Servomoteur. L'objet de la. présente invention est un servomoteur, constitué par au moins un cy lindre à l'intérieur duquel se déplace un pis ton sous l'action d'un fluide sous pression, agissant sur au moins une des faces dudit piston, celui-ci commandant un dispositif à régler, une soupape au moins étant prévue pour le réglage de la section de passage du fluide au travers d'une ouverture, permettant ainsi l'évacuation du fluide contenu dans l'enceinte comprise entre les parois du cylin dre et le piston, le tout établi de telle sorte que lors d'un déplacement de la soupape,
il se produise une modification de la pression à l'intérieur de l'espace susmentionné, obli geant le piston à se déplacer jusqu'à une nou velle position d'équilibre définie par une ad mission du fluide sous pression dans le cy lindre égale à la quantité évacuée.
Les fi-. 1 à. 7 du dessin annexé montrent, à titre d'exemple, quelques formes d'e-_(;cu- tion représentées coupées a.xialement; La fig. 1 représente un dispositif destiné à agir dans un seul sens; La fig. 2 montre un dispositif utilisant.
deux pistons et pouvant agir dans les deux sens; La fig. 3 montre une variante de ce der nier dispositif; La fig. 4 représente un dispositif utili sant un seul piston et agissant également dans les deux sens; Les fig. 5 et 6 représentent chacune res pectivement une variante du dispositif repré senté à la fi-. 1; La fig. 7 montre une variante du dis positif représenté à. la fig. 4.
Le dispositif représenté à la fig. 1 com prend un cylindre fixe 21 ouvert à une ex trémité et dans lequel peut se déplacer un piston 22 relié par une tige 2,2a au dispo sitif dont il faut effectuer le déplacement; le fluide sous pression, par exemple de l'huile, est envoyé dans le cylindre par une conduite d'amenée -21a et en ressort, par mie autre ou verture 22b ménagée dans le piston et pou vant être obturée complètement ou partiel lement au moyen d'une soupape 23.
Cette ouverture 22b présente une section sensible ment plus grande que celle de la conduite d'amenée 21a; la soupape 23 est constamment sollicitée à .être appliquée sur son siège par un ressort 23k s'appuyant sur le piston 22, mais elle peut être écartée de son siège au moyen d'une tige de butée 24 due l'on peut déplacer par rapport au cylindre fixe 21..
-Si l'on suppose qu'à un instant donné la quantité d'huile évacuée par l'ouverture 221) est égale à celle admise par l'ouverture 21a, le piston 22 reste immobile; si à ce moment la soupape 23 se déplace sous l'action de la tige de butée 24 de façon à ce que la. section de passage de l'huile au travers de l'ouver ture 22b devienne plus grande que l'ouver ture 21a, la pression de l'huile dans le cy lindre diminue et le piston se déplace ver le fond du cylindre sous l'action de la charge due au dispositif dont il faut effectuer le déplacement et éventuellement d'un ressort de rappel.
Si le déplacement de la soupape 23 cesse, le piston 22 continue à se déplacer jus qu'à une nouvelle position d'équilibre définie par une admission d'huile égale à la quantité évacuée. Si l'on déplace la tige de butée 24, de façon que la soupape 23 soit maintenue appliquée sur son siège sous l'action du res sort 23k, la pression à l'intérieur du cylindre monte et le piston se déplace -en entraînant la soupape 23, jusqu'à ce que la tige de celle-ci vienne à nouveau buter contre la. tige de butée 24; le piston s'arrêtera dans une nou velle position d'équilibre, définie comme ci- dessus.
Si le servomoteur doit agir dans les deux sens, on utilisera le dispositif représenté à la fig. 2, lequel comprend .deux cylindres ouverts à l'une de leurs extrémités et placés dans le prolongement l'un de l'autre; dans chacun clé ces cylindmes se déplace un piston 22, relié l'un à l'autre par une tige 22d, de façon à former un ensemble relié au mécanisme à commander par une tige 22a. Les soupapes 23 de ces pistons sont disposées comme dans le cas de la forme d'exécution représentée à la figure précédente;
elles sont commandées par une tige de butée commune 24 pouvant se déplacer, par exemple, quand on fait tourner à l'aide d'un levier 25 un secteur denté 26 engrenant avec une crémaillère 24a solidaire de la tige de butée 24; si la longueur de celle-ci est choisie de telle façon que les deux soupapes puissent être fermées en même temps, il faut nécessairement que les dispositifs d'alimentation .en huile des cylindres soient munis de soupapes de sûreté; l'huile sous pression amené dans chaque cylindre par un dispositif d'alimentation propre remplira les deux cylindres et peut s'échapper par les soupapes de sûreté.
Si on suppose que la butée se déplace de façon que l'une des soupapes soit ouverte comme le montre la figure, la pression de l'huile dans le cylindre auquel cette soupapa appartient tombe et le piston correspondant tend à. rejoindre cette soupape. Pendant ce temps l'huile envoyée dans l'autre cylindre déplace le piston dans cet autre cylindre, dans le sens où cette butée a. été déplacée. Le déplacement des pistons a lieu jusqu'au mo ment où la. butée est arrêtée et cela sur une longueur égale à celle du déplacement de ladite butée.
