WO2011004125A1 - Dispositif de ressort à gaz avec système de lubrification dynamique - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
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- F16F9/32—Details
- F16F9/3278—Details for lubrication
Definitions
- the present invention relates to the field of springs using a fluid or equivalent means as a compression agent and relates to a gas spring device.
- Gas springs are frequently used, especially in industry, in the form of autonomous cylinders containing a gas under pressure, such as nitrogen, used more particularly for repetitive stamping, pinching extraction or movement of parts with recalls in the initial position.
- a gas under pressure such as nitrogen
- These gas springs generally consist of a cylinder body enclosing a compression chamber filled with a pressurized gas in which linearly moves a sliding guide rod by means of a guide ring carrying at least one seal sealing and closing the end of said cylinder body traversed by said rod, said end corresponding to the inlet of the cylinder body.
- the rod is generally terminated by a head or piston acting in particular as an abutment against said ring to limit the return movements of said rod in the output position.
- gas springs further include a grease or oil lubrication chamber generally consisting of a recess in the inner wall of the guide ring, between one or more seals and the gasket. inlet of the cylinder body, and coaxially surrounding the rod of the gas spring considered, which is oriented vertically with a rod outlet upwards, so as to ensure permanent lubrication of the seals or seals with the grease or oil contained in said chamber, which flows by gravity from the latter to (a) gasket (s) located (s), in operating position of said gas spring, under said lubrication chamber.
- a grease or oil lubrication chamber generally consisting of a recess in the inner wall of the guide ring, between one or more seals and the gasket.
- gas springs consist of a cylindrical chamber, filled with a pressurized gas and oil, and inside which slides a rod with piston guided by a guide ring carrying one or more gaskets. sealing, and are used in a vertical position with a rod outlet down.
- the oil resting on the bottom of the compression chamber, and therefore on the guide ring, has a dual function of lubricating the gravity and damping seals in order to slow the speed of the exit of rod at the end of the race.
- the rods of these gas springs are generally hollow and open on the compression chamber to increase the volume of the latter and thus reduce the increase in effort during the retraction of rod.
- Gas springs are also known comprising a hollow rod open on the compression chamber and operating at the outlet rod upwards, the rise or exit of said rod causing a pressure differential that sucks oil through orifices. in the bottom end of the cylinder body and in communication with a lubrication chamber containing said oil.
- the present invention aims to overcome these disadvantages by proposing a gas spring device operating in a vertical position of the cylinder body oriented with a rod outlet downwards and to ensure permanent lubrication of the seal or seals. sealing, without significant decrease in the usual gas volume of the compression chamber, all things being equal.
- the present invention relates to a gas spring device intended to be positioned vertically and oriented, more particularly, with a downward rod outlet, of the type comprising a cylinder body enclosing, on the one hand, a compression chamber filled with pressurized gas, in which said axially guided rod linearly moves by means of at least one guide ring carrying at least one seal, said rod being terminated by a head making abutment office for limiting the return movements of said rod in the output position, a cavity forming a lubrication chamber being formed or formed axially in said rod and partially filled with a lubricating liquid, resting more particularly on the bottom of said lubrication chamber which is separated from the compression chamber by means of a leaktight partition wall traversed by at least one a communication and distribution channel opening at its upper end into said compression chamber,
- said device being essentially characterized in that said lubrication chamber is open axially on the compression chamber at the head of the rod, in that said partition wall consists of an insert associated with locking and holding means said insert in the lubrication chamber, more particularly at said head, and in that the or each communication and distribution channel passing through said insert is able to receive, with maintenance in the or each said channel, a outer diameter distribution tube substantially equal to the inner diameter of said channel and coming to dive by its lower free end in the lubricating liquid contained in said lubrication chamber, for fluidically communicating the compression chamber with the lubrication chamber, so that the output of the rod generates a pressure drop in the compression chamber producing a suction of the liquid lubricating by the or each delivery tube and a pulsed distribution of said lubricating liquid expelled into the compression chamber before falling down and flowing by gravity to each seal for lubrication.
