FR2611843A1

FR2611843A1 - Ressort a gaz convertible

Info

Publication number: FR2611843A1
Application number: FR8802647A
Authority: FR
Inventors: David Maxwell Holley
Original assignee: Power Components Inc
Current assignee: Power Components Inc
Priority date: 1987-03-03
Filing date: 1988-03-02
Publication date: 1988-09-09
Anticipated expiration: 2008-03-02
Also published as: CA1293742C; SE8800728D0; SE468138B; DE3806051A1; US4838527A; FR2611843B1; SE8800728L; JPS63280939A; JP2898984B2

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE A UN RESSORT A GAZ DANS LEQUEL LE REMPLISSAGE ET LA VIDANGE PEUVENT ETRE ASSURES PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE CAVITE 54 QUI A UNE PARTIE TARAUDEE 68 DE MANIERE QU'ELLE PUISSE CONTENIR SOIT UNE PREMIERE VALVE QUI Y EST VISSEE ET PERMET L'UTILISATION DU RESSORT COMME ENSEMBLE AUTONOME, SOIT D'UNE SECONDE VALVE QUI PEUT Y COULISSER ET QUI EST RETENUE PAR UN EMBOUT AFIN QUE LE RESSORT PUISSE ETRE UTILISE AVEC UNE ALIMENTATION EXTERNE EN GAZ COMPRIME. APPLICATION AUX RESSORTS A GAZ UTILISES DANS LES PRESSES.

Description

La présente invention concerne des dispositifs pneumatiques, et plus

précisément un ressort à gaz qui résiste élastiquement au déplacement d'un corps, tel qu'une bague de serrage d'un ensemble de matriçage des- 5 tiné à la mise en forme de feuilles métalliques. On a déjà construit des ressorts à gaz autonomes ayant une tige de manoeuvre raccordée à un piston qui peut coulisser dans un cylindre ayant une chambre préala- blement remplie à une pression prédéterminée, par exemple 10 140 bars, d'un gaz inerte tel que l'azote. Lorsque la tige et le piston sont repoussés dans la chambre, le gaz qui y est contenu est comprimé à une pression maximale de travail qui est habituellement de l'ordre de 210 à 350 bars, suivant le volume de la chambre, la section 15 efficace du piston et la course de ce dernier. Lors d'une utilisation normale, la pression à laquelle un ressort à gaz de type autonome est chargé initialement n'est pas modifiée ou changée. Le ressort est initialement chargé, puis vidé et rechargé par l'intermédiaire d'une valve 20 à tige à haute pression du type couramment utilisé pour les accumulateurs et les jambes des trains d'aéronefs. Jusqu'à présent, on a utilisé plusieurs ressorts à gaz ayant chacun un canal d'alimentation de la chambre relié à une source externe de gaz. Chaque canal de cham- 25 bre a été relié à un collecteur commun par une tuyauterie souple afin que toutes les chambres puissent être rem- plies de gaz à la même pression provenant d'une source commune de gaz à haute pression telle qu'une bouteille. Ce collecteur permet la variation de la pression de char- 30 gement des chambres des ressorts, de manière réglée, et, en fonction de différentes applications, la pression peut être modifiée de temps à autre. Cependant, lors de l'uti- lisation des ressorts à gaz, les tuyauteries souples de raccordement sont soumises à des pressions temporaires 35 élevées, à des fluctuations et à un chauffage provoquant finalement des fuites et des ruptures. Ainsi, ces ensem- bles à collecteurs nécessitent un entretien et des 2 6 1 1843 2 réparations considérables et la protection des tuyaute- ries souples et rigides afin que des dangers potentiels, dûs à leur rupture, soient évités. En outre, lors de l'u- tilisation, plusieurs ressorts à gaz peuvent créer de 5 telles surpressions importantes et dégager tant de cha- leur dans le gaz de travail qu'il est habituellement né- cessaire d'utiliser des réservoirs-tampons dans le cir- cuit afin que les surpressions puissent être réduites et qu'une quantité de chaleur suffisante soit dissipée 10 pour que la pression maximale du gaz de travail ne dépas- se pas la limite maximale de sécurité et ne provoque pas la rupture ou la détérioration des ressorts et des tuyau- teries souples ou non du circuit. Dans certains de ces circuits, des clapets de retenue ont aussi été utilisés 15 afin qu'ils réduisent les surpressions. Selon l'invention, un même ressort à gaz peut être facilement transformé soit en un ensemble autonome, soit en un