la cylindre asservi et soit utilisé ainsi pour effectuer tme opération à distance au'cylindre maître.
On sait que, 'dans les systèmes à liquide fermés hermé- tiquement, on se heurte à des difficultés par suite de la dilatation du liquide sous pression sous l'effet d'une élévation de la température et aussi par suite de la réduction de volume de ce liquide dans le système en raison de la contraction occasionnée par une chute de température et/ou par une fuite due à l'usure des pièces tra- vaillantes. Cette augmentation ou cette diminution du volume effectif dans le système se traduit par un défaut de synchronisme entre l'élément actionneur et l'élément actionné.
Le but de la présente invention est de fournir une méthode et un système perfectionné permettant de surmonter cette difficulté tout en donnant lieu à une construction d'appareils de commande hydraulique perfectionnée et capable de vastes applications.
L'invention fournit donc une méthode pour compenser les changements de température survenant dans un système de commande hydraulique comportant un élément actionné destiné à suivre les mouvements imprimés à un élément actionneur grâce à un liquide sous pression enfermé dans des canalisations les raccordant, cette méthode consistant à utiliser un dispositif de soupapes ou obturateurs qui mette ces canalisations automatiquement en communication avec un réservoir à basse pression toutes les fois que l'élément actionneur est au repos, quelle que soit la position dudit élément aotionneur,
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Dans un système de commande hydraulique comportant un élément aotionneur ou moteur relié par une canalisation à l'élément actionné de telle façon que le mouvement de cet élément actionneur se transmette à l'élément actionné, il est prévu, selon une autre caractéristique de l'inven- tion, un dispositif capable d'intervenir quelle que soit la position du système aotionneur en vue de mettre automatiquement en communication la oanalisation avec un réservoir sauf quand le mouvement est en train d'être transmis ou sur le point d'être transmis.
Le système peut rationnellement comprendre un cylindre maître avec piston à double effet, un piston asservi à double effet dans un oylindre asservi, des canalisations reliant les parties respectives du cylindre asservi à celles du cylindre maître, enfin un dispositif grâce auquel les canalisations sont reliées automatiquement à un réservoir de liquide toutes les fois que le système est au repos quelle que soit la position des pistons quant à leur amplitude de mouvement.
Comme autre caractéristique, l'invention crée un système de commande hydraulique comprenant un élément actionné qui est relié par une ou plusieurs canalisations à un élément aotionneur pourvu d'un levier, d'une poignée ou d'un organe de commande équivalent, de telle sotte que les mouvements de cet organe de commande soient transmis hydrauliquement à l'élément actionné par l'internédiaire de la ou des canalisations,
avec cette partioularité que le mouvement initial de l'organe de commande dans l'un ou l'autre sens et en un endroit quelconque de son parcours utile isole la ou les canalisations d'un réservoir de liquide avec lequel elle ou elles communiquent
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librement toutes les fois que le système est au repos et ces quelle que soit la position de l'organe de commande.
De préférence, l'élément actionneur c'est-à-dire le piston traître est relié à l'organe de commande tel qu'une poignée ou un levier au moyen d'un dispositif à mouvement perdu, le déplacement de cet organe de commande qui fait inter- ou jeu intentionnel cenir ce mouvement perdu étant étudié pour mettre en travail le système en isolant du réservoir de liquide au moins celle des canalisationsqui est nécessaire pour transmettre la pression de liquide en vue de déplacer de façon correspondante l'élément actionné c'est-à-dire le piston asservi.
Il est prévu, en outre, un cylindre maître à doubla effet dont les deux espaces de travail sont reliés par des canalisations indépendantes avec les espaces de travail correspondants d'un cylindreasservi à double effet, un réservoir de liquide commun associé avec le cylindre maître étant pourvu d'une paire de soupapes qui sont étudiées pour être fermées sélectivement par l'organe de commande servant à actionner le piston maître, selon le sens même dans lequel'est déplacé cet organe de commande.
Un embrayage à glissement ou un.autre dispositif à fret. tement est, de préférence, intercalé entre l'organe de commande et un organe d'attaque de chaque soupape, de façon que cet organe de commande soit rendu capable d'ac- complir l'intégralité de son mouvement tout en maintenant les soupapes en position ferméede travail.
Une réalisation constructive du système perfectionné conformément à l'invention est représentée dans les dessins annexés :
Les figures 1 et 1a sont un plan partiellement coupé
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montrant la construction interne d'un ensemble comprenant un cylindre maître et un cylindre asservi.
La figure 2 est une vue en plan coupé à plus grande échelle montrant la construction d'une des soupapes à com- mande automatique, cette soupape étant en position ouverte normale,
La figure 3 est une vue ,en ooupe verticale prise au niveau de la ligne 4-4 de la fig. la montrant l'intérieur du cylindre maître.
La figure 4 est une vue en coupe verticale pratiquée à la hauteur de la ligne $ 3 de la fig. la,
La figure 5 est une vue en plan fragmentaire mettant en évidence le fonctionnement de l'organe de commande et du mécanisme d'aotionnement des soupapes.