- FIG. 1 represents a longitudinal sectional view of a gas spring device according to the present invention, in a vertical operating position and oriented with a downward rod outlet, in the retracted configuration of said rod,
- FIG. 2 represents a longitudinal sectional view of a gas spring device of FIG. 1, in the output movement of the rod,
- FIG. 3 shows a longitudinal sectional view of a gas spring device of Figure 1 in the output rod configuration.
- a gas spring device intended to be positioned vertically and oriented, more particularly, with a rod outlet 1 downwards, of the type comprising a cylinder body 2 enclosing, on the one hand, a compression chamber 3 filled with a gas under pressure, in which linearly moves said rod 1 guided axially by means of at least one guide ring 4 carrying at least one seal 4 ', said rod 1 being terminated by a head 5 acting as a stop for limiting the return movements of said rod 1 in the output position, a cavity forming a lubrication chamber 6 being formed or formed axially in said rod 1 and partially filled with a liquid lubricant 7, more particularly resting on the bottom of said lubrication chamber 6 which is separated from the compression chamber 3 by means of a partition wall 8 with sealing t raversée by at least one communication channel and distribution 8 'opening through its upper end 8 "in said compression chamber 3.
- the lubrication chamber 6 is open axially on the compression chamber 3 at the head 5 of the rod 1 and the partition consists of an insert 8 associated with locking and holding means 10, 11 of the insert 8 in the lubrication chamber 6, more particularly at said head 5.
- the or each communication and distribution channel 8 'passing through said insert 8 is able to receive, with maintenance in said channel 8 ', a distribution tube 9 of external diameter substantially equal to the internal diameter of said channel 8 and plunging through its lower free end into the lubricating liquid 7 contained in said lubrication chamber 6, in order to put into fluid communication the compression chamber 3 with the lubrication chamber 6, so that the outlet of the rod 1 generates a pressure drop in the compression chamber 3 producing a suction of the lubricating liquid 7 by the or each delivery tube 9 and a pulsed distribution of said lubricating liquid 7 expelled into the compression chamber 3 before falling down and flowing by gravity to each gasket sealing 4 'for lubrication.
- the or each distribution tube 9 will be maintained and locked in the or each communication channel and distribution 8 ', preferably by means of a permanent internal connection, for example by gluing, crimping, welding or other.
- each delivery tube 9 can also be made in one piece with the insert 8.
- the edge of the opening of the free end 9 'of each distribution tube 9 can be flush with the edge of the opening of the upper end 8 "of the communication channel
- the opening of the upper end 8 "of the or each communication and distribution channel 8 'then corresponds substantially to the opening of the upper end of the or each distribution tube 9 by means of which the dispensing liquid 7 is then ejected into the compression chamber 3.
- the or each communication and distribution channel 8 extends substantially axially so as to achieve a pulsed distribution of the lubricating liquid 7 at a point located substantially on the axis of symmetry 12 of the compression chamber 3, as can be seen in Figure 2.
- the inner surface of the partition wall 8 overlooking the compression chamber 3 is sloping, preferably conical, not shown, to the edge of the opening of the upper end 8 "of the or each channel communication and distribution 8 'opening on the compression chamber 3, so as to promote the flow of the lubricating liquid 7 on said inner surface and its return to the lubrication chamber 6, in particular in non-operating configuration of said device and in the output position of the rod 1.
- the internal surface will be configured as a flow slope to the edge of the opening of the upper free end 9 'of the or each distribution tube 9.
- the insert 8 can be kept locked in the support position of the or each delivery tube 9 in the lubrication chamber 6 by, for example:
- an elastic ring not shown, such as, for example, an O-ring, mounted axially and radially in said chamber by being inserted into a groove formed in the internal wall of the latter, or
- the insert 8 may be made in one piece and may comprise on its cylindrical outer face an O-ring coming to engage, during the introduction of said insert in said chamber 6 of the rod 1, in a groove formed in the internal surface of the lubrication chamber 6 to ensure its holding and locking in position in said lubrication chamber 6.
