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"Perfectionnements apportes aux amortisseurs hydrau- liques"
La présente invention concerne des perfectionnements apportes aux amortisseurs hydrauliques du type dans lequel la vitesse de déplacement relative entre un piston et un cylindre garni d'huile, dans lequel coulisse le piéton, est contrôlée par le passage de l'huile refoulée par ledit piston à travers des orifices de diamètre approprié,
lesdits orifices étant percée dans le cylindre en des points corres- pondant aux pointe de la course ou l'on désire modifier la vitesse relative précitée et étant successivement masqués ou démasqués par le piston lui-même .
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L'invention vise notamment les appareils de ce type destinés à amortir la ou les fine de course des organes comman- dés par des moyens moteurs susceptibles de produire des accélé- rations brutales, par exemple les ressorts de déclenchement, les vérins hydrauliques rapides, etc... et elle vise plus particuliè- rement encore les appareils destinés à la régularisation de la , vitesse de l'équipage mobile des disjoncteurs .
Les amortisseurs de ce type réalisés jusqu'à présent, notamment pour les disjoncteurs, comprenaient un piston dont la tige était mécaniquement liée à l'organe mobile et qui coulissait dans un cylindre fixe fermé aux deux extrémités. La paroi latérale du cylindre était percée d'orifices calibrés par où l'huile était alternativement refoulée et aspirée, suivant les déplacements du piston, dans un bac extérieur rempli d'huile.
Dans le but d'équilibrer les efforts exercés radialement par l'huile sur le piston, ces orifices étaient toujours situés par paires, d'un même calibre, sur un même diamètre du cylindre.
Un tel amortisseur a été décrit notamment dans le brevet - français n 1. 293.609 déposé au nom du présent inventeur pour : Disjoncteur à déclenchement intégré automatique" , ainsi que dans son premier certificat d'addition dépoaé le 21/3/1962 sous le N2 891.729.
Or, il est apparu que malgré le soin apporté à la fabrication des pièces et malgré l'identité des différents organes utilisés pour assembler plusieurs amortisseurs identiques, il était très difficile d'obtenir une similitude satisfaisante des caractéristiques d'amortissement, ce qui nécessiterait des rectifications ou mises au point coûteuses
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L'inventeur a fait la constatation surprenante que, ai les orifices calibrés, au lieu d'être perdes par paires symétriquement sur un même diamètre du cylincre, étaient perces d'un seul côté de la paroi cylindrique,
les inconvé- nienta précités disparaissaient et que les onractéristiques d'amortissement constantes étaient reproductives sur tous les appareils d'une même série
Dans un amortisseur hydraulique à piston conforme à l'invention, les orifices calibrés percés dans la paroi du cylindre au voisinage de l'une au moins des extrémités .'., dudit cylindre sont disposés d'un même c8té de ladite paroir la zone où sont percés lesdits orifices étant comprise entre deux génératrices de ladite paroi, écartées d'un arc au plus égal à 90 .
Suivant une forme préférée de réalisa- tion, lesdits orifices sont sensiblement centrés sur une seule et môme génératrice de ladite paroi cylindrique.
Dans le cas souvent rencontré dans la pratique où l'amortissement des deux fins de course est recherché, on prévoit bien. entendu un orifice calibré ou plus générale- . ment, une série d'orifices calibrés au voisinage de chacune des extrémités du cylindre.Les deux séries peuvent alors être percées sur une seule et même génératrice, de la paroi , du cylindre ou bien chacune dea deux séries peut être percée sur une génératrice distincte, ces deux'génératrices pouvant être diamétralement opposées .
Suivant une forme avantageuse de réalisation de l'invention, permettant d'obtenir des caractéristiques d'amortissement identiques sur des amortisseur;: fabriqués , en série et dans lesquels peuvent exister des écarts d'alignement entre le cylindre et la tige de piston, on
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monte le piston flottant dans le séné radial par rapport . à la tige mais solidaire de celle-ci dans le sens axial de façon que le piston, qui est constitué dans ce cas par un organe annulaire enfilé avec jeu sur la tige de piston, se centre de lui-mme dans le cylindre même à l'axe de la tige, sur tout ou partie de sa longueur, n'est pas parfaitement confondu avec l'axe du cylindre.