ensemble ayant une source externe, par échange de valves interchangeables qui peuvent être montées entiè- 20 rement dans la même cavité du ressort. La valve autonome a une valve de remplissage d'entrée normalement fermée qui est de préférence ouverte afin qu'elle réduise la pression du gaz lorsqu'un outil est introduit pour qu'elle soit retirée du ressort. De préférence, le dépla- 25 cement initial de cette valve afin qu'elle soit retirée du ressort provoque aussi l'ouverture d'un passage de dérivation destiné à réduire la pression du gaz en cas de défaut de fonctionnement de la valve de remplissage et lorsqu'elle n'assure pas la réduction de la pression 30 lorsqu'elle au contact d'un outil. L'ensemble à valve à source externe comporte une valve de remplissage normalement fermée qui empêche la transmission, à la canalisation d'alimentation et à partir de celle-ci, des variations de la pression du gaz de tra- 35 vail dans la chambre de ressort. De préférence, la sou- pape à source externe est commandée par la pression du gaz de la canalisation d'alimentation afin qu'elle fasse 26 18.43 3 communiquer sélectivement la chambre avec un passage de dérivation qui assure la réduction de la pression du gaz dans la chambre afin que la variation, le réglage et la commande de la pression initiale de chargement soient 5 possibles. De préférence, la valve à source externe règle aussi la pression maximale à laquelle le gaz de la cham- bre peut être comprimé par le ressort pendant l'utilisa- tion, par évacuation sélective de la chambre par l'inter- médiaire du passage de dérivation afin que la pression 10 du gaz dans la chambre ne puisse pas dépasser une pres- sion maximale prédéterminée et ne puisse pas détériorer le ressort. Le cas échéant, lors de la réduction de la pression de cette chambre, le gaz peut être renvoyé dans la canalisation d'alimentation par un clapet auxiliaire 15 de retenue. De préférence, le ressort à gaz a aussi une soupape séparée de décharge auxiliaire qui peut être commandée

manuellement et qui permet aux gaz de la chambre d'être dégagés dans l'atmosphère en cas de défaut de fonction- 20 nement de la valve ou lorsque cela devient souhaitable afin que la chambre de ressort soit totalement vidée. L'invention concerne aussi un ressort à gaz qui peut être transformé et utilisé facilement et commodé- ment soit comme ensemble autonome, soit comme ensemble 25 à alimentation externe, ayant des ensembles interchan- geables formant valves de type autonome ou pour sources externes, libérant le gaz sous pression du ressort avant retrait de la soupape afin que le personnel d'entretien ne soit pas soumis à des conditions dangereuses lors de 30 l'enlèvement de la valve, qui empêche les surpressions dans la canalisation d'alimentation lors du fonctionnement avec une source externe de gaz, qui limite la pression maximale du gaz dans le ressort afin que la canalisation d'alimentation et le ressort ne puissent 35 pas être détériorés ou brisés, et qui permet le renvoi du gaz dans la canalisation d'alimentation, qui a une longue durée d'utilisation et qui est robuste, durable, 2611843 4 fiable, de réalisation simplifiée et de fabrication et de montage relativement peu coûteux. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, 5 faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une perspective, avec des parties arrachées et en coupe, d'un ressort à gaz selon l'inven- tion ; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de 10 la figure 1 ; la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2 et elle représente la soupape utilisée lors- que le ressort à gaz constitue un ensemble autonome ; la figure 4 est une coupe analogue à la figure 3 15 représentant une valve de remplissage destinée à dégager le gaz. sous pression de la chambre à gaz lorsqu'un outil est introduit afin que la valve soit retirée ; la figure 5 est une coupe partielle suivant la ligne 5-5 de la figure 2 ; 20 la figure 6 est une coupe partielle suivant la ligne 6-6 de la figure 2, représentant une soupape auxi- liaire séparée destinée à réduire la pression du gaz dans la