FR2582750A1 - Dispositif actionneur a fluide hydraulique - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION EST RELATIVE A UN DISPOSITIF ACTIONNEUR A FLUIDE HYDRAULIQUE, APTE A DEPLACER UN ORGANE QUELCONQUE, TEL QUE NOTAMMENT UNE PIECE MECANIQUE, D'UNE POSITION A UNE AUTRE. ELLE TROUVERA NOTAMMENT SON APPLICATION DANS LE DOMAINE DE CONTRUCTION MECANIQUE ET PLUS PARTICULIEREMENT DANS LES DISPOSITIFS DE MANOEUVRE ACTIONNES PAR UN FLUIDE HYDRAULIQUE. SELON L'INVENTION, LE DISPOSITIF ACTIONNEUR A FLUIDE HYDRAULIQUE 1 EST CONSTITUE PAR UNE ENCEINTE FERMEE FIXE 6 CONTENANT UN PISTON 2 APTE A SE DEPLACER ENTRE DEUX POSITIONS EXTREMES A ET B, LEDIT PISTON 2 CLOISONNANT L'ENCEINTE FERMEE 6 EN DEUX VOLUMES INTERIEURS 8 ET 19 DANS LESQUELS REGNE UNE PRESSION DE TRAVAIL CREEE PAR UN SYSTEME D'ALIMENTATION EN FLUIDE HYDRAULIQUE 11 A 14, LADITE ENCEINTE 10 COMPORTANT DEUX ORIFICES D'ENTREE 15 ET 16 COMMUNIQUANT AVEC LES VOLUMES INTERIEURS RESPECTIVEMENT 8 ET 19 POUR LES RELIER AVEC LE SYSTEME D'ALIMENTATION EN FLUIDE FOURNISSANT LA PRESSION HYDRAULIQUE ET, UN ORIFICE DE SORTIE 20, COMMUNIQUANT AVEC L'INTERIEUR DE L'ENCEINTE 6, VARIABLE SUR LA LONGUEUR DE LA COURSE DU PISTON 2 ENTRE LES POSITIONS EXTREMES A ET B. PAR TRANSPOSITION, LE DISPOSITIF ACTIONNEUR A FLUIDE HYDRAULIQUE DONT LE PISTON SE DEPLACE LINEAIREMENT, PEUT S'APPLIQUER A UN DISPOSITIF ACTIONNEUR DONT LE PISTON SE DEPLACE ANGULAIREMENT.

Description

L'invention est relative à un dispositif actionneur à fluide hydraulique, apte à déplacer un organe quelconque d'une position à une autre. Elle trouvera particulièrement son application dans le domaine de la construction mécanique et plus particulièrement dans les dispositifs de manoeuvre à pression de fluide hydraulique.

Actuellement, dans des systèmes mécaniques ou autres. il est connu des dispositifs actionneurs à fluide hydraulique prévus pour déplacer un organe quelconque d'une position à une autre. Ces dispositifs se présentent sous deux formes essentielles, la première.

créant un déplacement linéaire, et la deuxième, un déplacement angulaire.

En effet, il est bien connu pour déplacer un organe entre deux positions déterminées d'utiliser des dispositifs actionneurs généralement appelés vérins à piston linéaire. Ce type de vérin est ordinairement constitué par un cylindre fermé à ses deux extrémités par des flasques pour constituer une enceinte étanche, et à l'intérieur de ce cylindre est monté un piston à coulissement étanche dont le déplacement est linéaire puis transmis extérieurement par une tige de commande solidaire du piston et traversant de manière étanche les deux flasques.

Généralement, ce type d'actionneur est commandé par la pression hydraulique créée par un système d'alimentation en fluide hydraulique relié à l'enceinte cylindrique par deux orifices communiquant avec son intérieur, l'un appelé orifice d'entrée, l'autre orifice de sortie, ces deux orifices permettant la circulation du fluide qui engendre le déplacement linéaire du piston.

Pour faire fonctionner un tel type de vérin, on utilise extérieurement un sélecteur qui permet de diriger le fluide dans un sens ou dans l'autre. Un tel dispositif est tout à fait adapté dans le cas de positionnements d'une pièce ou d'un organe entre deux positions précises, l'une correspondant à la tige rentrée, l'autre correspondant à la tige du vérin sortie; on dit que ce vérin fonctionne alors en tout ou rien.

Pour pouvoir contrôler une position intermédiaire entre ces deux positions extrêmes, il faut avoir recours à un système extérieur.

tel que notamment un distributeur, qui permet le blocage de la tige dans une position intermédiaire selon la commande de l'opérateur. Ces positions sont généralement contrôlées par des capteurs de position extérieurs au vérin.

Ce type de vérin linéaire ne permet pas facilement de positionner l'organe souhaité à une position prg-déterminée quelconque car il nécessite l'utilisation de moyens extérieurs au vérin tels que distributeurs et capteurs ce qui diminue la fiabilite du système et augmente son coût de revient.