- the rod 1 and the head 5 of the latter may constitute an assembly made in one piece and said head 5 may consist of an enlargement of one of the circular ends of the rod 1.
- the pressure of the gas in the lubrication chamber 6 is then greater than the pressure of the gas in the compression chamber 3 and a flow of gas is generated from the lubrication chamber 6 to the compression chamber 3 through the or each tube of distribution 9 which, by a suction effect, causes a discharge of the dispensing liquid 7 which is transferred to the compression chamber 3 by being expelled or ejected through the opening of the upper free end 9 'of the or each communication and distribution channel 8' or, where appropriate, the or each distribution tube 9 in the latter before falling by gravity to the bottom of the compression chamber 3 and flow by gravity to (x) seal (s) 4 'for lubrication.
- the desired lubrication of the seal or seals is thus provided dynamically and permanently in a vertical position of the cylinder body with a downward rod outlet corresponding to the usual and natural position of a gas spring.
- the device according to the present invention advantageously makes it possible to avoid a heating of the seals by the regular contact of said seals with the lubricating liquid which is then loaded with calories dissipated thereafter by the return of said liquid in the lubrication chamber and in particular by the contact of said liquid with the inner wall of the compression chamber during its projection in the latter.
Abstract
La présente invention a pour objet un dispositif de ressort à gaz avec une sortie de tige (1) vers le bas, comprenant un corps de cylindre (2) renfermant une chambre de compression (3) remplie d'un gaz sous pression, dans laquelle se déplace ladite tige (1) guidée axialement au moyen d'au moins une bague de guidage (4) portant au moins un joint d'étanchéité (4'). Une cavité formant une chambre de lubrification (6) est pratiquée axialement dans ladite tige (1) et remplie d'un liquide de lubrification (7) et ladite chambre de lubrification (6) est séparée de la chambre de compression (3) par une cloison de séparation (8) rapportée et traversée par au moins un canal de communication et de distribution (8') débouchant par son extrémité supérieure dans ladite chambre de compression (3) et recevant un tube de distribution (9) plongeant par son extrémité libre inférieure dans le liquide de lubrification (7).
Description
Dispositif de ressort à gaz avec système de lubrification dynamique
La présente invention concerne le domaine des ressorts utilisant un fluide ou moyen équivalent comme agent de compression et a pour objet un dispositif de ressort à gaz.
On utilise fréquemment, notamment dans l'industrie, des ressorts à gaz se présentant sous la forme de vérins autonomes contenant un gaz sous pression, tel que de l'azote, utilisés plus particulièrement pour des travaux répétitifs d'emboutissage, de pincement, d'extraction ou de déplacement de pièces avec rappels en position initiale.
Ces ressorts à gaz sont généralement constitués d'un corps de cylindre renfermant une chambre de compression remplie d'un gaz sous pression dans laquelle se déplace de manière linéaire une tige guidée en coulissement au moyen d'une bague de guidage portant au moins un joint d'étanchéité et fermant l'extrémité dudit corps de cylindre traversée par ladite tige, ladite extrémité correspondant à l'entrée du corps de cylindre. En outre, la tige est généralement terminée par une tête ou piston faisant notamment office de butée contre ladite bague pour limiter les mouvements de rappel de ladite tige en position de sortie.
Ainsi, en fonctionnement et notamment en phase de rentrée de la tige dans le corps de cylindre, le volume intérieur de la chambre de compression occupé par le gaz diminue et la pression dudit gaz augmente, ce qui engendre une augmentation de la poussée sur la tige.
Néanmoins, ces ressorts à gaz sont généralement soumis à un usage intensif et les déplacements successifs de la tige dans le corps cylindrique en contact avec le ou les joints d'étanchéité entraînent un échauffement et une usure du ou desdits joints qui se dégradent au cours du temps, ce qui a pour effet de provoquer des fuites de gaz préjudiciables au bon fonctionnement des ressorts à gaz.