Si l'on considère tout d'abord la disposition générale telle qu'elle est représentée dans les figures 1 et 1a, on voit que l'ensemble du cylindre maître comprend une enveloppe 10 sensiblement rectangulaire pourvue d'un cou- vercle 11 et munie sur ses cotés opposés de deux cylindres maîtres 12 et 13 alignés l'un par rapport à l'autre. Dans ces cylindres 12 et 18 est monté pour pouvoir coulisser un piston commun 14 à double effet qui est entaillé diamé- tralement dans sa partie centrale comme représenté en 15 (voir la fig. la) pour coopérer avec un bras 16 servant à actionner ce piston 14. A cet effet, le bras 16 est fourchu et enclave entre ses fourchons 17 et 18 un galet 19 convenablement monté sur des roulements à billes.
Le diamètre externe de ce galet 19 est calculé pour qu'il y ait un espace vide considérable entre sa périphé- rie et les parois terminales 20 et 21 de l'entaille 15,
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pour une raison qui sera exposée ci-après.
Le bras 16 est monté fixe sur un axe 22 grâce à une clavette 28 ; l'extrémité supérieure de cet axe 22 fait saillie à travers une bride 24 solidaire du couvercle 11 et est munie d'un levier de commande 25 fixé à cet axe 22 par une dentelure, une cannelure ou n'importe quel autre moyen convenable,
Sur l'axe 22 est également montée une traverse 26 pourvue d'une paire de bras radiaux 27 et 28 et maintenue par friction sur cet axe 22 au moyen d'une rondelle élastique 29 et d'une paire de rondelles de friction 30 de façon que, normalement, la traverse 26 tende à tourner avec l'axe 22 tant qu'elle ne rencontre pas une résistance excessive.
Les extrémités externes des bras radiaux 27 et 28 sont échancrées (comme le montre la figure 1) pour coopérer avec des saillies prévues sur une paire de leviers culbuteurs 31 et 32 qui sont maintenues en contact avec les bras 27 et 28 au moyen de ressorts à boudin 33. En outre, les leviers 31 et 32 sont pourvus chacun d'une butée 84 destinée à limiter leur mouvement vers l'extérieur de façon que quand le levier de commande 25 est déplacé (par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre comme le représente la figure 5) le premier mouvement angulaire oblige les bras 27 et 28 à déplacer respectivement les .leviers 31 et 32 jusqu'à ce qu'un mouvement plus prononcé soit empêché par les butées 84.
Pendant ce cours mouvement, le galet 19 est venu en contact avec la paroi terminale 21 de l'entaille 15 de sorte qu'un mouvement angulaire plus prononcé du levier 25 sert à actionner le piston maître 14. Les ressorts 33 sont étudiés de telle sorte
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qu'en conjonction avec les échancrures pratiquées dans les bras 27 et 28, lorsque le levier 25 cesse de subir une impulsion externe, il revienne sur lui-même légèrement et la traverse 26 prenne sa position neutre (comme le montre la figure 1) tandis que le bras 16 se déplace également d'une quantité correspondante, de telle sorte que le galet 19 se trouve cent ré dans l'entaille 15.
Ge mécanisme est prévu en premier lieu pour assurer le fonctionnement d'une soupape de dérivation formant "by-pass" montée sur chacun des cylindres maîtres 12 et 18 et enfermée dans des boîtiers dont l'un est figuré en 86.
La construction de chacune de ces soupapes de dérivation est mise en évidence dans la figure 8 qui montre qu'une bille 87 est normalement poussée contre un siège 88 par un piston 89 sur lequel agit un ressort 40 tandis que le boîtier 86 est creusé d'un conduit longitudinal 41 et d'un orifice 42 débouchant vers le bas et communiquant avec l'espace de travail dy cylindre maître correspondant. La bille 37 de la soupape est commandée mécaniquement au moyen d'un poussoir 48 implanté avec possibilité de réglage dans l'extrémité du levier culbuteur 82.
Un dispositif analogue est prévu pour le cylindre maître 12 de sorte que, quand le levier de commande n'est pas soumis à un effort c'est-à-dire quand la position de la commande ne subit pas de variations, les deux soupapes 87 sont maintenues à l'écart de. leurs sièges 88, ce qui assure une communi- cation libre entre les espaces de travail des cylindres maîtres 12 et 13 et l'intérieur du réservoir 10. Toutefois, quand le levier 25 est déplacé, les leviers culbuteurs 81 et 82 permettent automatiquement aux soupapes 37 de
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s'appliquer d'elles-mêmes contre leurs sièges, ce qui déolanche le fonctionnement des cylindres maîtres 12 et 13.
Le piston commun 14 est légèrement renflé 4 ses extré- mités comme figuré en 44 de façon à coulisser doucement à l'intérieur des cylindres maîtres ; chacune desdites extré- mités est pourvue d'une garniture de piston 45 constituée par exemple par une cuvette en caoutchouc qui est maintenue contre l'extrémité du piston au moyen d'un ressort 46 faiblement bandé ou de toute autre manière convenable-.