Il existe également un autre type de dispositif actionneur à fluide hydraulique qui permet de déplacer angulairement à un organe quelconque, ces systèmes sont généralement appelés vérins à piston rotatif. De tels types de vérins sont constitués par une enceinte fermée cylindrique fixe contenant un piston rotatif, monté à coulissement étanche, dont le déplacement est commandé par une aube rotative.

A l'intérieur de l'enceinte fermée est disposée une paroi radiale qui permet de délimiter la course du piston entre deux positions extrêmes. De ce fait, la paroi et le piston définissent deux volumes interieurs dans lesquels règne une pression de travail fournie par un système d'alimentation en fluide hydraulique.

Comme dans le système linéaire, l'enceinte fermée est reliée au circuit d'alimentation en fluide hydraulique par deux orifices communiquant avec les volumes intérieurs, le premier dit orifice d'entrée, le deuxième dit orifice de sortie.

De môme que le système linéaire décrit précédemment, le positionnement s'effectue précisément à deux positions fixes extrêmes et la commande de la rotation est assurée par un dispositif extérieur de commande tel qu'un distributeur, puis contrôlé en position par des capteurs de position.

Ce dispositif rotatif présente les memes inconvénients que le dispositif linéaire à savoir qu'il ne permet qu'un positionnement précis correspondant aux deux positions extrêmes du piston, ou alors nécessite l'utilisation de dispositifs de régulation extérieure qui commande l'alimentation en fluide afin d'autoriser des positions intermédiaires.

En outre, lors de telles mises en oeuvre, il est nécessaire d'utiliser des dispositifs actionneurs utilisant des techniques sophistiquées et demandant des usinages très précis et coûteux. De plus, ils nécessitent également un système d'alimentation en fluide hydraulique particulier qui demande notamment une filtration très fine, ce qui augmente le coût de revient et diminue la fiabilité du système.

Le développement actuel des techniques ainsi que l'automatisation et la robotisation des tâches manuelles nécessitent l'obtention d'un positionnement pré-sélectionné de l'organe ou la pièce déplacée par le dispositif actionneur. De plus, ces déplacements et positionnements sont contrôlés automatiquement et nécessitent l'utilisation de capteurs de position. Enfin, ces systèmes étant automatiques et travaillant à des cadences élevées, ils obligent l'emploi de dispositifs actionneurs particulièrement fiables.

Le but de laprésente invention est de proposer un dispositif actionneur à fluide hydraulique, apte å deplacer un organe quelconque d'une position à une autre permettant de déplacer le dit organe vers une position pré-déterminée et commandée et d'obtenir un position pré-sélectionnée entre deux positions extrêmes.

Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif actionneur à fluide hydraulique qui ne nécessite pas pour obtenir le positionnement pré-sélectionne de l'organe actionné un dispositif extérieur de régulation, le positionnement étant déterminé par le dispositif actionneur lui-même.

Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif actionneur à fluide hydraulique qui autorise une mise en oeuvre simple et qui présente des moyens de commande intérieurs de la position facilement manoeuvrables et contrôlables.

Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif actionneur à fluide hydraulique qui ne nécessite pas d'usinage de haute précision augmentant ainsi sa fiabilité et diminuant son coût de revient.

Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif actionneur à fluide hydraulique qui permette des positionnements rapides et autorise des temps de réponse de positionnements très courts.

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter.

Selon 1 invention, le dispositif actionneur à fluide hydraulique, apte à déplacer un organe quelconque d une position à une autre, est caractérisé par le fait qu'il est constitué par une enceinte fermée fixe contenant un piston apte.à se déplacer entre deux positions extrêmes a et b, le dit piston cloisonnant l'enceinte fermee en deux volumes intérieurs dans lesquels règne une pression de travail créée par un système d'alimentation en fluide hydraulique, la dite enceinte comportant deux orifices d'entrée communiquant avec les volumes intérieurs pour les relier avec le système d'alimentation en fluide fournissant la pression hydraulique et, un orifice de sortie, communiquant avec l'intérieur de l'enceinte, variable sur la longueur de la course du piston entre les positions extrêmes a et b.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante.

La figure 1 schématise un premier type de dispositif actionneur à fluide hydraulique réalisé selon la présente invention.

La figure 2 schématise un deuxième type de réalisation du dispositif actionneur à fluide hydraulique selon la présente invention.

La figure 3 représente en coupe longitudinale un dispositif actionneur réalisé selon un premier mode préférentiel de l'invention.

La figure 4 représente une demi coupe selon l'axe IV-IV du dispositif actionneur représenté à la figure 3.

La figure 5 représente un détail du dispositif actionneur de la figure 3 selon la coupe V-V.

La figure 6 montre un autre détail du dispositif actionneur de la figure 3 selon l'axe VI-VI.