La fig. 3 montre une variante du dispo sitif précédent, dans laquelle la tige 22a re liant l'ensemble formé par les pistons 22 et la tige 22d traverse le fond 21b de l'un des cylindres 21 à travers un bourrage 21d.
Le dispositif de la. fig. 4 peut être assi milé à celui de la. figure précédente, les deux cylindres étant alors réunis de façon à ne former qu'un seul cylindre fermé 27 à ces deux extrémités; le piston 28 devient égale ment unique et comporte une soupape 29 sur chacune de ses, faces; l'évacuation de l'huile se fait, au travers du piston creux 28 et de la tige creuse 28a du piston; les soupapes 29 sont commandées par une butée 30 placée à l'intérieur du piston creux 28 et solidaire d'une tige 30a;
il est évident que la section laissée entre-les tiges 30a et 2'8a est suffi- santé pour permettre l'échappement de l'huile passant par les soupapes.
La fig. 5 montre une forme d'exécution dans laquelle la soupape 23 est rendue soli daire de la tige de butée 24; les déplacements de cette soupape dans les deux sens par rap port au piston 212 sont commandés directe ment par ladite tige de butée 24.
Le dispositif de la fig. 6 possède une sou pape montée sur le fond du cylindre 21, les déplacements de la tige de butée 24 devant être effectués par rapport au piston; ces dé placements peuvent se faire au moyen d'une vis 24a tournant dans un écrou 31a porté par un support 31 solidaire de la tige 22a du pis ton 22. La. tige de butée 24 entraînée avec la vis 24a peut entraîner dans un sens la sou pape 23, laquelle est constamment sollicitée à venir s'appuyer contre le fond du cylindre par l'intermédiaire d'un ressort 23k.
Si la tige de butée 24 se déplace dans, le sens invers de celui suivant lequel la. soupape est ap puyée sur son siège, cette soupape quitte celui ci, la pression de l'huile sur le piston tombe et le piston 22 se déplace vers le fond du cylindre, entraînant le support 31, l'écrou 3l a et par conséquent la vis 24d en sens con traire du premier déplacement axial de celle c-i jusqu'à, une nouvelle position d'équilibre.
La fig. 7 représente un dispositif ave^ -oupapes placées dans les fonds des cylindres et destiné à agir dans les deux sens; chacune des soupapes 23 peut s'ouvrir sous l'action l'une tige de butée double 24 et se fermer sous l'action d'un ressort 23k.
Le déplace ment d(@ cette tige de butée 24 est effectué ici comme dans le cas de la fig. 6, à l'aide d'une vis 24d se déplaçant dans un écrou 3la porté par le support 31 monté sur la tige 22a du piston 2,2, chaque cylindre possédant son dispositif d'alimentation propre. Le fonction nement est analogue à celui des dispositifs précédents.
Il est évident que le piston pourrait rester fixe et que ce soit le cylindre qui se déplace; de même le servomoteur pourrait comprendre plusieurs cylindres et pistons et la commande pour le déplacement des butées pourrait être également quelconque.
Les servomoteurs décrits ci-dessus peu vent être utilisés dans toutes les machines dans lesquelles il faut effectuer un réglage sur un de leurs organes, par exemple pour le réglage de l'ouverture d'admission du fluide moteur dans une turbine hydraulique, au moyen des déplacements.du pointeau, lesquels sont fonction des déplacements de la tige du piston du servomoteur.
Servomotor. The object of the. present invention is a servomotor, consisting of at least one cylinder inside which a piston moves under the action of a pressurized fluid, acting on at least one of the faces of said piston, the latter controlling a device to be adjusted, at least one valve being provided for adjusting the section of passage of the fluid through an opening, thus allowing the evacuation of the fluid contained in the chamber between the walls of the cylinder and the piston, the everything established so that when moving the valve,
there is a change in the pressure inside the above-mentioned space, forcing the piston to move to a new equilibrium position defined by an admission of the pressurized fluid into the cylinder equal to the quantity discharged.
The fi-. 1 to. 7 of the accompanying drawing show, by way of example, some forms of e -_ (; cu- tion shown cut axially; Fig. 1 shows a device intended to act in one direction only; Fig. 2 shows a device using.
two pistons and able to act in both directions; Fig. 3 shows a variant of this last device; Fig. 4 shows a device using a single piston and also acting in both directions; Figs. 5 and 6 each represent respectively a variant of the device shown in fi-. 1; Fig. 7 shows a variant of the positive device shown at. fig. 4.
The device shown in FIG. 1 com takes a fixed cylinder 21 open at one end and in which can move a piston 22 connected by a rod 2,2a to the device which is to be moved; the pressurized fluid, for example oil, is sent into the cylinder via a supply line -21a and leaves it, by another crumb or opening 22b formed in the piston and able to be completely or partially closed by means of a valve 23.