Le débit de chacun des cylindres maîtres 12 et 18 s'opère par des raccordements banjo 47 pourvus respectivement de tubulures 48 et 49 reliées, généralement en un endroit éloigné, avec les extrémités respectives du cylindre asservi désigné dans son ensemble par 50. le cylindre asservi 50 qui est représenté dans la figure 1 des dessins comprend un corps 51 sensiblement tubulaire que traverse oo-axialement une tige 52 formant l'élément actionné et pourvue d'un piston 53 garni de cuvettes en caoutchouc 54 et 55, ce piston étant maintenu fermement sur la tige 52 par une goupille 56.
Normalement quand le levier de commande 25 est déplacé (par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre) les deux soupapes 37 commencent par se fermer puis le liquide sous pression est éjecté hors du cylindre maître 18 et chemine par le tuyau 49 jusqu'à l'espace de travail de droite 57 du cylindre asservi 50, ce qui déplace la tige 52 vers la gauche. Geai réduit bien entendu la capacité de l'espace de travail de gauche 58, de sorte que le liquide qui y est contenu est ramené au cylindre, maître 12. Il est important toutefois qu'il existe un verrouillage de la tige 52 de telle sorte que
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les efforts autres que les efforts de commande qui lui sont appliqués ne soient pas capables de modifier la.position de cette tige 52.
C'est pourquoi un dispositif de blocage est prévu à chaque extrémité du cylindre asservi 50. Seul le dispositif de blocage de gauche est représenté en coupe dans la figure 1 mais il est évident que le dispositif de blocage de droite est exactement semblable comme construction bien qu'il soit évidemment étudié pour travailler en sens opposé. L'espace de travail 58 est limité par une rondelle auxiliaire 59 en forme de coupelle ou un piston qui porte contre un manchon 60 pourvu d'une série de perforations circonférentielles en vue de guider un nombre de billes 61 correspondant.
Ces billes sont normalement poussées par un ressort 65 au contact de la surface inteme tronoonique d'une bague de calage 62 qui est main tenue en place par un écrou 63 et qui sert à supporter une rondelle d'arrêt 64 portant contre un ressaut circonférentiel du manchon 60.
On se rend compte que toute tendance pour déplacer la tige 52 vers la droite est contrecarrée par le coimement des billes du dispositif de blocage de gauche et qu'une tendance similaire se manifestant vers la gauche est empêchée de déplacer la tige 52 grâce aux billes de blocage qui se trouvent dans l'extrémité de droite du cylindre asservi 50. Toutefois, quand la tige 52 doit être déplacée hydrauliquement par le levier de commande 25, le fluide sous pression qui entre par exemple dans l'espace de travail de gauche 58 presse tout d'abord légèrement la rondelle auxiliaire 59, ce qui déplace le manchon 60 et dégage les billes 61 à travers la bague 62. La pression hydraulique en excès agit ensuite sur le piston 58 en déplaçant la tige 52
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vers la droite.
Lorsque le mouvement requis s'est effectué, le ressort 65 verrouille une fois de plus les billes 61 contre la paroi interne de la bague 62.
Pour que la position du piston maître 14 puisse être occasionnellement réglée ou ajustée par rapport à la position de la tige 52, un bouton poussoir 66 est prévu dans le couvercle 11 du réservoir 10 (comme le montre la figure 4) ; ce bouton est pourvu à l'extrémité inférieure de sa tige d'un pointeau 67 destiné à pénétrer dans un trou 68 du bras radial 28. le bouton poussoir 66 est normalement protégé par un chapeau 69 mais, quand ce dernier est enlevé et qu'on appuie sur ce bouton, la traverse 26 peut être maintenue fixe en maintenant ouvertes les deux soupapes 37 tandis que la position du levier de commande 25 est convenablement réglée.
On conçoit que l'invention peut être réalisée pratiquement de diverses façons autres que celle qui est représentée. Dans certains cas, il peut être désirable d'utiliser un cylindre maître à simple effet et un cylindre asservi reliés l'un à l'autre par une canalisation unique et étudiée pour fonctionner par pression et aspiration, cette canalisation étant automatiquement ouverte par rapport à un réservoir de liquide tant que les organes de commande sont libres de contrainte extérieure. Au surplus, quand un système à double effet, tel que celui qui est représenté, est utilisé, les pièces peuvent être construites de diverses façons et des modifications évidentes peuvent être apportées sans s'écarter de l'invention.
C'est ainsi par exemple que le ou les pistons de l'un ou l'autre des éléments actionneur et actionné peuvent être fixes, les cylindres étant construit
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pour se déplacer. De même, on peut utiliser n'importe quel organe de commande convenable pour actionner l'ensemble du cylindre maître ou son équivalent.
Enfin, dansle cas de systèmes à double effet, le dispositif à soupapes de dérivation peut être construit de telle sorte qu'une seule soupape se ferme, cette soupape correspondant bien entendu à l'espace de travail du cylindre maître qui doit éjecter du liquide sous pression,
On conçoit que n'importe quelle construction de dispositif à mouvement perdu peut être incorporée dans le mé- canisme pour déplacer les pistons de l'ensemble du cylindre maître et que, dans oertains cas, ce mouvement perdu peut se produire incidemment.