La figure 7 représente une vue agrandie d'un détail de la figure 5.

La figure 8 représente un dispositif actionneur à fluide hydraulique réalisé selon un second mode de réalisation préférentiel de l'invention.

La figure 9 montre un détail de réalisation du dispositif actionneur représenté à la figure 8.

L'invention vise un dispositif actionneur à fluide hydraulique apte à déplacer un organe quelconque tel que notamment une pièce mécanique, d'une position à une autre. Ce dispositif actionneur permet le positionnement présélectionne de cet organe de sorte à ce qu'il se place dans une position pré-déterminée entre les deux positions extrêmes du piston. Il est à remarquer que cette technique peut s'appliquer à un dispositif actionneur à fluide hydraulique que le déplacement du piston soit linéaire ou angulaire.

Le dispositif actionneur 1 est représenté schématiquement aux figures 1 et 2 pour expliciter son principe de fonctionnement. La figure 1 représente un premier mode de réalisation montrant un vérin 3 à piston linéaire 2, alors que la figure 2 montre un vérin 4 à piston rotatif 5.

Dans les deux cas, le dispositif actionneur de l'invention est constitué par une enceinte fermée fixe respectivement 6 ou 7 contenant le piston. respectivement 2 ou 5, qui est apte à se déplacer entre deux positions extrêmes a et b.

Le dit piston 2 ou 5 cloisonne l'enceinte fermée 6 ou 7 en deux volumes intérieurs, respectivement repérés 8 et 19, ou 9 et 10, dans lesquels règne une pression de travail créée par un système d'alimentation en fluide hydraulique.

Ce système d'alimentation en fluide hydraulique est notamment constitué par une pompe 11, un réservoir de fluide hydraulique 12, ainsi que des canalisations d'amenée du fluide 13 et de retour 14 au réservoir. Naturellement, ces différentes canalisations sont reliées au moyen de raccordements étanches.

Pour relier l'enceinte fermée fi ou 7 avec le système d'alimentation en fluide, la dite enceinte comporte deux orifices d'entrée, respectivement 15 et 16 pour l'enceinte 6 et 17 et 18 pour l'enceinte 7, ces dits orifices correspondants respectivement avec les volumes intérieurs 8 et 19 dans le cas du vérin 3 et 9 et 10 dans le cas du vérin 4.

De plus, le dispositif actionneur comporte un orifice de sortie, respectivement repéré 20 dans le mode de représentation de la figure 1 et 21 dans celui de la figure 2, communiquant avec l'intérieur de l'enceinte respectivement 6 ou 7. Il est à noter que la position de cet orifice de sortie est variable sur toute la longueur de la course du piston 2 ou 5 entre les positions extrêmes a et b.

Dans le cas du vérin 3 à piston linéaire représenté à la figure 1, le fonctionnement est le suivant. Si l'on applique, par l'intermédiaire du système d'alimentation en fluide hydraulique 11 à 1t, de chaque coté du piston 2, repéré 22 et 23, une pression PA égale a la pression PB, les deux surfaces 22 et 23 du piston étant égales.

il y a équilibre puisque les forces engendrées sont égales et opposées lorsque l'orifice de sortie 20 est fermé.

Par contre, lorsque l'orifice de sortie 20 est ouvert, la pression PB régnant dans le volume intérieur 19 devient très inférieure à la pression PA régnant dans le volume intérieur 8; de ce fait, les forces engendrées sur la surface 22 sont supérieures à celles engendrées sur la surface 23 et le piston 2 se déplace vers l'orifice de sortie.

Lorsque le piston 2 vient au niveau de l'orifice 20, comme le représente la figure 1 en pointillés, ce dernier étant tel qu'il obture l'orifice 20, il se produit alors un équilibre des pressions PA et PB. De ce fait le piston atteint une position d'équilibre au droit de l'équilibre de sortie 20.

Il est à noter également que si le piston 2 n'obture pas parfaitement l'orifice 20. il se produira quand même un équilibre des pressions et de ce fait le piston prendra une position d'équilibre, les flux de fuite de chaque côté du piston au niveau de l'orifice 20 étant alors identiques.

Le vérin piston rotatif 5 représenté à la figure 2 autorise le même fonctionnement qui vient d'être décrit. En effet, les orifices d'entrée 17 et 18 sont reliés au-système fournissant la pression hydraulique 11 à 14 et, dans la position représentée, l'orifice de sortie 21 est ouvert; de ce fait la pression PA dans le volume intérieur 9 est très largement supérieur à la pression PB régnant dans le volume intérieur 10, ce qui provoque le déplacement du piston 5 vers l'orifice de sortie 21 jusqu'à son équilibre.

Lorsque le piston 5 est au droit de l'orifice de sortie 21, les pressions PA et PB sont identiques et engendrent des forces égales de chaque coté de ce dernier pour le maintenir en position.