Un tel mode de réalisation autorise une construction particulièrement économique sans usinages de précicion .
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des figures qui sont données uniquement à titre indicatif
La fig. 1 est une vue en coupe d'un mode de réalisation de l'invention appliqué à l'amortissement des déplacements du contact mobile d'un disjoncteur élec- trique.
La fig. 2 est une vue en coupe d'une variante dans laquelle le piston est monté flottant radialement,' par rapport à la tige de piston .
Le piston 2 de l'amortisseur est monté sur une , tige 4-4' qui est interposée entre un organe 6 lié mécani- quement au contact mobile (non représenté) du disjoncteur et un organe de liaison avec les moyens de commande, par exemple un vérin hydraulique non représenté.
Le cylindre 8 de l'amortisseur est monté sur une plaque 10 fermant la colonne isolante 12 du disjoncteur à sa partie supérieure. Le haut du cylindre est fermé par un fond vissé 14. Des bagues 16 et 16' ayant un jeu suffisant pour permettre au piston de venir s'appliquer',-, sur la paroi du cylindre, assurent l'étanchéité au
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passage de la tige 4-4' respectivement à travée le fond 14 et la plaque 10;
sur cette plaque est également fixé un bac à huile 18 qui entoure le cylindre 8
La paroi du cylindre 8 est percée d'un certain nombre d' orifices calibrés 20-20'-22-22'-24, tous situés conformément à l'invention sur une même génératrice du cylindre 8 (celle située dans le plan de la figure), alors que dans les amortie- seurs connus jusqu'à présent ces orifices auraient été diapo- ses pat paires de même calibre sur des génératrices diamétrale- ment opposées. Le disjoncteur partiellement représenté à titre d'exemple est du type à déclenchement intégré, décrit dans le brevet précité et son ressort de déclenchement 26 est dis- posé concentriquement à l'amortisseur à l'intérieur du bac 18.
Ce ressort 26 prend appui, à son extrémité Inférieure, sur la plaque 10 et, à son extrémité supérieure sur une rondelle de poussée 28 solidaire de la tige 4.
Dans la position représentée sur la figure, le disjonc- leur est enclenché, le ressort 26 étant maintenu comprimé par la traction exercée par les moyens de commande pur la tige 4' mais, bien entendu, ce maintien enclenché peut être assuré par tout autre moyen de verrouillage (mécanique par exemple) et ne fait pas partie de l'invention.
Au déclenchement, le ressort 26 est brusquement libéré pour dégager rapidement le contact mobile du contact fixe (non représentés). Du même coup, la tige 4*et le piston 2 remontent dans le cylindre 8.
L'huile contenue dans la chambre supérieure 30 du cylindre est refoulée par les orifices 24-22'-22 vers le bac à huile 18 tandis que de l'huile du même bac est aspirée dans
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la chambre inférieure 32 pat le trou 20. la phénomène de l'amortissement hydraulique est suffi- samment connu pour qu'il suffise d'ajouter que le mouvement du piston 2 est freiné par paliers au fur et à mesure que les orifices successifs sont masqués par le piston. Le calibre des orifices 22-22' est choisi pour réaliser l'amortissement de fin de course recherché ,tandis que celui du ou des orifices tels que 24 situés vers le milieu du cylindre est choisi pour régulariser la vitesse du piston pendant la partie moyenne de la course.
Pour la course inverse, le fonctionnement est identique; les orifices 20-20' assurant l'amortissement de la fin de course de descente (enclenchement) peuvent avoir des sections et des positions différentes de celles des orifices 22-22' si l'on désire des vitesses différentes ou si les efforts appliqués aux pièces en mouvement sont différente à l'enclen- chement et au déclenchement .
On peut supposer que la régularité des caractéristiques d'amortissement obtenue grâce au perçage unilatéral du cylin- dre 8 conformément à l'invention provient du fait que, lorsque le piston 2 masque l'un ou plusieurs des orifice* une différence de pression se produit sur les deux surfaces demi- cylindriques opposées du piston si bien que le piston se trouve fortement appliqué contre la surface intérieure du cylindre du coté où sont percée les orifices et que con conditions se reproduisent sensiblement indentiquement sur tous les appareils fabriqués avec les mêmes cotes.