Ainsi, par exemple, si un levier en forme de renvoi de sonnette ou une autre transmission est placé entre l'organe de commande et les pistons du cylindre maître ou leur équivalent, les rapports des bras de levier étant convenablement choisis, ce sont les étroites tolérances de fabrication usuelles qui, par elles-mêmes, assureront dans la mesure requise le retard d'intervention,
REVENDICATIONS
1.
Méthode pour compenser les changements de température se produisant dans un système de commande hydrauliqueoomportant un élément actionné destiné à suivre les mouvements imprimés à un élément actionneur au moyen d'un liquide sous pression renfermé dans des canalisations de raccordement, consistant à utiliser un dispositif de soupapes qui met ces canalisations automatiquement en communication avec un réservoir à basse pression chaque fois que l'élément actionneur est au repos quelle que soit la position occupée par cet élément actionneur,
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2.
Système de commande hydraulique comportant un élément actionneur relié par une canalisation simple ou multiple à un élément actionné pour que le mouvement du premier soit transmis au second, caractérisé par un dispositif capable d'intervenir pour toutés les positions du système actionneur en vue de relier automatiquement la canalisation à un réservoir sauf quand le mouvement est en train d'être transmis ou sur le point d'être transmis.
3. Système de commande hydraulique comprenant un cylindre maître avec piston à double effet, un piston asservi à double effet logé dans un cylindre asservi, des canalisations reliant les parties respectives du cylindre asservi à celles du cylindre maître, et un dispositif grâce auquel les canalisations sont automatiquement reliées à un réservoir de liquide chaque fois que le système est au repos quelle que soit la position des pistons quant à leur amplitude de mouvement.
4. Système de commande hydraulique .comprenant un élément actionné relié par une ou plusieurs canalisations à un élément actionneur pourvu d'un levier, d'une poignée ou d'un organe de commande équivalent, de façon que les mouvements de cet organe de commande soient transmis hydrauliquement par la ou les canalisations à l'élément actionné, le mouvement initial de l'organe de commande dansl'un ou l'autre senset en un endroit quelconque de son trajet de travail ayant pour effet d'isoler la ou les canalisations d'un réservoir de liquide avec lequel elle ou elles communiquent librement chaque fois que le système est au repos, quelle que soit la position de l'organe de commande,
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5.
Système de commande hydraulique comprenant un cylindre maître, une ou plusieurs canalisations reliées à la fois à ce cylindre maître et à un cylindre asservi de telle sorte que la position relative de ce dernier puisse être changée à volonté par un fonctionnement convenable du cylindre maître, le mode de commande consistant à immobiliser le piston dans le cylindre asservi à un endroit quelconque de leur amplitude de mouvement relatif grâce à un dispositif de blocage qui est libéré automatiquement par voie hydraulique grâce à l'actionnement du cylindre maître ou d'un dispositif de commande associé à lui.
6. Système de commande hydraulique selon la revendication 5, caractérisé par un mode de blocage immobilisant dans leurs positions relatives le cylindre asservi et son piston et consistant à appliquer normalement une on plusieurs cales par l'intermédiaire d'une pression élastique et à libérer automatiquement ces cales quand la pression d'un liquide est appliquée au cylindre asservi en vue de changer lesdites positions relatives.
7. Système de commande selon la revendication 3, dont l'élément aotionneur constitué par le piston maître est relié à l'organe de commando tel qu'un levier ou une poignée au moyen d'un dispositif à mouvement perdu, le déplaoement de cet organe de commande qui fait intervenir ce mouvement perdu ou jeu intentionnel étant étudié pour mettre le système en travail en isolant du réservoir de liquide au moins celle des canalisations qui sert à transmettre la pression de liquide en vue de déplacer de façon correspondante l'élément actionné c'est-à-dire le piston asservi.
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EMI14.1
à. système de commande nyaraulique selon la reren.
dication 3, comportant des moyens pour immobiliser automatiquement le piston asservi par rapport à son cylindre en n'importe quel endroit de l'amplitude normale de leur mouvement relatif chaque fois que le cylindre maître se met au repos, la partie initiale de n'importe quel mouvement imprimé ensuite à l'organe de commande associé avec le cylindre maître servant à libérer hydrauliquement le dispositif de blocage.
9. Système de commande hydraulique selon la revendication 3, dont le cylindre asservi comporte un dispositif de blocage comprenant des cales ou ooins conjugués qui sont normalement maintenus en prise par un ou plusieurs ressorts de façon à . empêcher le mouvement du piston asservi constituant l'élément actionné dans un sens mais qui sont dégagés pour permettre ce mouvement par l'application d'une pression de fluide dans l'espace de travail correspondant du cylindre asservi.
10. Système de commande hydraulique selon la revendication 3, dont le cylindre asservi est muni d'un piston libérateur grâce auquel le dispositif de blocage est libéré par une pression de liquide s'exerçant à l'intérieur.
11..Système de commande hydraulique selon la revendication 3, dont le-dispositif de blocage monté sur le oylindre asservi comprend, à chaque extrémité du piston asservi, une rangée circonférentielle de billes ou organes équivalents normalement coincés dans un espace annulaire convergeant axialement entre la tige du piston et une bague qui l'entoure au moyen d'un ressort, la construction étant étudiée de telle sorte que le liquide sous pression
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refoulé dans 1'espace de -travail correspondant du cylindre asservi agisse sur le piston libérateur pour dégager positivement le dispositif de blocage.