Dans les deux cas décrits ci-dessus, pour obtenir une nouvelle position pré-déterminée et choisie du piston 2 ou 5, il suffit de faire varier la position de l'orifice de sortie respectivement 20 ou 21 à l'intérieur de l'enceinte sur la course du piston entre les deux positions extremes a et b. On réalisera ainsi un nouveau déséquilibre des pressions qui aura pour conséquence le déplacement du piston vers l'orifice de sortie jusqu' sa stabilisation.

Dans les deux cas de réalisation linéaire ou rotative, l'orifice de sortie 20 ou 21 aura avantageusement une section inférieure à celle des orifices d'entrée respectivement 15 et 16 ou 17 et 18 pour améliorer l'effet différentiel des pressions.

Les figures 3 à 7 représentent un mode de réalisation préférentiel plus détaillé d'un dispositif actionneur 1 du type vérin à piston linéaire 3 fonctionnant selon le principe de la figure 1.

En effet, selon ce mode de réalisation, le vérin 3 est constitué par une enceinte fermée fixe 6 reliée au système d'alimentation en fluide fournissant la pression hydraulique, non représenté sur cette figure. par deux orifices d'entrée respectivement 15 et 16 et au moins un orifice de sortie repéré 20.

Cette enceinte 6 contient un piston 2 apte à se déplacer entre deux positions extrêmes a et b, cette enceinte 6 étant fermée par deux flasques latéraux de fermeture respectivement 24 et 42. Ce sont ces flasques qui généralement définissent les positions extremes a et b du piston.

Il est à remarquer que le piston 2 cloisonne l'enceinte fermée 6 en deux volumes intérieurs 8 et 19 dans lesquels règne la pression de travail creée par le système d'alimentation en fluide du dispositif.

Comme le montre la figure 3, le premier orifice d'entrée 15 communique avec le premier volume intérieur 8, par contre le deuxième orifice d'entrée 16 communique avec le deuxième volume intérieur 19 opposé au premier et délimité par le piston 2. Le piston 2 peut alors se déplacer entre les deux positions extremes a et b, et pour ce est monté à coulissement étanche.

Selon l'invention, la position de l'orifice de sortie 20 est variable dans l'enceinte 6 par rapport au piston 2 afin de pouvoir faire coincider la position de l'équilibre du piston 2 au voisinage d'une position pré-determinée et commandée de l'orifice de sortie 20 pour obtenir un positionnement pré-sélectionné de l'organe actionné par le dit dispositif actionneur 3 entre les deux positions extrêmes du piston.

Dans ce cas, le déplacement du piston, linéaire, est transmis extérieurement par une tige de commande 25 traversant de manière étanche les deux flasques 24 et 42 pour actionner l'organe ou la pièce souhaitée vers la position pré-déterminée choisie.

Plus précisément, comme le montre la figure 3, les deux orifices d'entrée 15 et 16 sont fixes par rapport à l'enceinte fermée 6 et autorisent les déplacements vers les positions extrêmes a et b du piston 2.

Selon l'invention, les deux orifices d'entrée 15 et 16 étant prévus fixes à proximite des flasques de fermeture 24 et 42 de l'enceinte 6, I'orifice de sortie 20 variable est porté par des moyens de réglage 26 de la sortie apte à déplacer linéairement, selon une commande exterieure 27 au dit dispositif 3, l'orifice de sortie 20 entre la position des deux orifices d'entrée 15 et 16 afin de pré-déterminer la position d'équilibre du piston 2 souhaitée.

Selon un mode particulier de réalisation, les moyens de réglage 26 se présentent sous la forme de deux rainures 28 et 29 qui coopèrent ensembles pour former l'orifice de sortie 20.

Plus précisément, ces moyens de réglage 26 sont notamment portés par une tige de commande 30 qui se présente, comme le montre la figure 3. sous la forme d'un arbre, monté en rotation dans l'enceinte fermée 6 et comportant un dispositif de manoeuvre extérieure 27.

La première rainure 29 est fixe et portée par l'enceinte fermée 6, alors que la deuxième rainure est portée par la tige de commande 30 dont la mobilité dans l'enceinte fermée est autorisée de façon à ce que les ouvertures des deux rainures se croisent, notamment comme le montre la figure 5, en formant l'orifice de communication de sortie 20 à une position quelconque réglable de la course du piston 2.

Plus précisément, comme le montre la figure 4, la tige de commande 30 est logée dans un alésage à l'interieur de l'enceinte 6 et présente une rainure longitudinale qui constitue la dite première rainure 29. Cette rainure longitudinale est sensiblement parallèle à l'axe de déplacement du piston 2.

Par ailleurs, comme le montre la figure 3, sur la périphérie de l'arbre constituant la tige de commande 30 est pratiquée une rainure de forme hélicoidale à une spire qui constitue substantiellement la deuxième rainure repéree 28. La zone de contact entre la rainure hélicoidale 28 et la rainure longitudinale 29 forme l'orifice de communication de sortie, dont le profil est sensiblement un parallélogramme comme représenté aux figures 5 et 6.