chambre du ressort à gaz ; la figure 7 est une coupe analogue de façon géné- 25 rale à la figure 3, représentant une valve utilisée lors- que du gaz est transmis au ressort par une canalisation d'alimentation, à partir d'une source externe ; la figure 8 est une coupe analogue à la figure 7 représentant la position de la valve externe lorsqu'elle 30 évacue le gaz sous pression de la chambre du ressort ; la figure 9 est une élévation en partie schématique représentant plusieurs ressorts à gaz raccordés à une source externe d'un gaz comprimé par l'intermédiaire d'une commande modulaire et de canalisations d'alimenta- 35 tion ; la figure 10 est une élévation Iatérale partielle, avec une partie arrachée et une partie en coupe, de blocs 2611843 5 de modules de la commande ; la figure 11 est une coupe suivant la ligne 11- 11 de la figure 10, représentant un bloc modulaire de la commande ; 5 la figure 12 est une coupe d'une variante de res- sort à gaz ayant la valve utilisée lorsque du gaz est transmis d'une source externe par une canalisation d'ali- mentation, la figure représentant un clapet de retenue et des passages d'évacuation du gaz de la chambre vers 10 la canalisation d'alimentation ; la figure 13 est une coupe suivant la ligne 13-13 de la figure 12, représentant certains des passages ; et la figure 14 est une coupe analogue à la figure 15 12 de la variante de ressort à gaz ayant la valve uti- lisée lorsque le ressort constitue un ensemble autonome. On se réfère maintenant plus en détail aux dessins; la figure 1 représente un ressort à gaz 20 selon l'inven- tion. Le ressort a une tige 22 de piston qui peut coulis- 20 ser dans un ensemble à tube ou cylindre 24 qui délimite une chambre 26 qui, lorsqu'elle est remplie d'un gaz com- primé, repousse élastiquement la tige du piston vers sa position allongée ou sortie. Ceci forme un coussin amor- tisseur permettant à la tige de se déplacer élastique- 25 ment, vers sa position en retrait, lorsqu'une force appliquée à la tige depuis l'extérieur dépasse la force produite sur elle par le gaz dans la chambre. De préfé- rence, le cylindre a un tube séparé 28 et un capuchon ou une plaque 30 d'extrémité, fixé de façon permanente 30 au tube par un cordon continu et circonférentiel 32 de soudure. La tige peut coulisser dans un ensemble 34 formant organe de retenue et organe de portée, logé dans le tube et maintenu temporairement par des segments 36 de forme 35 annulaire. Cet ensemble a un boîtier avant 38 qui peut coulisser dans un boîtier arrière 40, avec un joint ou une garniture 42 entre eux. LQrs de l'utilisation, la 2611843- 6 garniture 42 est comprimée axialement afin qu'elle se dilate radialement et vienne coopérer intimement de manière étanche avec la tige du piston sous l'action de la force produite par le gaz comprimé présent dans la 5 chambre et agissant sur la face arrière 44 du boîtier

arrière. Un joint est formé entre le tube du cylindre et le bottier arrière, par un joint torique 46 logé dans une gorge formée dans le bottier arrière. La tige peut coulisser dans des organes de portée 10 eux-mêmes supportés par le boîtier. De préférence, les organes 48 de portée sont formés d'un métal convenable tel que du bronze fritté et sont de préférence imprégnés d'un lubrifiant. Un racleur 50 entoure de préférence la tige et se loge dans une cavité du bottier avant et un 15 capuchon 52 de protection contre la poussière est placé au-dessus de l'ensemble comprenant les portées et se loge à l'extrémité du tube et y est retenu par frottement. Cavité de la valve Selon l'invention, une cavité 54 de logement de 20 valve entièrement formée dans le capuchon d'extrémité est réalisée et disposée de manière qu'elle loge temporairement soit une valve autonome 56 (figure 3), soit une valve 58 à alimentation externe (figure 7). La cavité a une entrée 60 et communique avec la chambre contenant 25 le gaz par un canal 62 et un passage 64 de liaison (fi- gure 3). La cavité a un alésage lisse 66, une partie taraudée 68, une partie conique 70 et un alésage auxi- liaire 72, placés coaxialement de manière générale. La cavité communique