12. Système de commande hydraulique selon la revendication 3, comprenant un cylindre maître à double effet dont lesdeux espaces de travail sont reliéspar deux canalisationsindépendantes avec les espaces de travail cor- respondants d'un cylindre asservi à double effet, un réservoir de liquide commun étant associé avec le cylindre maître et étant muni d'une paire de soupapes étudiées pour être fermées sélectivement par un organe de commande servant à actionner le piston maître selon le sens dans lequel est déplacé cet organe de commande.
13. Système de commande hydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe d'attaque de chaque soupape porte par friction contre l'organe qui commande l'élément aotionneur constitué par le piston maître, et une butée coopère directement ou indirectement avec cet organe d'attaque de la soupape de telle façon que le mouvement initial de l'organe commandant le piston maître à partir d'une position quelconque aituée dansson amplitude normale de mouvement aotionne la soupape appropriée, après quoi un mouvement plus prononcé de l'organe de -commande seulement est permis par l'engagement à friction.
14. Système de commande hydraulique comprenant,.en combinaison, un réservoir, deux cylindres maîtres à simple effet avec pistons actionnés par un organe de commande, une soupape desservant chaque cylindre communiquant avec l'espaoe de travail et relié normalement avec le réservoir, et un organe d'attaque de chaque soupape fonctionnant en conjonction avec l'organe de commande, de façon que l'une ou
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-l'autre dessoupapes se rame automatiquement lorsqu'un mouvement est imprimé à l'organe de commande.
15. Système de commande hydraulique selon la revendication 14, dont les soupapes tendent normalement à se fermer sous 1'influence de ressorts mais sont maintenues ouvertes lorsque l'organe de commande ne subit pas d'effort ou est au repos.
16. Système de commande hydraulique selon la revendication 14, dont les deux soupapes sont automatiquement fermées lors d'un mouvement de l'organe de commande dans l'un ou l'autre sens.
17. Système de commande hydraulique selon la revendica- tion 3, dans lequel, grâce à un dispositif extérieur, les soupapes peuvent être maintenues ouvertes tandis que l'organe de commande est déplacé en vue de réajuster la relation existant entre le piston maître ou son équivalent et le piston asservi ou son équivalent.
18. Système de commande hydraulique comprenant un cylindre maître à double effet, un cylindre asservi avec piston à double effet pourvu d'un dispositif de blocage libéré hydrauliquement, ce'cylindre asservi étant relié au cylindre maître par une paire de canalisations de façon à former deux espaces indépendants pour le liquide, un réservoir commun, un organe de commande propre à actionner le piston maître, enfin une paire de soupapes qui s'ouvrent automatiquement pour relier les espaces de travail respectifs du cylindre maître avec le réservoir dès que l'organe de commande est libre de prendre une position non contrainte.
19. Le système de commande hydraulique perfectionné, en substance comme représenté dans les dessins annexés et décrit en regardde ces dessins.
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DESCRIPTIVE MEMORY DEPOSITED IN SUPPORT OF THE MODE OF A PATENT OF INVENTION Improvements to pressurized fluid control systems.
This invention relates to pressurized fluid control systems and more particularly those of the hydraulic type comprising a cylinder which will be called here the actuator element connected by one or more pipes to a servo cylinder forming the motorized element, such that any movement imparted to the part of the system where the cylinder is located
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master is transmitted to its part where the slave cylinder was located and is thus used to perform a remote operation to the master cylinder.
It is known that in hermetically closed liquid systems difficulties are encountered as a result of the expansion of the pressurized liquid under the effect of an increase in temperature and also as a result of the reduction in volume. of this liquid in the system due to contraction caused by a drop in temperature and / or by leakage due to wear of working parts. This increase or decrease in the effective volume in the system results in a lack of synchronism between the actuator element and the actuated element.
The object of the present invention is to provide an improved method and system for overcoming this difficulty while giving rise to an improved hydraulic control apparatus construction capable of wide applications.
The invention therefore provides a method for compensating for the temperature changes occurring in a hydraulic control system comprising an actuated element intended to follow the movements imparted to an actuating element thanks to a pressurized liquid enclosed in pipes connecting them, this method consisting in using a valve or shutter device which automatically puts these pipes in communication with a low pressure tank whenever the actuator element is at rest, whatever the position of said actuator element,
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In a hydraulic control system comprising an actuator or motor element connected by a pipe to the actuated element in such a way that the movement of this actuator element is transmitted to the actuated element, it is provided, according to another characteristic of the actuator. invention, a device capable of intervening whatever the position of the actuator system with a view to automatically placing the oanalisation in communication with a tank except when the movement is being transmitted or about to be transmitted.
The system can rationally include a master cylinder with double-acting piston, a double-acting slave piston in a slave cylinder, pipes connecting the respective parts of the slave cylinder to those of the master cylinder, finally a device through which the pipes are connected automatically. to a liquid reservoir whenever the system is at rest regardless of the position of the pistons with respect to their range of motion.