Les figures 5, 6 et 7 montrent en détail l'orifice de communication de sortie 20 formé par l'intersection des deux rainures 28 et 29 et le trait d'axe schématise la position du piston 2 par rapport à cette ouvertre. Plus particulièrement, la figure 5 montre donc le piston en face de l'orifice de sortie dans une position stable et la figure 6 montre le déplacement du piston 2 vers sa position d'équilibre localisée par l'emplacement de l'orifice de sortie 20.

Par ailleurs, l'orifice de communication de sortie 20 présente un profil tel qu'il assure un auto-positionnement du piston 2 sur le dit orifice 20. En effet, comme le montre la figure 7 dans laquelle l'orifice de sortie 20 est matérialisé par un parallélogramme ACEF et la position d'équilibre du piston 2 par l'axe DG, cette position d'équilibre est réalisée lorsque la surface du trapèze ACDG est identique à la surface du trapèze DEFG car dans ce cas les pressions
PA et PB sont égales. Lorsqu'il y a un déséquilibre, par exemple matérialisé lorsque le piston 2 est sur l'axe BH, la surface du triangle A8H est très inferieure à celle BCEFH, ce qui a pour conséquence d'augmenter la pression PA par rapport à la pression PB d'oû le retour à la position d'équilibre DG du piston.

Par ailleurs, comme le montre la figure 4, le piston 2 présente une forme adaptée au volume intérieur de l'enceinte fermée 6 et apte à venir obturer partiellement l'orifice de sortie 20 lorsque le piston est en vis-à-vis de ce dernier, ceci afin de réaliser une position d'équilibre en limitant la circulation du fluide par l'orifice de sortie. Selon le mode de réalisation représenté, le piston presente notamment une forme rectangulaire avec un petit ergot 31 qui vient prendre place dans la rainure 29 de manière à obturer partiellement l'orifice de sortie 20 formé par les deux rainures 28 et 29 et à assurer l'étanchéité du piston.

Il est par ailleurs à remarquer que, comme le déplacement est une fonction de la pression différentielle PA - PB, l'étanchéité du piston 2 par rapport à l'enceinte 6 ne doit pas être impérative ce qui facilitera l'usinage des pièces et diminuera de ce fait le coût de revient. Une précision de fabrication de quelques 1/10 à 11100 sera admissible.

Par ailleurs, selon la présente invention, le dispositif actionneur à fluide hydraulique tel qu'il vient d'être décrit dans un premier mode de réalisation, comporte un deuxième orifice de sortie variable 32 de meme type et fonctionnement que le premier orifice de sortie décrit 20.

De ce fait, lors de la mise en oeuvre du dispositif actionneur, l'un de ses deux orifices 20 ou 32 est alternativement ou non sélectionné extérieurement par un distributeur hydraulique ou autre afin d'autoriser des temps de réponse de positionnement plus rapide, le positionnement de l'orifice de sortie 32 ou 20 non opérant étant effectué pendant la phase de temps dans laquelle l'autre orifice de sortie 20 ou 32 est opérant.

Dans le mode de réalisation décrit à la figure 3, le dispositif actionneur 3 comporte des moyens de reglage 26 doubles et sélectionnables, chacun étant apte à positionner selon une commande extérieure 27 du dispositif l'orifice de sortie correspondant 20 ou 32 entre les deux positions extrêmes a et b.

Plus précisément, le vérin à piston linéaire 3 comporte deux tiges de commande 30 montées à rotation dans deux alésages correspondant à l'intérieur de l'enceinte fermée 6, placées sensiblement parallèles à l'axe de déplacement du piston 2 de façon symétrique par rapport à cet axe, chacune de ces tiges présentant sur sa périphérie une rainure helicoidale 28 à une spire coopérant avec une rainure longitudinale 29 pratiquée dans les dits alésages de telle façon à définir les deux orifices de sortie 20 et 32 susceptibles de positionner sélectivement le piston 2.

Cette caractéristique est intéressante surtout dans les systèmes automatiques et robotisés qui demandent des cadences de travail importantes ; en effet, dans ce cas, il est possible de commander la position suivante du piston en temps masqué, ce qui permet de réduire les temps de préparation du positionnement.

La technique qui vient d'être décrite dans le cas du vérin à piston linéaire 3, en référence avec les figures 1 à 7 est tout à fait adaptable à des dispositifs actionneurs à fluide hydraulique dont le piston est à déplacement angulaire. Les figures 8 et 9 montrent une telle réalisation.

En effet, la figure 8 montre en détail une coupe d'un vérin à piston rotatif 4 dont le principe de fonctionnement a été décrit en référence avec la figure 2.