avec l'atmosphère par un canal 74 afin 30 que la chambre à gaz puisse être évacuée. Ainsi, ce canal peut communiquer avec l'atmosphère même lorsque le capu- chon d'extrémité est en appui contre une plaque de sup- port placée au-dessous (non représentée), une gorge 76 étant de préférence formée dans la face exposée du capu- 35 chon. Valve autonome Comme représenté sur les figures 3 et 4, la valve 2611843 7 autonome 56 a un corps 78 de forme générale cylindrique ayant une partie filetée 80 adjacente & une première extrémité et coopérant avec le filetage 68 de la cavité afin que la valve soit fixée temporairement dans la ca- 5 vité. Une cavité ou une fente 82 est forméeà l'extrémité du corps afin que la rotation du corps par un tournevis soit facilitée lors de l'introduction et de l'enlèvement. Des trous reliés 84 et 86 délimitent un passage formé dans le corps et destiné au remplissage de la cham- 10 bre. Une valve d'entrée 88 du type à tige se loge de façon amovible dans une partie taraudée du trou 84. La valve a une tige 90 qui peut coulisser dans un boîtier 92 de forme générale cylindrique et qui est connectée& une tête 94 de valve qui est repoussée élastiquement par un res- 15 sort vers une position normalement fermée de coopération étanche avec un siège 96. Ainsi, la valve est mise en position d'ouverture afin que le gaz comprimé présent dans la chambre du res- sort soit évacué lorsque la lame 97 d'un tournevis (figu- 20 re 4) ou un autre outil est introduit dans la fente 82, la tige ayant une tête 98 à son autre extrémité, qui est normalement disposée dans la fente. Lorsque la tige est enfoncée, la tête 94 est écartée du siège si bien que le gaz peut circuler dans le passage central 100 formé 25 dans le boîtier, vers l'atmosphère. Une garniture 102 se loge sur le boîtier et assure l'étanchéité dans le corps 78. Une valve convenable est une valve à tige cen- trale pour accumulateurs et jambes de train d'atterrissa- ge d'aéronef disponibles dans le commerce auprès de Eaton 30 Corporation Air Controls Division, Route 501 South, Roxboro, Caroline du Nord 25573, sous la référence 302- DD. Ces valves satisfont normalement aux spécifications de la norme relative aux valves de pneumatiques the International Organization for Standards ISO 7442-1982 35 (e) "Tyre Valves". La tête de la valve vient en appui contre une butée positive formée par une paroi 104 d'extrémité de l'alé- 2611843 8 sage 84 afin que l'importance de l'ouverture de la valve 88, par introduction initiale du gaz comprimé, soit limi- tée, les éléments, notamment le ressort et la tige, n'étant pas alors détériorés. Cette paroi d'extrémité 5 est disposée de manière qu'elle coopère avec la tête de la valve avant que cette tête 96 ne frappe la butée 104 formée sur le bottier de la valve. Comme cette paroi d'extrémité forme une butée positive pour la tête, l'alé- sage 86 est incliné de manière qu'il débouche dans l'alé- 10 sage 84 près de sa périphérie. Un joint est formé entre le corps et la cavité par une garniture annulaire 106 logée dans une gorge 108 formée à l'extrémité du corps et qui est en appui contre la paroi d'extrémité 110 de la cavité. Cette gorge a de 15 préférence une paroi latérale rentrante 112 inclinée sui- vant un angle aigu par rapport à la base 114 de la gorge afin que la garniture soit bien retenue dans le corps. De préférence, cet angle est d'environ 80 à 87 et de préférence d'environ 83 à 85 afin que son bord externe 20 se trouve radialement à l'extérieur du bord interne. De préférence, le joint est aussi fixé par un adhésif, par exemple l'adhésif "Tycel" 7001 vendu par Lord Corp. of Erie, Pa. En pratique, on a constaté que, lorsque la paroi latérale interne 112 de la gorge 108 n'est pas in25 clinée afin qu'elle forme un angle rentrant, la garniture