As another characteristic, the invention creates a hydraulic control system comprising an actuated element which is connected by one or more pipes to an actuator element provided with a lever, a handle or an equivalent control member, of such foolish that the movements of this control member are transmitted hydraulically to the actuated element via the pipe or pipes,
with this partiality that the initial movement of the control member in one or the other direction and in any place of its useful path isolates the pipe or pipes from a liquid reservoir with which it or they communicate
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freely whenever the system is at rest and regardless of the position of the control member.
Preferably, the actuator element, that is to say the traitor piston is connected to the control member such as a handle or a lever by means of a lost movement device, the displacement of this control member which makes inter- or intentional play cient this lost movement being studied to put into work the system by isolating from the liquid reservoir at least that of the pipes which is necessary to transmit the liquid pressure in order to correspondingly move the actuated element c 'that is to say the slaved piston.
A double-acting master cylinder is also planned, the two working spaces of which are connected by independent pipes with the corresponding working spaces of a double-acting serviced cylinder, a common liquid reservoir associated with the master cylinder being provided with a pair of valves which are designed to be selectively closed by the control member serving to actuate the master piston, according to the very direction in which this control member is moved.
A slip clutch or other cargo device. This control member is preferably interposed between the control member and an actuator of each valve, so that this control member is made capable of accomplishing its entire movement while keeping the valves in position. closed working position.
A constructive embodiment of the improved system in accordance with the invention is shown in the accompanying drawings:
Figures 1 and 1a are a partially cut plan
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showing the internal construction of an assembly comprising a master cylinder and a slave cylinder.
FIG. 2 is a cut plan view on a larger scale showing the construction of one of the automatically controlled valves, this valve being in the normal open position,
FIG. 3 is a vertical sectional view taken at the level of line 4-4 of FIG. showing it inside the master cylinder.
FIG. 4 is a vertical sectional view taken at the height of line $ 3 of FIG. the,
Fig. 5 is a fragmentary plan view showing the operation of the actuator and the valve actuation mechanism.
If we first consider the general arrangement as shown in Figures 1 and 1a, we see that the entire master cylinder comprises a substantially rectangular envelope 10 provided with a cover 11 and provided on its opposite sides of two master cylinders 12 and 13 aligned with respect to each other. In these cylinders 12 and 18 is mounted so as to be able to slide a common double-acting piston 14 which is notched diametrically in its central part as shown at 15 (see fig. La) to cooperate with an arm 16 serving to actuate this piston. 14. For this purpose, the arm 16 is forked and enclosed between its prongs 17 and 18 a roller 19 suitably mounted on ball bearings.
The external diameter of this roller 19 is calculated so that there is a considerable empty space between its periphery and the end walls 20 and 21 of the notch 15,
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for a reason which will be explained below.
The arm 16 is mounted fixed on an axis 22 by means of a key 28; the upper end of this pin 22 protrudes through a flange 24 integral with the cover 11 and is provided with a control lever 25 fixed to this pin 22 by a serration, a groove or any other suitable means,
On the axis 22 is also mounted a cross member 26 provided with a pair of radial arms 27 and 28 and held by friction on this axis 22 by means of an elastic washer 29 and a pair of friction washers 30 so that normally the cross member 26 tends to rotate with the axis 22 as long as it does not encounter excessive resistance.
The outer ends of the radial arms 27 and 28 are notched (as shown in Figure 1) to cooperate with projections provided on a pair of rocker levers 31 and 32 which are held in contact with the arms 27 and 28 by means of springs. coil 33. Further, the levers 31 and 32 are each provided with a stopper 84 intended to limit their outward movement so that when the control lever 25 is moved (for example clockwise. shown as shown in figure 5) the first angular movement forces the arms 27 and 28 to move the levers 31 and 32 respectively until a more pronounced movement is prevented by the stops 84.
During this course of movement, the roller 19 has come into contact with the end wall 21 of the notch 15 so that a more pronounced angular movement of the lever 25 serves to actuate the master piston 14. The springs 33 are designed in such a way.
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that in conjunction with the notches made in the arms 27 and 28, when the lever 25 ceases to be subjected to an external impulse, it returns on itself slightly and the cross member 26 takes its neutral position (as shown in FIG. 1) while that the arm 16 also moves by a corresponding amount, so that the roller 19 is located one hundred d in the notch 15.
Ge mechanism is provided in the first place to ensure the operation of a bypass valve forming a "bypass" mounted on each of the master cylinders 12 and 18 and enclosed in boxes, one of which is shown at 86.
The construction of each of these bypass valves is shown in Figure 8 which shows that a ball 87 is normally pushed against a seat 88 by a piston 89 on which a spring 40 acts while the housing 86 is hollowed out. a longitudinal duct 41 and an orifice 42 opening downwards and communicating with the working space of the corresponding master cylinder. The ball 37 of the valve is controlled mechanically by means of a pusher 48 implanted with the possibility of adjustment in the end of the rocker lever 82.