Le verin 4 de la figure 8 est constitué par une enceinte fermée cylindrique fixe 7 contenant un piston rotatif 5, monté à coulissement étanche dans l'enceinte, dont le déplacement est commandé par une aube rotative 33, définissant les deux volumes intérieurs 9 et 10 de l'enceinte 7 par rapport à une cloison butée de référence 34.

Le mouvement créé est transmis extérieurement par un arbre de commande 35 solidaire du piston 5 et traversant l'enceinte 7,de façon étanche, de façon à pouvoir actionner un organe quelconque vers une position prédéterminée choisie entre deux positions extrêmes a et b.

Selon l'invention, le vérin à piston rotatif 4 comporte deux orifices d'entrée 17 et 18 communiquant respectivement avec le premier volume intérieur 9 et le deuxième volume intérieur 10 opposé au premier. les deux orifices d'entrée 17 et 18 étant alors placés de part et d'autre du piston 5, plus précisément de part et d'autre de l'aube rotative 33, afin de définir les deux positions extrêmes du piston a et b.

De plus, le vérin 4 présente un orifice de sortie 21 dont la position est variable dans l'enceinte 7'par rapport au piston 5 afin de pouvoir faire coincider la position d'équilibre du piston 5 au voisinage d'une position pré-déterminée et commandée de l'orifice de sortie 21 pour obtenir un positionnement pré-sélectionné de l'organe actionné par le dit dispositif actionneur 4 entre les deux positions extremes du piston 5.

Plus précisément, les deux orifices d'entrée 17 et 18 sont fixés et situés de part et d'autre de la cloison butée de référence 34. Cette cloison 34 peut, par analogie avec le système linéaire, être fixe par rapport à l'enceinte fermée 7, dans ce cas, l'orifice de sortie variable 21 sera porte par des moyens de réglage de la sortie apte à déplacer angulairement, par l'intermédiaire d'une commande extérieure au dit dispositif, l'orifice de sortie 21 entre la position des deux orifices d'entrée 17 et 18 afin de pré-déterminer la position d'équilibre du piston souhaitée.

8ien qu'intéressante, cette disposition limite la rotation angulaire de l'arbre 35 solidaire du piston 5 a sensiblement 360 degrés. Le dispositif actionneur représenté à la figure 8 permet quant à lui la rotation multi-tours de l'arbre 35.

A cet égard, comme le montre la figure 8, l'orifice de sortie variable 21 est porté par des moyens de réglage 36 de la sortie apte à déplacer angulairement, par l'intermédiaire d'une commande extérieure 37 au dit dispositif 4, l'orifice de sortie 21 par rapport à l'enceinte fermée fixe 7 et ce sur toute la course du piston 5 afin de pré-déterminer la position d'équilibre du piston souhaitée.

De plus, ces moyens de réglage 36 portent également les deux orifices d'entrée 17 et 18 et la cloison butée de référence 34 comme le montre plus particulièrement la figure 9. Ainsi, la cloison de référence 34 est mobile par rapport à l'enceinte fixe 7, et les deux orifices d'entrée 17 et 18 ainsi que l'orifice de sortie 21 présentent alors des entraxes constants entre eux.

Comme le montrent les figures, la cloison 34 et les deux orifices d'entrée 17 et 18 sont sensiblement disposés diamétralement opposés à l'orifice de sortie 21.

Enfin, les moyens de reglage 36, représentés à la figure 9, se presentent sous la forme d'un plateau de commande monté à l'intérieur de l'enceinte fixe 7 et axé sur l'arbre de commande 35. le plateau étant tel qu'il puisse coulisser de façon étanche par rapport à la paroi interne de l'enceinte cylindrique 7. En outre, il porte sur sa périphérie trois rainures 39 à 41 destinées à effectuer des raccordements tournants entre l'enceinte fixe 7 et les moyens de réglage 36 ; ces rainures alimentant notamment en fluide les orifices d'entrée 17 et 18 et l'orifice de sortie 21.

Par ailleurs, le piston rotatif 5 présente une forme adaptee au volume intérieur de l'enceinte fermée T et comporte une aube rotative 33 définissant les volumes intérieurs de travail 9 et 10, ces volumes intérieurs étant séparés par la cloison butée de reference 34 portee par les moyens de réglage 36 et réalisée telle qu'elle autorise la rotation relative du piston 5 et des moyens de réglage 36.

De même que le dispositif actionneur dont le piston est un mouvement linéaire, le vérin à piston rotatif de la figure 8 comporte des moyens de réglage 36 doubles sélectionnables, chacun étant apte â positionner angulairement l'orifice de sortie correspondant.

En effet, le dispositif actionneur 4 comporte un deuxième orifice de sortie 38 de meme type et de meme fonctionnement que le premier orifice de sortie 21. l'un de ces deux orifices 21 ou 38 étant alternativement-ou non sélectionnés extérieurement par un distributeur hydraulique ou autre afin d'autoriser des temps de réponse de positionnement plus rapides, le positionnement de l'orifice de sortie 38 ou 21 non opérant étant effectué pendant la phase de temps dans laquelle l'autre orifice de sortie 21 ou 38 est opérant.