a tendance à être chassée hors de la gorge lorsque le gaz comprimé présent dans la chambre est évacué le long de la garniture, vers l'atmosphère. Un contact métal-sur-métal est formé entre la face 30 d'extrémité du corps 98 et la paroi 110 d'extrémité de la cavité afin que la garniture soit encore mieux proté- gée et que le joint soit bien étanche, de préférence pendant l'utilisation normale. La chambre est reliée à l'atmosphère lorsque le 35 corps est tourné suffisamment, pendant son retrait, pour que la garniture 106 se sépare de la paroi 110 d'extré- mité de la cavité, afin que le gaz sous pression qui peut 2611843 9 se trouver dans la chambre soit évacué vers l'atmosphère avant que la valve 56. ne soit retirée, même en cas de défaut de fonctionnement de la valve, n'assurant pas l'évacuation du gaz. Apres la séparation, le gaz peut 5 s'écouler le long de la garniture, dans l'espace 116 formé entre le corps et la cavité et vers l'atmosphère par l'intermédiaire du canal 74 et de la gorge 76. L'espace 112 est formé par une partie d'extrémité du corps ayant un diamètre réduit. De préférence, un joint torique 10 118 et des rondelles fendues 120 sont logés dans une gor- ge du corps afin qu'un joint supplémentaire soit formé. Un capuchon ou une vis 122 peut être vissé dans la cavité après la mise en place de la valve afin que celle-ci soit protégée. Un joint torique 124 est de pré- 15 férence logé dans une gorge formée dans la vis et est en appui contre la partie conique 70 de la cavité afin qu'un joint supplémentaire soit formé. Comme représenté sur la figure 6, une soupape auxi- liaire 126 de réduction de pression dans la chambre du 20 ressort est formée par une vis 128 à tête creuse, ayant un joint torique 130 et logéedans un trou taraudé 132 qui communique avec la chambre par des passages 134 et 136. La vis a des passages 138 et 140 qui communiquent avec l'atmosphère dès que la vis est suffisamment desser- 25 rée pour que le joint torique 130 se sépare de la surface en regard, si bien que la chambre peut être vidée avant retrait de la vis. Installation et utilisation de l'ensemble autonome La valve 56 est montée par vissage complet dans 30 la cavité afin que la garniture 106 soit mise en coopération étanche avec la paroi 110 de l'extrémité de la cavi- té et de préférence afin que l'extrémité du corps de la valve soit en contact métal-sur-métal avec cette paroi. La chambre 26 du ressort est alors remplie du gaz. Ce 35 chargement peut être réalisé à l'aide d'un réservoir classique d'un gaz, par exemple d'azote à pression élevée, relié à la cavité par un détendeur classique de pression 2611843 10 ayant un robinet de réglage, une tuyauterie souple et un raccord vissé dans la cavité. Le gaz est introduit à une pression suffisante dans la cavité 54 pour qu'il repousse la valve 88 en position d'ouverture et trans- 5 mette du gaz à la chambre. Lorsque le gaz de la chambre atteint la pression voulue, la transmission du gaz est interrompue et la valve se ferme et retient le gaz dans la chambre. La canalisation d'alimentation est alors vidée à l'atmosphère et déconnectée du ressort. La vis 10 122 peut être vissée dans l'entrée de la cavité comme représenté sur la figure 3 afin qu'elle protège la valve et forme un joint secondaire en cas de défaillance de la valve 88. Le ressort à gaz peut alors être utilisé sous forme 15 d'un ensemble autonome rempli préalablement. Cet ensemble peut être rempli à volonté et la pression de remplissage peut être modifiée à volonté, dans les limites fixées par la résistance des matériaux et la construction du ressort à gaz, pour la pression maximale de travail d'uti- 20 lisation, lorsque la tige du piston est totalement dépla- cée ou en retrait dans le cylindre. Le cas échéant, la valve 56 peut être retirée aisé- ment et commodément. La vis 122 formant un capuchon est retirée de la cavité afin qu'elle donne accès à la valve. 25 Lorsque la lame 97 d'un tournevis ou un autre outil est introduit dans la fente 82 afin que la valve soit tournée comme représenté sur la figure 4, il enfonce la tête de la tige 90 qui ouvre la valve afin que le gaz de la chambre soit évacué à l'atmosphère par l'intermé- 30 diaire de la valve et de l'entrée de la cavité. Si la valve 88 ne s'ouvre pas et ne permet pas l'évacuation du gaz hors de la chambre, le gaz est cepen- dant évacué à l'atmosphère par le canal 74 lorsque, pen- dant le retrait de la valve 56, elle est suffisamment 35 tournée pour que la garniture 106 se sépare de la paroi d'extrémité 110 de la cavité. En conséquence, même si la valve présente un défaut de fonctionnement, le gaz 2611843 i1 de la chambre est évacué à l'atmosphère avant que la val- ve 56 ne soit séparée du taraudage de la cavité. Cette évacuation empêche la projection de la valve 60 à l'extérieur de la cavité et la création d'un danger de blessure 5 pour la personne qui la retire. Si la chambre n'est pas reliée à l'atmosphère, l'entraînement en rotation de la valve afin que son enlè-