This opening 22b has a cross section which is appreciably larger than that of the supply pipe 21a; the valve 23 is constantly urged to be applied to its seat by a spring 23k resting on the piston 22, but it can be moved away from its seat by means of a stop rod 24 due to the possibility of moving relative to the fixed cylinder 21 ..
-If it is assumed that at a given moment the quantity of oil discharged through opening 221) is equal to that admitted through opening 21a, piston 22 remains stationary; if at this time the valve 23 moves under the action of the stop rod 24 so that the. Oil passage section through opening 22b becomes larger than opening 21a, the oil pressure in the cylinder decreases and the piston moves to the bottom of the cylinder under the action the load due to the device to be moved and possibly a return spring.
If the movement of the valve 23 ceases, the piston 22 continues to move to a new equilibrium position defined by an oil inlet equal to the quantity discharged. If we move the stop rod 24, so that the valve 23 is kept applied on its seat under the action of the res out 23k, the pressure inside the cylinder rises and the piston moves - causing the valve 23, until the stem thereof again abuts against the. stop rod 24; the piston will stop in a new equilibrium position, defined as above.
If the servomotor must act in both directions, the device shown in fig. 2, which comprises two cylinders open at one of their ends and placed in the extension of one another; in each key these cylinders moves a piston 22, connected to one another by a rod 22d, so as to form an assembly connected to the mechanism to be controlled by a rod 22a. The valves 23 of these pistons are arranged as in the case of the embodiment shown in the previous figure;
they are controlled by a common stop rod 24 which can move, for example, when a toothed sector 26 is rotated with the aid of a lever 25, meshing with a rack 24a integral with the stop rod 24; if the length of the latter is chosen in such a way that the two valves can be closed at the same time, it is necessary that the devices for supplying the oil to the cylinders are provided with safety valves; the pressurized oil supplied to each cylinder by a clean feeder will fill both cylinders and can escape through the safety valves.
If it is assumed that the stopper moves so that one of the valves is open as shown in the figure, the oil pressure in the cylinder to which this valve belongs falls and the corresponding piston tends to. join this valve. During this time the oil sent to the other cylinder moves the piston in this other cylinder, in the direction where this stop a. been moved. The displacement of the pistons takes place until the moment when the. stop is stopped and this over a length equal to that of the displacement of said stop.
Fig. 3 shows a variant of the previous device, in which the rod 22a re connecting the assembly formed by the pistons 22 and the rod 22d passes through the bottom 21b of one of the cylinders 21 through a stuffing 21d.
The device of the. fig. 4 can be assi milated to that of. previous figure, the two cylinders then being united so as to form a single closed cylinder 27 at these two ends; the piston 28 also becomes single and comprises a valve 29 on each of its faces; the oil is discharged through the hollow piston 28 and the hollow piston rod 28a; the valves 29 are controlled by a stop 30 placed inside the hollow piston 28 and integral with a rod 30a;
it is obvious that the section left between the rods 30a and 28a is sufficient to allow the escape of the oil passing through the valves.
Fig. 5 shows an embodiment in which the valve 23 is made integral with the stop rod 24; the movements of this valve in both directions relative to the piston 212 are controlled directly by said stop rod 24.
The device of FIG. 6 has a valve mounted on the bottom of the cylinder 21, the movements of the stop rod 24 having to be carried out relative to the piston; these displacements can be done by means of a screw 24a rotating in a nut 31a carried by a support 31 integral with the rod 22a of the udder 22. The stop rod 24 driven with the screw 24a can drive in one direction the sou pope 23, which is constantly urged to come to rest against the bottom of the cylinder by means of a spring 23k.
If the stopper rod 24 moves in the opposite direction from that in which the. valve is pressed on its seat, this valve leaves it, the pressure of the oil on the piston falls and the piston 22 moves towards the bottom of the cylinder, causing the support 31, the nut 3l a and consequently the screw 24d in the opposite direction to the first axial displacement thereof to a new position of equilibrium.
Fig. 7 shows a device with valves placed in the bottoms of the cylinders and intended to act in both directions; each of the valves 23 can open under the action of a double stopper rod 24 and close under the action of a spring 23k.
The movement d (@ this stop rod 24 is carried out here as in the case of FIG. 6, using a screw 24d moving in a nut 3la carried by the support 31 mounted on the rod 22a of the piston 2.2, each cylinder having its own supply device The operation is similar to that of the previous devices.
It is obvious that the piston could remain stationary and that it is the cylinder which moves; likewise, the booster could comprise several cylinders and pistons and the control for the movement of the stops could also be arbitrary.
The servomotors described above can be used in all machines in which it is necessary to carry out an adjustment on one of their components, for example for the adjustment of the opening of admission of the driving fluid in a hydraulic turbine, by means of the needle movements, which are a function of the movements of the piston rod of the servomotor.