Pour répondre à ce problème, des ressorts à gaz comportent, en outre, une chambre de lubrification à graisse ou à huile consistant généralement en un évidement pratiqué dans la paroi interne de la bague de guidage, entre un ou plusieurs joints d'étanchéité et l'entrée du corps de cylindre, et entourant coaxialement la tige du ressort à gaz considéré, qui est orientée verticalement avec une sortie de tige vers le haut, ceci de manière à assurer une lubrification permanente du ou des joints d'étanchéité
avec la graisse ou l'huile, contenue dans ladite chambre, qui s'écoule par gravité depuis cette dernière jusqu'au(x) joint d'étanchéité(s) situé(s), en position de fonctionnement dudit ressort à gaz, sous ladite chambre de lubrification.
Toutefois, ces ressorts à gaz nécessitent l'utilisation de bagues spécifiques avec évidement qui influent sur l'encombrement desdits ressorts à gaz et qui imposent notamment une longueur importante de la tige et du corps correspondant, ce qui a pour conséquence d'augmenter fortement les coûts de fabrication.
D'autres ressorts à gaz sont constitués d'une enceinte cylindrique, remplie d'un gaz sous pression et d'huile, et à l'intérieur de laquelle coulisse une tige avec piston guidée par une bague de guidage portant un ou plusieurs joints d'étanchéité, et sont utilisés dans une position verticale avec une sortie de tige vers le bas. L'huile reposant sur le fond de la chambre de compression, et donc sur la bague de guidage, a une double fonction de lubrification du ou des joints d'étanchéité par gravité et d'amortissement en vue de ralentir la vitesse de la sortie de tige en fin de course. Les tiges de ces ressorts à gaz sont généralement creuses et ouvertes sur la chambre de compression pour augmenter le volume de cette dernière et réduire ainsi l'augmentation d'effort lors de la rentrée de tige.
Toutefois, du fait de l'orientation de la tige en position de sortie vers le bas et de la gravité, l'huile se loge au cours du temps au fond de la cavité creusée dans ladite tige et n'est alors plus à même de venir au contact des joints d'étanchéité en vue de leur lubrification.
En outre ces ressorts à gaz présentent l'inconvénient que l'huile occupe un volume important de la chambre de compression qui vient en déduction du volume de gaz habituel ce qui oblige le constructeur à modifier les dimensions du corps de cylindre pour compenser la perte de volume de gaz et obtenir la même efficacité du ressort à gaz considéré.
On connaît également des ressorts à gaz comprenant une tige creuse ouverte sur la chambre de compression et fonctionnant en sortie de tige vers le haut, la remontée ou sortie de ladite tige entraînant un différentiel de pression qui aspire de l'huile au travers d'orifices de diffusion pratiqués dans le fond rapporté du corps de cylindre et en communication avec une chambre de lubrification contenant ladite huile.
Cependant, ces ressorts à gaz présentent l'inconvénient qu'ils ne peuvent pas être utilisés en position de sortie de la tige vers le bas
correspondant à l'usage courant et naturel et qu'il se produit une dépression dans la chambre de compression entre la tête de la tige et la bague de guidage qui tend à aspirer les liquides et les poussières détériorant la surface de l'alésage par des rayures et altérant l'étanchéité desdits ressorts à gaz.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de ressort à gaz fonctionnant dans une position verticale du corps de cylindre orienté avec une sortie de tige vers le bas et permettant d'assurer une lubrification permanente du ou des joints d'étanchéité, sans diminution importante du volume de gaz habituel de la chambre de compression, toutes choses égales par ailleurs.
