CH637186A5 - Fluid-pressure actuator - Google Patents
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Description
Le but de la présente invention est de fournir un actionneur semi-rotatif dont la crémaillère peut être supportée indépendamment de l'engagement entre le ou les pistons et le ou les cylindres, et le ou les pistons peuvent être fabriqués comme des pièces de moulage en métal ou en plastique, dans un moule simple, ne nécessitant pas d'usinage ultérieur, The object of the present invention is to provide a semi-rotary actuator, the rack of which can be supported independently of the engagement between the piston (s) and the cylinder (s), and the piston (s) can be manufactured as moldings metal or plastic, in a simple mold, requiring no further machining,
L'actionneur selon la présente invention est défini par la revendication 1. The actuator according to the present invention is defined by claim 1.
De préférence, par souci d'économie, chaque piston et chaque tige sont identiques, s'ils sont deux. Preferably, for the sake of economy, each piston and each rod are identical, if there are two.
Dans une construction particulière, chaque tige est une bielle de section en demi-cercle; les deux tiges sont montées côte à côte avec du jeu dans un alésage cylindrique dans le corps, et sont ainsi maintenues en position correcte par le corps. In a particular construction, each rod is a connecting rod of semicircular section; the two rods are mounted side by side with play in a cylindrical bore in the body, and are thus maintained in the correct position by the body.
Dans une autre construction particulière, le corps est situé par rapport au pignon par un guide dans un logement, et chaque tige est guidée dans un alésage au travers de ce logement. In another particular construction, the body is located relative to the pinion by a guide in a housing, and each rod is guided in a bore through this housing.
Les dessins d'accompagnement illustrent des exemples d'action-neurs selon la présente invention. Dans ces dessins: The accompanying drawings illustrate examples of action-ners according to the present invention. In these drawings:
la fig. 1 est une coupe longitudinale d'un actionneur; fig. 1 is a longitudinal section of an actuator;
la fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II dans la fig. 1, la crémaillère ayant été enlevée; fig. 2 is a section along line II-II in FIG. 1, the rack having been removed;
les fig. 3 et 4 sont des coupes, illustrant des constructions alternatives; fig. 3 and 4 are sections, illustrating alternative constructions;
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la fig. 5 est une coupe longitudinale d'un second actionneur; la fig. 6 est une élévation latérale, regardant dans le sens de la flèche VI dans la fig. 7; fig. 5 is a longitudinal section of a second actuator; fig. 6 is a side elevation, looking in the direction of the arrow VI in FIG. 7;
la fig. 7 est un plan, et une coupe partielle suivant la ligne VII-VII dans la fig. 6; fig. 7 is a plan, and a partial section along the line VII-VII in FIG. 6;
la fig. 8 est une coupe suivant la ligne Vili-VIII dans la fig. 5; la fig. 9 est un agrandissement de la partie centrale de la fig. 8, la largeur ayant été exagérée; fig. 8 is a section along the line Vili-VIII in FIG. 5; fig. 9 is an enlargement of the central part of FIG. 8, the width having been exaggerated;
la fig. 10 est une coupe longitudinale d'un troisième actionneur; la fig. 11 est une coupe fragmentaire suivant la ligne XI-XI dans la fig. 10; fig. 10 is a longitudinal section of a third actuator; fig. 11 is a fragmentary section along the line XI-XI in FIG. 10;
la fig. 12 est une coupe longitudinale d'un quatrième actionneur, fig. 12 is a longitudinal section of a fourth actuator,
et la fig. 13 est une coupe suivant la ligne XIII-XIII dans la fig. 12. Dans l'actionneur illustré dans la fig. 1, le corps 11 est une barre de section rectangulaire, avec une crémaillère dentée 12 le long d'un côté. Au travers de la partie médiane ou centrale du corps se trouve un alésage cylindrique 23, avec son axe parallèle au plan d'engrènement 12a de la crémaillère 12. and fig. 13 is a section along the line XIII-XIII in FIG. 12. In the actuator illustrated in fig. 1, the body 11 is a bar of rectangular section, with a toothed rack 12 along one side. Through the central or central part of the body is a cylindrical bore 23, with its axis parallel to the plane of engagement 12a of the rack 12.