On peut supposer au contraire que, suivant l'ancien procédé, le piston se centrait différemment sur chaque appareil au passage entre deux orifices diamétralement opposés et qu'il en résultait
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des différences dans le laminage de l'huile, dans dans les caractéristiques d'amortissement, malgré la siailitude des appareils expérimentés.
Par ailleurs, les différences de côtes ontre piston et cylindre,ne seraient-ce que celles dues aur tolérances'de fabrication, se trouvent compensées dans le dit/positif conforme l'invention, alors qu'elles ne le sont pas avec les amortis- seurs connus jusqu'à présent.
Un effet similaire de contre pression pourrait donc aussi être obtenu si tous les orifices étaient répartis dans une zone relativement étroite située d'un même côté du cylin- dre et comprise par exemple entre deux génératrices écartées. ; . d'un are au plus égal à 90 .
Le nombre des orifices peut être différent de celui indiqué plus haut à titre d'exemple et il est tien entendu que dans le cas où l'on recherche l'amortissement des deux fins de course ( cas représenté sur. la figure) la série d'orifices .. - tele que 20-20' contrôlant l'une des fins de course peut ètre disposée sur une autre génératrice que celle suivant laquelle. est disposée l'autre série d'orifices tels que 22-22' contrô- lant l'autre fin de course* Le ou les orifices tels que 24, percés dans la partie moyenne du cylindre pour 'Contrôler* la vitesse du piston au début ou dans la partie moyenne de la course, peuvent être disposés;
dans ce dernier das sur l'une ou l'autre des génératrices précitées.
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Dans la variante représentée sur la fige 2, le piston, au lieu d'être solidaire axialement et radialement de la tige de piston, comme dans le cas de la fig. 1, est seulement solidaire de cette tige dans le sens axial maie peut jouer librement par rapport à celle-ci dans le sens radial.
La tige de piston 4 présente, dans sa partie intermé- ' -.
' diaire, un épaulement 34 positionnant axialement le piston 36 dans un sens de coulissement. Ce piston 36, constitué par . une bague à surfaces extérieure et intérieure cylindriques, cet enfilé sur la partie 38 de la tige 4 et présente un diamètre extérieur autorisant le coulissement étanche du piston dans le cylindre 8, tandis que son diamètre intérieur est notablement, supérieur au diamètre de la partie 38 pour autoriser les libres déplacements dans le sens radial du piston sur sa tige.
Dans le sens axial, le piston est maintenu sur la tige par un écrou 40 vissé et verrouillé sur une partie filetée 42 de la tige 4, le serrage de l'écrou 40 étant juste suffisant pour , maintenir le piston axialement sur la tige sans en empêcher les déplacements radiaux. le fonctionnement de cet amortisseur est identique à celui de l'amortisseur de la :
tige -1 mais -on voit 'quegrâce au, montage flottant du piston sur sa tige, un défaut, d'aligne- ment des guidages de la tige 4 et du cylindre 8 ne provoque aucune irrégularité de fonctionnement, le piston se centrant librement toujours de la même façon dans le cylindre, ce qui permet de retrouver des caractéristiques d'amortissement toujours identiques sur des amortisseurs identiques mais présentant des différences d'alignement.
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On n'a pas fait figurer sur la fig. 2 le ressort de déclenchement 26 du disjoncteur qui peut être logé soit dans l'enveloppe 18 comme dans le cas de la fig.l , .soit au dehors de cette enveloppe .
Les moyens de fixation axiale, avec jeu dans le sens radial peuvent être différents du système à épaulement et écrou représenté et peuvent comprendre par exemple des goupilles, clavettes ou organes de positionnement.analogues.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant . les applications envisagées , et sans s'écarter pour cela de, l'esprit de l'invention .
En particulier, un tel appareil peut être appliqué à l'amortissement de l'équipage mobile de disjoncteurs divers, ne comportant pas obligatoirement le ressort de déclenchement autour de l'amortisseur et, plus généralement .L'invention s'applique à l'amortissement et à la régularisation de la vitesse de tous organes en mouvement .