A similar device is provided for the master cylinder 12 so that, when the control lever is not subjected to a force, that is to say when the position of the control is not subject to variations, the two valves 87 are kept away from. their seats 88, which ensures free communication between the working spaces of the master cylinders 12 and 13 and the interior of the reservoir 10. However, when the lever 25 is moved, the rocker levers 81 and 82 automatically allow the valves 37 of
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apply themselves against their seats, which loosens the operation of the master cylinders 12 and 13.
The common piston 14 is slightly bulged at its ends as shown at 44 so as to slide smoothly inside the master rolls; each of said ends is provided with a piston seal 45 constituted, for example, by a rubber cup which is held against the end of the piston by means of a lightly loaded spring 46 or in any other suitable manner.
The flow of each of the master cylinders 12 and 18 is effected by banjo connections 47 provided respectively with pipes 48 and 49 connected, generally at a remote location, with the respective ends of the slave cylinder designated as a whole by 50. the slave cylinder. 50 which is shown in Figure 1 of the drawings comprises a substantially tubular body 51 through which a rod 52 passes axially forming the actuated element and provided with a piston 53 furnished with rubber cups 54 and 55, this piston being held firmly on the rod 52 by a pin 56.
Normally when the control lever 25 is moved (for example in the direction of clockwise) the two valves 37 start by closing then the pressurized liquid is ejected out of the master cylinder 18 and travels through the pipe 49 to to the right working space 57 of the slave cylinder 50, which moves the rod 52 to the left. Jay of course reduces the capacity of the left working space 58, so that the liquid contained therein is returned to the master cylinder 12. It is important, however, that there is a locking of the rod 52 in such a way. than
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the forces other than the control forces which are applied to it are not capable of modifying la.position of this rod 52.
Therefore, a locking device is provided at each end of the slave cylinder 50. Only the left locking device is shown in section in Figure 1 but it is evident that the right locking device is exactly similar in construction. that it is obviously studied to work in the opposite direction. The working space 58 is limited by an auxiliary washer 59 in the form of a cup or a piston which bears against a sleeve 60 provided with a series of circumferential perforations in order to guide a corresponding number of balls 61.
These balls are normally pushed by a spring 65 in contact with the internal tronic surface of a setting ring 62 which is held in place by a nut 63 and which serves to support a lock washer 64 bearing against a circumferential projection of the sleeve 60.
It will be appreciated that any tendency to move rod 52 to the right is thwarted by the jamming of the balls of the left blocking device and that a similar tendency manifesting to the left is prevented from moving the rod 52 by the balls of blockages which are in the right end of the slave cylinder 50. However, when the rod 52 is to be moved hydraulically by the control lever 25, the pressurized fluid which enters for example the left working space 58 presses first the auxiliary washer 59 slightly, which moves the sleeve 60 and releases the balls 61 through the ring 62. The excess hydraulic pressure then acts on the piston 58 by moving the rod 52
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to the right.
When the required movement has taken place, the spring 65 once again locks the balls 61 against the inner wall of the ring 62.
So that the position of the master piston 14 can occasionally be set or adjusted relative to the position of the rod 52, a push button 66 is provided in the cover 11 of the reservoir 10 (as shown in Figure 4); this button is provided at the lower end of its shank with a needle 67 intended to penetrate a hole 68 of the radial arm 28. the push button 66 is normally protected by a cap 69 but, when the latter is removed and that this button is pressed, the cross member 26 can be kept fixed by keeping the two valves 37 open while the position of the control lever 25 is suitably adjusted.
It will be appreciated that the invention can be carried out in practically various ways other than that which is shown. In certain cases, it may be desirable to use a single-acting master cylinder and a slave cylinder connected to each other by a single pipe and designed to operate by pressure and suction, this pipe being automatically open with respect to a liquid reservoir as long as the controls are free from external stress. Furthermore, when a double acting system, such as that shown, is used, the parts can be constructed in various ways and obvious modifications can be made without departing from the invention.
Thus, for example, the piston or pistons of one or the other of the actuator and actuated elements can be fixed, the cylinders being constructed
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to move. Likewise, any suitable actuator can be used to actuate the entire master cylinder or its equivalent.
Finally, in the case of double-acting systems, the bypass valve device can be constructed so that only one valve closes, this valve of course corresponding to the working space of the master cylinder which must eject liquid under pressure,
It will be appreciated that any lost motion device construction can be incorporated into the mechanism for moving the pistons of the master cylinder assembly and that in some cases this lost motion may occur incidentally.
Thus, for example, if a lever in the form of a bell return or other transmission is placed between the actuator and the pistons of the master cylinder or their equivalent, the ratios of the lever arms being suitably chosen, they are the narrow ones. usual manufacturing tolerances which, by themselves, will ensure delayed intervention to the extent required,
CLAIMS
1.
Method of compensating for temperature changes occurring in a hydraulic control system carrying an actuated element intended to follow the motions imparted to an actuating element by means of a pressurized liquid enclosed in connecting pipes, consisting of using a valve device which automatically puts these pipes in communication with a low pressure tank each time the actuator element is at rest, whatever the position occupied by this actuator element,
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2.
Hydraulic control system comprising an actuator element connected by a single or multiple pipe to an actuated element so that the movement of the first is transmitted to the second, characterized by a device capable of intervening for all the positions of the actuator system with a view to automatically connecting pipeline to a reservoir except when motion is being transmitted or about to be transmitted.