Deux pistons identiques 10 sont solidaires d'une tige 13. Chaque tige est une bielle semi-cylindrique légèrement plus courte que le corps 11, et les deux tiges 13 ont un ajustage lâche dans l'alésage 23 aménagé dans le corps 11 (avec l'échelle utilisée dans le dessin, le jeu n'est pas visible). Two identical pistons 10 are integral with a rod 13. Each rod is a semi-cylindrical connecting rod slightly shorter than the body 11, and the two rods 13 have a loose fit in the bore 23 arranged in the body 11 (with l scale used in the drawing, the game is not visible).
Un disque séparé 15 est ajusté contre l'extrémité externe de chaque piston 10, et il est maintenu prisonnier par trois goujons ou goupilles 16 solidaires du piston, dont les extrémités sont expansées à la chaleur et la pression. Un disque 15, en association avec une bosse ou marche dans le piston 10, définit une rainure qui reçoit un joint torique 17. Le piston 10 avec sa tige intégrale 13 est fabriqué comme une pièce de moulage en plastique ou en métal dans un moule en deux parties qui se séparent dans le plan A-A, ou dans le plan B-B. En conséquence, le joint torique 17 coopère avec les surfaces annulaires qui ne sont pas marquées par des lignes de séparation des parties du moule. A separate disc 15 is fitted against the outer end of each piston 10, and it is held captive by three studs or pins 16 integral with the piston, the ends of which are expanded by heat and pressure. A disc 15, in association with a bump or step in the piston 10, defines a groove which receives an O-ring 17. The piston 10 with its integral rod 13 is manufactured as a plastic or metal molding in a mold. two parts that separate in the AA plane, or in the BB plane. Consequently, the O-ring 17 cooperates with the annular surfaces which are not marked by lines of separation of the parts of the mold.
En fonctionnement normal, les pistons butent contre les surfaces extrêmes 14 du corps 11, ces surfaces 14 étant perpendiculaires à l'axe du corps. In normal operation, the pistons abut against the end surfaces 14 of the body 11, these surfaces 14 being perpendicular to the axis of the body.
En fonctionnement, l'assemblage du corps 11 et du piston 10 est introduit dans un logement 9, ayant un chapeau ou couvercle 20 dans lequel est tourillonné un arbre 32 portant un pignon 21 qui engrène avec la crémaillère 12. Le logement possède deux parties extrêmes 22 qui constituent des cylindres accommodant les pistons 10. Les deux cylindres ont une forme de pots boulonnés au logement central 9 (comme illustré), ou les cylindres possèdent des chapeaux ou couvercles extrêmes amovibles, mais ils sont eux-mêmes solidaires du logement central. En fonctionnement normal, la pression dans le logement central est la pression atmosphérique, tandis que la pression dans les cylindres, agissant sur les faces externes des pistons, est alternativement sensiblement supérieure à la pression atmosphérique et légèrement supérieure à la pression atmosphérique (à cause d'une certaine restriction dans l'échappement). Ainsi, les pistons sont tenus contre les surfaces extrêmes 14 du corps. Cependant, les tiges 13 ont une longueur suffisante pour assurer que, In operation, the assembly of the body 11 and the piston 10 is introduced into a housing 9, having a cap or cover 20 in which is journalled a shaft 32 carrying a pinion 21 which meshes with the rack 12. The housing has two end parts 22 which constitute cylinders accommodating the pistons 10. The two cylinders have the shape of pots bolted to the central housing 9 (as illustrated), or the cylinders have removable end caps or covers, but they are themselves integral with the central housing. In normal operation, the pressure in the central housing is atmospheric pressure, while the pressure in the cylinders, acting on the external faces of the pistons, is alternately significantly higher than atmospheric pressure and slightly higher than atmospheric pressure (due to 'some restriction in the exhaust). Thus, the pistons are held against the end surfaces 14 of the body. However, the rods 13 have a length sufficient to ensure that,
même si les pistons 10 sont simultanément aux extrémités externes des deux cylindres, les tiges 13 ne se dégagent pas du corps 11, et les composants peuvent revenir sans difficultés à leur condition relative illustrée dans la fig. 1. even if the pistons 10 are simultaneously at the outer ends of the two cylinders, the rods 13 do not disengage from the body 11, and the components can return without difficulty to their relative condition illustrated in FIG. 1.