A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de ressort à gaz destiné à être positionné verticalement et orienté, plus particulièrement, avec une sortie de tige vers le bas, du type comprenant un corps de cylindre renfermant, d'une part, une chambre de compression remplie d'un gaz sous pression, dans laquelle se déplace de manière linéaire ladite tige guidée axialement au moyen d'au moins une bague de guidage portant au moins un joint d'étanchéité, ladite tige étant terminée par une tête faisant office de butée pour limiter les mouvements de rappel de ladite tige en position de sortie, une cavité formant une chambre de lubrification étant pratiquée ou formée axialement dans ladite tige et remplie partiellement d'un liquide de lubrification, reposant plus particulièrement sur le fond de ladite chambre de lubrification qui est séparée de la chambre de compression au moyen d'une cloison de séparation avec étanchéité traversée par au moins un canal de communication et de distribution débouchant par son extrémité supérieure dans ladite chambre de compression,
ledit dispositif se caractérisant essentiellement en ce que ladite chambre de lubrification est ouverte axialement sur la chambre de compression au niveau de la tête de la tige, en ce que ladite cloison de séparation consiste en une pièce rapportée associée à des moyens de blocage et de maintien de ladite pièce rapportée dans la chambre de lubrification, plus particulièrement au niveau de ladite tête, et en ce que le ou chaque canal de communication et de distribution traversant ladite pièce rapportée est apte à recevoir, avec maintien dans le ou chaque dit canal, un tube de distribution de diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne dudit canal et venant plonger par son extrémité libre inférieure dans
le liquide de lubrification contenu dans ladite chambre de lubrification, afin de mettre en communication fluidique la chambre de compression avec la chambre de lubrification, de sorte que la sortie de la tige génère une chute de pression dans la chambre de compression produisant une aspiration du liquide de lubrification par la ou chaque tube de distribution et une distribution puisée dudit liquide de lubrification expulsé dans la chambre de compression avant de retomber et de s'écouler par gravité jusqu'à chaque joint d'étanchéité en vue de sa lubrification.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de ressort à gaz selon la présente invention, dans une position verticale de fonctionnement et orienté avec une sortie de tige vers le bas, en configuration rentrée de ladite tige,
- la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de ressort à gaz de la figure 1 , en mouvement de sortie de la tige,
- la figure 3 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de ressort à gaz de la figure 1 en configuration de tige sortie.
Si on se réfère aux figures on peut voir un dispositif de ressort à gaz destiné à être positionné verticalement et orienté, plus particulièrement, avec une sortie de tige 1 vers le bas, du type comprenant un corps de cylindre 2 renfermant, d'une part, une chambre de compression 3 remplie d'un gaz sous pression, dans laquelle se déplace de manière linéaire ladite tige 1 guidée axialement au moyen d'au moins une bague de guidage 4 portant au moins un joint d'étanchéité 4', ladite tige 1 étant terminée par une tête 5 faisant office de butée pour limiter les mouvements de rappel de ladite tige 1 en position de sortie, une cavité formant une chambre de lubrification 6 étant pratiquée ou formée axialement dans ladite tige 1 et remplie partiellement d'un liquide de lubrification 7, reposant plus particulièrement sur le fond de ladite chambre de lubrification 6 qui est séparée de la chambre de compression 3 au moyen d'une cloison de séparation 8 avec étanchéité traversée par au moins un canal de communication et de distribution 8' débouchant par son extrémité supérieure 8" dans ladite chambre de compression 3.
Conformément à la présente invention, la chambre de lubrification 6 est ouverte axialement sur la chambre de compression 3 au niveau de la tête 5 de la tige 1 et la cloison de séparation consiste en une pièce rapportée 8 associée à des moyens de blocage et de maintien 10, 11 de la pièce rapportée 8 dans la chambre de lubrification 6, plus particulièrement au niveau de ladite tête 5. En outre le ou chaque canal de communication et de distribution 8' traversant ladite pièce rapportée 8 est apte à recevoir, avec maintien dans ledit canal 8', un tube de distribution 9 de diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne dudit canal 8 et venant plonger par son extrémité libre inférieure dans le liquide de lubrification 7 contenu dans ladite chambre de lubrification 6, afin de mettre en communication fluidique la chambre de compression 3 avec la chambre de lubrification 6, de sorte que la sortie de la tige 1 génère une chute de pression dans la chambre de compression 3 produisant une aspiration du liquide de lubrification 7 par le ou chaque tube de distribution 9 et une distribution puisée dudit liquide de lubrification 7 expulsé dans la chambre de compression 3 avant de retomber et de s'écouler par gravité jusqu'à chaque joint d'étanchéité 4' en vue de sa lubrification.