3. Hydraulic control system comprising a master cylinder with double-acting piston, a double-acting slave piston housed in a slave cylinder, pipes connecting the respective parts of the slave cylinder to those of the master cylinder, and a device through which the pipes are automatically connected to a liquid reservoir each time the system is at rest, regardless of the position of the pistons in terms of their range of motion.
4. Hydraulic control system .comprising an actuated element connected by one or more pipes to an actuator element provided with a lever, a handle or an equivalent control member, so that the movements of this control member are transmitted hydraulically by the pipe (s) to the actuated element, the initial movement of the control member in either direction and anywhere in its working path having the effect of isolating the pipe (s) a liquid reservoir with which he or they communicate freely whenever the system is at rest, regardless of the position of the control device,
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5.
Hydraulic control system comprising a master cylinder, one or more pipes connected both to this master cylinder and to a slave cylinder such that the relative position of the latter can be changed at will by proper operation of the master cylinder, the control mode consisting in immobilizing the piston in the slave cylinder at any point within their range of relative movement by means of a locking device which is released automatically by hydraulic means by actuation of the master cylinder or of a control device associated with him.
6. Hydraulic control system according to claim 5, characterized by a blocking mode immobilizing in their relative positions the slave cylinder and its piston and consisting in normally applying one or more shims by means of an elastic pressure and automatically releasing these shims when the pressure of a liquid is applied to the slave cylinder in order to change said relative positions.
7. Control system according to claim 3, in which the actuator element constituted by the master piston is connected to the commando member such as a lever or a handle by means of a lost movement device, the displacement of this control member which involves this lost movement or intentional play being designed to put the system into operation by isolating from the liquid reservoir at least that of the pipes which serves to transmit the liquid pressure with a view to correspondingly moving the actuated element that is to say, the slave piston.
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EMI14.1
at. Nyaraulic control system according to the reren.
dication 3, comprising means for automatically immobilizing the slaved piston relative to its cylinder at any point within the normal amplitude of their relative movement each time the master cylinder comes to rest, the initial part of any what movement then imparted to the control member associated with the master cylinder serving to hydraulically release the locking device.
9. A hydraulic control system according to claim 3, in which the slave cylinder comprises a locking device comprising wedges or conjugate ooins which are normally held in engagement by one or more springs so as to. preventing movement of the servo piston constituting the actuated member in one direction but which are disengaged to allow this movement by the application of fluid pressure in the corresponding workspace of the servo cylinder.
10. A hydraulic control system according to claim 3, in which the servo cylinder is provided with a release piston by which the locking device is released by a liquid pressure exerted inside.
11..The hydraulic control system of claim 3, of which the locking device mounted on the slave cylinder comprises, at each end of the slave piston, a circumferential row of balls or equivalent members normally stuck in an annular space converging axially between the piston rod and a ring which surrounds it by means of a spring, the construction being studied so that the liquid under pressure
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forced back into the corresponding working space of the slave cylinder acts on the release piston to positively disengage the locking device.
12. Hydraulic control system according to claim 3, comprising a double-acting master cylinder, the two working spaces of which are connected by two independent pipes with the corresponding working spaces of a double-acting slave cylinder, a common liquid reservoir being. associated with the master cylinder and being provided with a pair of valves designed to be selectively closed by a control member serving to actuate the master piston according to the direction in which this control member is moved.
13. Hydraulic control system according to claim 3, characterized in that the drive member of each valve bears by friction against the member which controls the actuator element constituted by the master piston, and a stop cooperates directly or indirectly with this valve actuator such that the initial movement of the member controlling the master piston from any position within its normal range of motion activates the appropriate valve, after which a more pronounced movement of the valve. The actuator only is allowed by the friction engagement.
14. Hydraulic control system comprising, in combination, a reservoir, two single-acting master cylinders with pistons actuated by a control member, a valve serving each cylinder communicating with the working space and normally connected with the reservoir, and an actuator of each valve operating in conjunction with the actuator, so that one or
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-the other valve rows automatically when a movement is imparted to the control unit.
15. A hydraulic control system according to claim 14, the valves of which normally tend to close under the influence of springs but are kept open when the control member is not under stress or is at rest.
16. A hydraulic control system according to claim 14, the two valves of which are automatically closed upon movement of the control member in one or the other direction.
17. A hydraulic control system according to claim 3, in which, by means of an external device, the valves can be kept open while the control member is moved in order to readjust the relationship existing between the master piston or its piston. equivalent and the slave piston or its equivalent.
18. Hydraulic control system comprising a double-acting master cylinder, a slave cylinder with double-acting piston provided with a hydraulically released locking device, this slave cylinder being connected to the master cylinder by a pair of pipes so as to form two independent spaces for the liquid, a common reservoir, a control member capable of actuating the master piston, finally a pair of valves which open automatically to connect the respective working spaces of the master cylinder with the reservoir as soon as the member command is free to take an unconstrained position.
19. The improved hydraulic control system, substantially as shown in the accompanying drawings and described with reference to those drawings.