Dans le côté du corps 11 opposé à la crémaillère 12 se trouve une rainure 18, cette rainure pouvant coopérer avec les extrémités des vis d'aboutement 19 qui sont montées dans le logement 9. Ces vis peuvent être ajustées de telle sorte que le plan d'engrènement 12a de la crémaillère 12 soit en relation correcte par rapport au pignon 21, et le jeu latéral combiné des tiges 13 dans l'alésage 23 du corps 11 soit suffisant (dans la pratique, jusqu'à 0,38 mm est tolérable) pour permettre cet ajustement sans imposer une charge latérale quelconque entre les pistons 10 et les parois des cylindres 22. Le jeu peut être suffisant pour permettre un ajustement simplifié du plan d'engrènement en déplaçant seulement une des vis 19. Il peut en résulter que l'axe de la crémaillère soit légèrement incliné par rapport à l'axe des cylindres, mais une légère inclinaison n'est pas nuisible. Après ajustement, la vis est fixée avec un agent de scellage. In the side of the body 11 opposite the rack 12 is a groove 18, this groove being able to cooperate with the ends of the abutment screws 19 which are mounted in the housing 9. These screws can be adjusted so that the plane d meshing 12a of the rack 12 is in correct relation to the pinion 21, and the combined lateral clearance of the rods 13 in the bore 23 of the body 11 is sufficient (in practice, up to 0.38 mm is tolerable) to allow this adjustment without imposing any lateral load between the pistons 10 and the walls of the cylinders 22. The play may be sufficient to allow a simplified adjustment of the engagement plane by moving only one of the screws 19. This may result in the he axis of the rack is slightly inclined relative to the axis of the cylinders, but a slight inclination is not harmful. After adjustment, the screw is fixed with a sealing agent.
Alternativement la relation du pignon par rapport à la crémaillère peut être ajustée par des cales en 35 sous des brides 36 sur le couvercle, et au fond d'un évidement correspondant dans le logement 9. Alternatively the relation of the pinion relative to the rack can be adjusted by shims at 35 under flanges 36 on the cover, and at the bottom of a corresponding recess in the housing 9.
Comme les vis 19 agissent directement sur le corps 11 en des points espacés le long du corps et que le diamètre extérieur des vis correspond à la largeur de la rainure 18, le mouvement alternatif du corps 11 est rectiligne lorsque les vis 19 ou les cales 35 ont été ajustés de telle sorte que la crémaillère soit en relation correcte par rapport au pignon 21. As the screws 19 act directly on the body 11 at points spaced along the body and the outside diameter of the screws corresponds to the width of the groove 18, the reciprocating movement of the body 11 is rectilinear when the screws 19 or shims 35 have been adjusted so that the rack is in correct relation to the pinion 21.
La fig. 3 illustre une construction alternative dans laquelle les tiges semi-cylindriques 13 sont remplacées par deux tiges concentriques 13a et 13b. Fig. 3 illustrates an alternative construction in which the semi-cylindrical rods 13 are replaced by two concentric rods 13a and 13b.
La fig. 4 illustre une autre construction dans laquelle le corps 1 le est une boîte de section rectangulaire telle qu'une boîte faite par ma-triçage ou moulage de plastique et les deux tiges 13c et 13d sont des barres plates de section rectangulaire. Fig. 4 illustrates another construction in which the body 1c is a box of rectangular section such as a box made by sorting or plastic molding and the two rods 13c and 13d are flat bars of rectangular section.
Dans l'actionneur illustré dans les fig. 5 à 9, le corps 1 ld se compose de plusieurs lamelles identiques 25 de bande d'acier. Chacune de ces lamelles est formée avec des dents de crémaillère 12d avant que les lamelles ne soient assemblées. In the actuator illustrated in fig. 5 to 9, the body 1d consists of several identical strips 25 of steel strip. Each of these strips is formed with rack teeth 12d before the strips are assembled.