Plus précisément. comme le montre la figure 8, le dispositif actionneur 4 comporte deux plateaux de commande 36 montés à rotation à l'intérieur de l'enceinte fermée 7 de part et d'autre du piston 5 de façon symetrique tel qu'il puisse commander sélectivement la rotation du piston 5 vers sa position d'équilibre pré-determinée par la position sélectionnée de l'orifice de sortie 21 ou 38 correspondant.

Les dispositions qui viennent d'être décrites permettent notamment de réaliser des vérins dont le piston est à déplacement linéaire ou rotatif, a positionnement pré-sélectionné sans l'intermédiaire de commandes de régulation extérieure au dispositif.

Néanmoins, pour repérer les positions. il est avantageux de coupler les moyens de commande, notamment par leur dispositif de commande extérieure, à des capteurs de position qui pourront être notamment constitués par des détecteurs de proximité ou un codeur optique ou autre selon les techniques connues de l Homme de l Art. De plus, les moyens de réglage pourront être entrainés automatiquement par des organes moteurs tels que notamment un moteur pas à pas ou autre organe similaire commandant la rotation de façon contrôlée,
Par ailleurs, il est également envisageable pour maintenir le piston en position stable lorsqu'un effort axial est pratiqué sur la tige de sortie de prévoir des blocages d'arbre selon des techniques connues dans ce domaine.

Il est à remarquer que le dispositif actionneur à déplacement linéaire pourrait être utilisé également en position verticale, il suffirait dans ce cas de prévoir un asservissement utilisant un capteur de charge pour réguler la pression et/ou le débit afin d'équilibrer la charge. De même, il pourrait être envisagé aussi des systèmes de régulation extérieurs afin de faire varier les vitesses de déplacement des pistons, ces techniques étant également connues de l'Homme de l'Art.

Naturellement, d'autres modes de réalisation de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, peuvent être envisagés sans pour autant sortir du cadre de celle-ci.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif actionneur à fluide hydraulique (1). apte à déplacer un organe quelconque d'une position à une autre, caractérisé par le fait qu'il est constitué par une enceinte fermée fixe (6 ou 7) contenant un piston (2 ou 5) apte à se déplacer entre deux positions extrêmes a et b, le dit piston (2 ou 5) cloisonnant l'enceinte fermée (6 ou 7) en deux volumes intérieurs (8 et 19) ou (9 et 10) dans lesquels règne une pression de travail créée par un système d'alimentation en fluide hydraulique (11 à 14Z, la dite enceinte 16 ou 7) comportant deux orifices d'entrée 115 et 16) ou (17 et 18) communiquant avec les volumes intérieurs, respectivement (8 et 19) ou (9 et 10), pour les relier avec le système d'alimentation en fluide fournissant la pression hydraulique, et au moins un orifice de sortie (20 ou 21), communiquant avec l'intérieur de l'enceinte (6 ou 71, variable sur la longueur de la course du piston (2 ou 5), entre les positions extrêmes a et b,

2. Dispositif actionneur à fluide hydraulique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un premier orifice d'entrée (15 ou 17) communiquant avec le premier volume intérieur (8 ou 9) de l'enceinte (6 ou 7), un deuxième orifice d'entree (16 ou 18), communiquant avec le deuxième volume intérieur (19 ou 10) opposé au premier dans lequel est dispose le premier orifice d'entrée, les deux orifices d'entrée (15 et 16) ou (17 et 18) étant alors placés de part et d'autre du piston (2 ou 5) afin de définir les deux positions extrêmes du piston a et b, et que la position de l'orifice de sortie (20 ou 21) est variable dans l'enceinte (6 ou 7) par rapport au piston (2 ou 5) afin de pouvoir faire coincider la position d'équilibre du piston au voisinage d'une position pré-determinée et commande de 1 orifice de sortie pour obtenir un positionnement pré-sélectionné de l'organe actionné par le dit dispositif actionneur (3 ou 4) entre les deux positions extrêmes du piston (2 ou 5).

3. Dispositif actionneur à fluide hydraulique (3), selon la revendication 1, constitué par une enceinte fermée fixe 16) présentant deux flasques latéraux de fermeture (24) et (42) et contenant un piston (2), monté à coulissement étanche, dont le déplacement est linéaire et transmis extérieurement par une tige de commande (25) traversant de manière étanche ces flasques (24) et (42) pour actionner un organe quelconque vers une position pré-déterminée choisie, caractérisé par le fait qu'il comporte deux orifices d'entrée (15) et (16), fixes par rapport à l'enceinte fermée (6) et-definissant les positions extrêmes a et b du piston (2), et au moins un orifice de sortie (20) dont le positionnement est réglable sur toute la course du piston (2) linéairement dans l'enceinte fermée (6).