Le ou chaque tube de distribution 9 sera maintenu et bloqué dans le ou chaque canal de communication et de distribution 8', de préférence au moyen d'une liaison interne permanente, par exemple par collage, sertissage, soudage ou autre.
On notera que le ou chaque tube de distribution 9 pourra également être réalisé d'une seule pièce avec la pièce rapportée 8.
De préférence, comme on peut le voir sur les figures, le bord de l'ouverture de l'extrémité libre 9' de chaque tube de distribution 9 peut affleurer le bord de l'ouverture de l'extrémité supérieure 8" du canal de communication et de distribution 8'. L'ouverture de l'extrémité supérieure 8" du ou de chaque canal de communication et de distribution 8' correspond alors sensiblement à l'ouverture de l'extrémité supérieure du ou de chaque tube de distribution 9 par laquelle est alors éjecté le liquide de distribution 7 dans la chambre de compression 3.
Dans un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, le ou chaque canal de communication et de distribution 8' s'étend sensiblement axialement de manière à pouvoir réaliser une distribution puisée du liquide de lubrification 7 en un point situé
sensiblement sur l'axe de symétrie 12 de la chambre de compression 3, comme on peut le voir sur la figure 2.
De préférence, la surface interne de la cloison de séparation 8 donnant sur la chambre de compression 3 est configurée en pente, préférentiellement conique, non représentée, jusqu'au bord de l'ouverture de l'extrémité supérieure 8" du ou de chaque canal de communication et de distribution 8' débouchant sur la chambre de compression 3, ce de manière à favoriser l'écoulement du liquide de lubrification 7 sur ladite surface interne et son retour dans la chambre de lubrification 6, notamment en configuration de non fonctionnement dudit dispositif et en position de sortie de la tige 1.
Dans ce dernier cas, on comprendra que lorsque l'ouverture de l'extrémité libre supérieure 9' du ou de chaque tube de distribution 9 correspond sensiblement à l'ouverture de l'extrémité supérieure 8" du canal de communication et de distribution 8', en étant notamment sensiblement au même niveau, la surface interne sera configurée en pente d'écoulement jusqu'au bord de l'ouverture de l'extrémité libre supérieure 9' du ou de chaque tube de distribution 9.
La pièce rapportée 8 peut être maintenue bloquée en position de support du ou de chaque tube de distribution 9 dans la chambre de lubrification 6 grâce, par exemple :
- à un jonc élastique 10 serré entre deux brides respectivement supérieure 11 et inférieure 11 ' constituant par leur assemblage entre elles, par exemple à l'aide de vis 13, la cloison de séparation 8 ou
- à un anneau élastique, non représenté, tel que, par exemple, un joint torique, monté axialement et radialement dans ladite chambre en étant inséré dans une gorge pratiquée dans la paroi interne de cette dernière ou encore,
- par vissage avec étanchéité de ladite pièce rapportée 8 dans la chambre de lubrification 6 comportant un taraudage, non représenté, prévu à cet effet.
Dans une variante, la pièce rapportée 8 peut être réalisée en une seule pièce et peut comporter sur sa face externe cylindrique un joint torique venant s'engager, lors de la mise en place de ladite pièce rapportée dans ladite chambre 6 de la tige 1, dans une gorge pratiquée dans la surface interne de la chambre de lubrification 6 pour assurer son maintien et son blocage en position dans ladite chambre de lubrification 6.
De préférence, la tige 1 et la tête 5 de cette dernière peuvent constituer un ensemble réalisé d'une seule pièce et ladite tête 5 peut consister en un élargissement de l'une des extrémités circulaire de la tige 1.