Les lamelles sont situées de manière précise l'une par rapport à l'autre, en quinconce, par moitiés 26 (c'est-à-dire que le matériau est partiellement déplacé pour former une projection sur une face d'une lamelle et un retrait ou évidement correspondant dans l'autre face). Les lamelles sont tenues ensemble par des rivets transversaux. The lamellae are located precisely in relation to each other, in staggered rows, in halves 26 (that is to say that the material is partially displaced to form a projection on one face of a lamella and a corresponding recess or recess on the other side). The slats are held together by transverse rivets.
A cause de la dureté des lames ou bandes d'acier, la largeur totale du corps 1 ld peut être inférieure à celle nécessaire si le corps est coulé. Because of the hardness of the steel blades or strips, the total width of the body 1 ld may be less than that necessary if the body is cast.
Deux pistons identiques lOd font chacun partie antégrante d'une tige 13d. Chaque tige 13d est une bielle ronde, décalée par rapport à l'axe central des pistons lOd, comme on peut le voir dans la fig. 8. Two identical pistons 10d each form an integral part of a rod 13d. Each rod 13d is a round connecting rod, offset with respect to the central axis of the pistons 10d, as can be seen in FIG. 8.
Dans cette construction, la portion centrale 9d du logement est essentiellement solide, avec une cavité pour accommoder le pignon 21d, qui engrène avec la crémaillère 12d. La crémaillère 12d est guidée pour le mouvement alternatif rectiligne dans une fente 27 aménagée dans la portion de logement 9d, tandis que chacune des tiges 13d est guidée dans un alésage respectif 28 dans la portion 9d du logement, chaque tige ayant une liberté latérale limitée dans son alésage respectif. Le pignon 21d est fixé à un arbre 32d, qui est tourillonné en 33 dans la partie 9d du logement et en 34 dans un bouchon 35 qui ferme un côté de la cavité pour le pignon 21d. In this construction, the central portion 9d of the housing is essentially solid, with a cavity to accommodate the pinion 21d, which meshes with the rack 12d. The rack 12d is guided for the rectilinear reciprocating movement in a slot 27 arranged in the housing portion 9d, while each of the rods 13d is guided in a respective bore 28 in the portion 9d of the housing, each rod having limited lateral freedom in its respective bore. The pinion 21d is fixed to a shaft 32d, which is journalled at 33 in the part 9d of the housing and at 34 in a plug 35 which closes one side of the cavity for the pinion 21d.
Dans ce dispositif, comme on peut le voir dans la fig. 5, les parties extrêmes du corps 1 ld sont coudées, de telle sorte que le plan d'engrènement de la crémaillère 12d coïncide avec l'axe commun des pistons lOd, tandis qu'en même temps chaque face extrême 14d du corps 1 ld coopère avec le centre d'une face d'un piston respectif lOd. In this device, as can be seen in fig. 5, the end parts of the body 1d are bent, so that the gear plane of the rack 12d coincides with the common axis of the pistons 10d, while at the same time each end face 14d of the body 1d cooperates with the center of one face of a respective piston lOd.
Le procédé de fabrication des lamelles 25 tend à produire une surface inférieure légèrement irrégulière du corps 1 ld. De manière à obtenir un guidage de coulissement plus lisse et régulier dans la fente 27, la partie inférieure du corps est enfermée dans un couvercle 29 de section en forme de canal. De manière à ajuster le jeu entre la crémaillère 12d et le pignon 21d, une ou plusieurs cales 30 peuvent être introduites entre les lamelles 25 et la joue du couvercle 29. Comme cela est illustré dans la fig. 9, une entaille est prévue dans la bride de droite du couvercle 29 pour laisser passer la moitié de saillie adjacente 26. The method of manufacturing the lamellae 25 tends to produce a slightly irregular bottom surface of the body 11d. In order to obtain a smoother and more smooth sliding guide in the slot 27, the lower part of the body is enclosed in a cover 29 of channel-shaped section. In order to adjust the clearance between the rack 12d and the pinion 21d, one or more wedges 30 can be introduced between the strips 25 and the cheek of the cover 29. As illustrated in FIG. 9, a notch is provided in the right flange of the cover 29 to allow half of the adjacent projection 26 to pass.