vement de la cavité commence est habituellement difficile et parfois impossible. Cependant, la chambre peut tou- 10 jours être vidée par la soupape auxiliaire 126. Valve à alimentation externe Les figures 7 et 8 représentent la valve 58 logée dans la cavité et destinée à être utilisée avec un res- sort ayant une canalisation externe d'alimentation destinée à transmettre du gaz à la chambre. Cette valve 58 a un corps 150 de forme générale cylindrique qui se loge dans l'alésage 66 afin qu'il puisse y coulisser et qui y est retenu temporairement par un embout 152 de raccord d'une canalisation d'alimentation. L'embout a un passage 20 central et de préférence un joint torique 154 logé dans une gorge et formant l'étanchéité contre la cavité. De préférence, cet embout appartient à un raccord classique. La construction et la disposition du joint torique 118, de la garniture 106, de la valve 88 et des alésages 84 25 et 86 sont pratiquement identiques à celles de la valve 56 et on ne les décrit donc pas plus en détail. La section efficace de la face arrière 151 d'extré- mité du corps 150 de la valve est supérieure à celle de sa face d'extrémité avant afin que, pendant le chargement 30 de la chambre par le gaz et le fonctionnement normal du ressort, la garniture 106 soit repoussée en coopération étanche intime avec la paroi 110 d'extrémité de la cavi- té. Lorsque la valve est dans la position représentée sur la figure 7, la section efficace de la face avant 35 d'extrémité est comprise dans la garniture 106 et est entourée par celle-ci. Habituellement, cette section est comprise entre environ le quart-et les trois-quarts et 2611843 12 est de préférence de l'ordre de la moitié de la section efficace de la face arrière d'extrémité du corps de la valve. La pression maximale à laquelle le gaz de la cham- 5 bre peut être comprimé peut être réglée par le corps 150 de soupape. Lorsque cette pression atteint une valeur maximale, ce corps est déplacé en direction axiale de façon générale afin que la garniture 106 se sépare de la paroi 110 de la cavité (comme représenté sur la figure 10 8) si bien que la chambre 26 est reliée à l'atmosphère par la cavité 54, le canal 74 et la gorge 76. La pression à laquelle ce corps est déplacé peut être réglée par variation de la pression à l'entrée ou dans la canalisa- tion d'alimentation 60 de la cavité 54 et par le rapport 15 des sections efficaces des surfaces avant et arrière d'extrémité du corps. Dans le cas d'une valve donnée, ce rapport est fixe et en conséquence la pression maxi- male peut être modifiée et réglée à l'aide de la pression du gaz à l'entrée de la cavité ou dans la canalisation 20 d'alimentation. Par exemple, lorsque ce rapport est égal à 2/1, la pression maximale est égale au double de la pression du gaz dans l'entrée de la cavité ou dans la canalisation d'alimentation. Installation et utilisation d'un ressort ayant une source 25 externe de gaz La valve 58 est introduite afin qu'elle puisse cou- lisser dans la cavité et y est retenue par vissage de l'embout 152 à l'entrée de la cavité, lorsque le ressort 20 doit être utilisé avec une source externe de gaz. Une 30 source de gaz, par exemple une bouteille d'azote à haute pression, est raccordée à l'embout par l'intermédiaire d'un détendeur classique de pression et d'une tuyauterie souple. Lorsque du gaz est introduit initialement, il repousse la valve 58 vers la position représentée sur 35 la figure 7, dans laquelle la garniture 106 est en coopé- ration étanche avec la paroi 110 d'extrémité de la cavité, et il ouvre ensuite la soupape 88 afin qu'il transmette 2611843 13 le gaz à la chambre 26, jusqu'à ce que la pression du gaz dans la chambre soit seulement légèrement inférieure à la pression du gaz dans la canalisation d'alimentation, la soupape se fermant alors. 