4. Dispositif actionneur à fluide hydraulique (3) selon la revendication 3, caractérise par le fait que les deux orifices d'entrée (15) et {16) sont prévus fixes à proximité des flasques de fermeture (24) et (42) de l'enceinte (6), et que l'orifice de sortie variable est porté par des moyens de réglage (26) de la sortie aptes à déplacer linéairement, selon une commande extérieure (27) au dit dispositif (3). l'orifice de sortie (20) entre la position des deux orifices d'entrée (15) et (16) afin de pré-déterminer la position d'équilibre du piston (2) souhaitée.

5. Dispositif actionneur à fluide hydraulique (3) selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de réglage (26) se présentent sous la forme de deux rainures (28) et (29), qui coopèrent ensemble pour former l'orifice de sortie (20), la premiere rainure (29) étant fixe et portée par enceinte fermée (6), la deuxième rainure (28) étant portée par la tige de commande (30) dont la mobilité dans l'enceinte fermée (6) est autorisée de façon à ce que les ouvertures de deux rainures (28) et (29) se croisent en formant l'orifice de communication de sortie (20) à une position quelconque réglable de la course du piston (2).

6. Dispositif actionneur à fluide hydraulique (4) selon la revendication 1, constitué par une enceinte fermée cylindrique fixe contenant un piston rotatif (5), monté à coulissement étanche, dont le déplacement est commandé par une aube rotative (33), définissant les deux volumes intérieurs (9) et (10) par rapport à une cloison butée de référence (34), et est transmis extérieurement par un arbre de commande (35) solidaire du piston (5) et traversant l'enceinte (7) de façon étanche, pour acti-onner un organe quelconque vers une position déterminée choisie, caractérisé par le fait qu'il comporte deux orifices d'entrée (17) et (18), fixés et situés de part et d'autre de la cloison butée de référence (34), définissant les positions extrêmes du piston (5), et au moins un orifice de sortie (21) dont le positionnement est réglable sur toute la course du piston (5) angulairement dans l'enceinte cylindrique (7).

7. Dispositif actionneur à fluide hydraulique (4) selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les deux orifices d'entrée (17) et (18) situés de part et d'autre de la cloison butée de référence (34) sont fixes par rapport à l'enceinte fermée (7), la cloison butée de référence (34) étant solidaire de l'enceinte (7) et, que l'orifice de sortie variable (21) est porté par des moyens de réglage de la sortie aptes à déplacer angulairement, par l'intermédiaire d'une commande exterieure au dit dispositif (4), l'orifice de sortie (21) entre la position des deux orifices d'entrée (17) et (18) afin de pré-déterminer la position d'équilibre du piston 15) souhaitée.

8. Dispositif actionneur à fluide hydraulique (4) selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'orifice de sortie variable (21) est porté par des moyens de réglage (36) de la sortie apte à déplacer angulairement. par l'intermédiaire d'une commande extérieure (37) au dit dispositif (4), l'orifice de sortie (21) par rapport à l'enceinte fermée fixe (7) sur toute la course du piston (5) afin de pré-déterminer la position d'équilibre du piston souhaitée, et que les deux orifices d'entrée (17) et (18) sont égaleme-n portés par ces dits moyens de réglage (36), la cloison butée de référence (34) étant solidaire du dit moyen de réglage (36) et mobile par rapport à l'enceinte fixe (7), les deux orifices d'entrée (17) et (18), situés de part et d'autre de la dite cloison butée (34), et l'orifice de sortie (21) présentant alors des entraxes constants entre eux.

9. Dispositif actionneur à fluide hydraulique l;), selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les moyens de réglage (36) de la sortie (Z1) se présentent sous la forme d'un plateau de commande monté à l'intérieur de l'enceinte fixe (7) et axé sur l'axe de commande (35). apte à coulisser de façon étanche par rapport à la paroi interne de l'enceinte cylindrique fixe 17Z, et comportant un dispositif de commande (37) exterieur au dispositif actionneur (4), le dit plateau portant la cloison butée de référence (34) par rapport à laquelle sont prevus les orifices d'entrée (17) et (18) de sortie (21), la cloison butée (34) et l'orifice de sortie (21) étant disposés sensiblement diamétralement opposes.

10. Dispositif actionneur à fluide hydraulique. selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un deuxième orifice de sortie (32 ou 38), de même type et fonctionnement que le premier orifice de sortie (20 ou 21), l'un de ces deux orifices (20 ou 32) ou (21 ou 38) étant alternativement ou non sélectionné extérieurement par un distributeur hydraulique ou autre afin d'autoriser des temps de réponse de positionnement plus rapide, le positionnement de l'orifice de sortie (32 ou 20) ou (38 ou 21) non opérant étant effectué pendant la phase de temps dans laquelle l'autre orifice de sortie (20 ou 32) ou (21 ou 38) est opérant.