Dans l'actionneur illustré dans les fig. 10 et 11, un seul piston 41 est solidaire d'une tige cylindrique 42. Une rainure contenant une bague d'étanchéité 43 est formée par un disque 44 fixé au piston. In the actuator illustrated in fig. 10 and 11, a single piston 41 is integral with a cylindrical rod 42. A groove containing a sealing ring 43 is formed by a disc 44 fixed to the piston.
La tige 42 possède un ajustage lâche dans un alésage cylindrique d'un corps 45. Ce corps porte des dents de crémaillère 46 engrenant avec un pignon 47. Sur la face du corps opposée aux dents de la cré5 The rod 42 has a loose fit in a cylindrical bore of a body 45. This body carries rack teeth 46 meshing with a pinion 47. On the face of the body opposite the teeth of the creat
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maillère se trouve une rainure 48, qui coopère avec deux vis de guidage 49, 50. there is a groove 48 which cooperates with two guide screws 49, 50.
Un collier 51 est fixé sur l'extrémité de droite de la tige 42. Il existe un petit jeu longitudinal parce que la distance entre le collier 51 et le piston 41 est légèrement supérieure à la longueur du corps 45. Ce jeu et l'ajustage lâche de la tige 42 dans l'alésage du corps ne sont pas suffisants pour être visibles dans les dessins, mais ils assurent que la composante verticale de la force entre le pignon 47 et les dents 46 de la crémaillère soit transmise aux vis 49, 50 et non pas au piston 41. A collar 51 is fixed on the right end of the rod 42. There is a small longitudinal clearance because the distance between the collar 51 and the piston 41 is slightly greater than the length of the body 45. This clearance and the adjustment loose rod 42 in the body bore is not sufficient to be visible in the drawings, but they ensure that the vertical component of the force between the pinion 47 and the teeth 46 of the rack is transmitted to the screws 49, 50 and not the piston 41.
Dans l'actionneur illustré dans les fig. 12 et 13, deux tiges cylindriques parallèles 53 sont fixées au piston 52, les extrémités de droite de ces tiges cylindriques 53 sont reliées ensemble par un organe d'attache 54 (voir en particulier la fig. 13). Entre le piston 52 et l'organe d'attache 54 se trouve un corps 55, fait de lamelles comme décrit précédemment. Le corps possède des dents de crémaillère 56, et les extrémités 57, 58 sont coudées de telle sorte que le plan d'engrène-5 ment de la crémaillère coïncide avec l'axe du piston 52 et le centre de l'organe d'attache 54. II existe un petit jeu longitudinal entre les extrémités du corps et le piston et l'organe d'attache. In the actuator illustrated in fig. 12 and 13, two parallel cylindrical rods 53 are fixed to the piston 52, the right ends of these cylindrical rods 53 are connected together by an attachment member 54 (see in particular fig. 13). Between the piston 52 and the attachment member 54 is a body 55, made of strips as described above. The body has rack teeth 56, and the ends 57, 58 are bent so that the gear plane of the rack coincides with the axis of the piston 52 and the center of the fastener. 54. There is a small longitudinal clearance between the ends of the body and the piston and the attachment member.
Les tiges 53 sont guidées de manière lâche dans les alésages dans une portion de logement central 59. Le corps 55, qui comprend une io partie environnante en forme de canal faite d'un matériau autolubri-ficateur 60, est guidé séparément dans une fente 61 dans la portion de logement 59. La crémaillère 56 engrène avec un pignon 62 sur un arbre 63. The rods 53 are loosely guided in the bores in a central housing portion 59. The body 55, which comprises a surrounding channel-shaped part made of a self-lubricating material 60, is guided separately in a slot 61 in the housing portion 59. The rack 56 meshes with a pinion 62 on a shaft 63.
R R
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PL | Patent ceased |