En fonctionnement, lorsque la tige 1 se trouve en position de sortie et que la tête 5 de ladite tige 1 est en butée contre la bague de guidage 4, comme on peut le voir sur la figure 1 , la pression du gaz dans la chambre de compression 3 est identique à la pression du gaz dans la chambre de lubrification 6, du fait de leur mise en communication fluidique par l'intermédiaire du ou de chaque tube de distribution 9.
Lors de la rentrée de la tige 1, la pression dans la chambre de compression 3 augmente, du fait de la réduction du volume occupé par le gaz dans ladite chambre 3, due au volume occupé par la tige dans ladite chambre 3, et de la compressibilité du gaz, selon la formule définie par la loi de Mariotte :
PIxVl = P2xV2,
Par ailleurs, comme les deux chambres, respectivement de compression 3 et de lubrification 6, communiquent par l'intermédiaire du ou de chaque canal de communication et de distribution 8' recevant un tube de distribution 9, les pressions desdites chambres vont progressivement s'équilibrer ce qui aura pour effet de générer un flux de gaz, à travers le ou chaque tube de distribution 9, depuis la chambre de compression 3 jusque dans la chambre de lubrification 6.
Un certain volume de gaz va donc pénétrer dans la chambre de lubrification 6 partiellement remplie de liquide de lubrification 7 et la pression du gaz contenu dans la chambre de lubrification 6 va augmenter jusqu'à l'équilibre de pression entre cette dernière et la chambre de compression 3, correspondant à la position rentrée de la tige 1, comme on peut le voir sur la figure 2.
Lors de la sortie de la tige 1, comme on peut le voir sur la figure 3, le volume interne du gaz dans la chambre de compression 3 va augmenter et de ce fait la pression dudit gaz va chuter provoquant une différence de pression entre cette dernière et la chambre de lubrification 6.
La pression du gaz dans la chambre de lubrification 6 est alors supérieure à la pression du gaz dans la chambre de compression 3 et un flux de gaz est généré depuis la chambre de lubrification 6 vers la chambre de compression 3 à travers le ou chaque tube de distribution 9 ce qui, par un effet d'aspiration, entraîne un refoulement du liquide de distribution 7 qui
est transféré vers la chambre de compression 3 en étant expulsé ou éjecté par l'ouverture de l'extrémité libre supérieure 9' du ou de chaque canal de communication et de distribution 8' ou, le cas échéant, du ou de chaque tube de distribution 9 dans cette dernière avant de retomber par gravité vers le fond de la chambre de compression 3 et s'écouler par gravité jusqu'au(x) joint(s) d'étanchéité 4' en vue de leur lubrification.
La lubrification recherchée du ou des joints d'étanchéité est donc assurée de manière dynamique et permanente dans une position verticale du corps de cylindre avec une sortie de tige vers le bas correspondant à la position habituelle et naturelle d'un ressort à gaz.
Le dispositif selon la présente invention permet avantageusement d'éviter un échauffement des joints d'étanchéité par le contact régulier desdits joints avec le liquide de lubrification qui se charge alors en calories dissipées par la suite par le retour dudit liquide dans la chambre de lubrification et notamment par le contact dudit liquide avec la paroi interne de la chambre de compression lors de sa projection dans cette dernière.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.
Claims
REVENDICATIONS
1) Dispositif de ressort à gaz destiné à être positionné verticalement et orienté, plus particulièrement, avec une sortie de tige (1) vers le bas, du type comprenant un corps de cylindre (2) renfermant, d'une part, une chambre de compression (3) remplie d'un gaz sous pression, dans laquelle se déplace de manière linéaire ladite tige (1) guidée axialement au moyen d'au moins une bague de guidage (4) portant au moins un joint d'étanchéité (4'), ladite tige (1) étant terminée par une tête (5) faisant office de butée pour limiter les mouvements de rappel de ladite tige (1) en position de sortie, une cavité formant une chambre de lubrification (6) étant pratiquée ou formée axialement dans ladite tige (1) et remplie partiellement d'un liquide de lubrification (7), reposant plus particulièrement sur le fond de ladite chambre de lubrification (6) qui est séparée de la chambre de compression (3) au moyen d'une cloison de séparation (8) avec étanchéité traversée par au moins un canal de communication et de distribution (8') débouchant par son extrémité supérieure (8") dans ladite chambre de compression (3),
dispositif caractérisé en ce que ladite chambre de lubrification (6) est ouverte axialement sur la chambre de compression (3) au niveau de la tête (5) de la tige (1), en ce que ladite cloison de séparation consiste en une pièce rapportée (8) associée à des moyens de blocage et de maintien (10, 11) de ladite pièce rapportée (8) dans la chambre de lubrification (6), plus particulièrement au niveau de ladite tête (5), et en ce que le ou chaque canal de communication et de distribution (8') traversant ladite pièce rapportée (8) est apte à recevoir, avec maintien dans le ou chaque canal (8'), un tube de distribution (9) de diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne dudit canal (8) et venant plonger par son extrémité libre inférieure dans le liquide de lubrification (7) contenu dans ladite chambre de lubrification (6), afin de mettre en communication fluidique la chambre de compression (3) avec la chambre de lubrification (6), de sorte que la sortie de la tige (1) génère une chute de pression dans la chambre de compression (3) produisant une aspiration du liquide de lubrification (7) par le ou chaque tube de distribution (9) et une distribution puisée dudit liquide de lubrification (7) expulsé dans la chambre de compression (3) avant de
retomber et de s'écouler par gravité jusqu'à chaque joint d'étanchéité (4') en vue de sa lubrification.
2) Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord de l'ouverture de l'extrémité libre supérieure (9') du ou de chaque tube de distribution (9) affleure le bord de l'ouverture de l'extrémité supérieure (8") du ou de chaque canal de communication et de distribution (8').
3) Dispositif, selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le ou chaque canal de communication et de distribution (8') s'étend sensiblement axialement de manière à pouvoir réaliser une distribution puisée du liquide de lubrification (7) en un point situé sensiblement sur l'axe de symétrie (12) de la chambre de compression (3).
4) Dispositif, selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface interne de la cloison de séparation (8) donnant sur la chambre de compression (3) est configurée en pente, préférentiellement de forme conique, jusqu'au bord de l'ouverture de l'extrémité supérieure (8") du ou de chaque canal de communication et de distribution (8') débouchant sur la chambre de compression (3) de manière à favoriser l'écoulement du liquide de lubrification (7) sur ladite surface interne et son retour dans la chambre de lubrification (6).
5) Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce rapportée (8) est réalisée en une seule pièce et comporte sur sa face externe cylindrique un joint torique venant s'engager, lors de la mise en place de ladite pièce rapportée dans ladite chambre (6) de la tige (1), dans une gorge pratiquée dans la surface interne de la chambre de lubrification (6) pour assurer son maintien et son blocage en position dans ladite chambre de lubrification (6).
6) Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce rapportée (8) est maintenue bloquée en position de support du ou de chaque tube de distribution (9) dans la chambre de lubrification (6) grâce à un jonc élastique (10) serré entre deux brides respectivement supérieure (11) et inférieure (11 ') constituant par leur assemblage entre elles ladite cloison de séparation (8).
7) Dispositif, selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce rapportée (8) est maintenue bloquée en position de support du ou de chaque tube de distribution (9) dans la chambre de lubrification (6) grâce à
un anneau élastique, tel que, par exemple un joint torique, monté axialement et radialement dans ladite chambre en étant inséré dans une gorge pratiquée dans la paroi interne de cette dernière.
8) Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le ou chaque tube de distribution (9) est réalisé d'une seule pièce avec la pièce rapportée (8).
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|---|---|---|---|---|
| WO2020088936A3 (fr) * | 2018-10-31 | 2020-06-11 | Bsh Industries Aps | Actionneur et arc |
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| JPH06159421A (ja) * | 1992-11-17 | 1994-06-07 | Tetsuzo Takoya | ガスクッション |
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2010
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