5 Lors de l'utilisation normale du ressort, la pres- sion est maintenue dans la canalisation d'alimentation si bien que la garniture 106 reste en coopération étanche avec la paroi d'extrémité de la cavité étant donné la différence des sections efficaces des extrémités oppo- 10 sées de la valve. En conséquence, lors de l'utilisation normale du ressort, les variations de la pression du gaz dans la chambre ne sont pas transmises à la canalisation d'alimentation, par l'intermédiaire du gaz. Cette différence des sections efficaces limite aus- 15 si la pression maximale à laquelle le gaz de la chambre peut être comprimé avant son évacuation à l'atmosphère par le canal 74 et la gorge 76 lors du déplacement de la valve vers la gauche (comme représenté sur la figure 8), et constitue un moyen de variation de cette pression 20 maximale. Cette pression maximale est une fonction de la pression du gaz dans la canalisation d'alimentation et du rapport des sections efficaces des extrémités oppo- sées de la valve. Par exemple, lorsque le rapport est égal à 2/1 et lorsque la pression du gaz dans la canali- 25 sation d'alimentation est de 140 bars, cette pression maximale est de 280 bars. Le cas échéant, lorsque la

chambre a été chargée initialement, cette pression maxi- male peut être réduite par réduction ultérieure de la pression du gaz dans la canalisation d'alimentation. 30 Lorsque le gaz de la chambre doit être évacué pratique- ment à la pression atmosphérique, le gaz de la canalisation d'alimentation peut être évacué ou réduit à la pres- sion atmosphérique. Chaque fois que la valve 58 doit être changée ou 35 remplacée, le gaz de la canalisation d'alimentation est évacué à l'atmosphère ou la pression -est réduite d'une autre manière afin que la valve se déplace vers la gauche 2611843 14 (sur la figure 8) et évacue le gaz de la chambre vers l'atmosphère avant enlèvement de l'embout ou d'un autre raccord de la cavité d'entrée. Ceci empêche la projection de la valve hors de la cavité et tout danger de blessure 5 de la personne qui retire l'embout et la valve. Dans le cas improbable o la valve 58 a un défaut de fonctionne- ment et n'évacue pas la chambre à la pression atmosphé- rique, la chambre peut toujours être mise à la pression atmosphérique à l'aide de la soupape auxiliaire 126. 10 Réduction de la pression vers l'entrée Les figures 12 et 13 représentent une variante de ressort à gaz 230 très semblable au ressort 20, mis à part un ensemble 232 formant clapet de retenue et des canaux associés destinés à l'évacuation du gaz com- 15 primé de la chambre 26 vers l'entrée, utilisée pour la transmission du gaz dans la chambre. Le clapet de rete- nue 232 se loge dans un alésage taraudé 234 formé dans un capuchon 30' d'extrémité et une extrémité adjacente communique avec la cavité 54 de la valve par un passage 20 236. Près de l'autre extrémité, l'alésage 234 communique aussi avec la cavité 54 en amont de la valve 58 et en conséquence avec l'entrée, par l'intermédiaire d'un pas- sage 238 formé dans le capuchon. L'extrémité interne de la cavité communique aussi directement avec la chambre 25 26 par l'intermédiaire d'un passage 240. Le cas échéant, les passages 236, 238 et 240 peuvent être percés dans le capuchon et les extrémités ouvertes des passages 236 et 238 peuvent être fermées de manière étanche par des soudures 242 et 244. 30 Le clapet 232 de retenue a une bille 246 logeant dans un trou borgne 248 formé dans un corps 250 et elle est retenue par un organe 252. Cet organe a un siège 254 de clapet destiné à coopérer avec la bille ainsi que des passages 255 et 256 et une gorge 257 qui relient l'alé- 35 sage au passage 236. Lorsque la bille se loge contre le siège252, un joint est formé par un joint torique 258 qui se loge sur un épaulement 260 de l'organe de retenue. 2611843 15 Des joints sont aussi formés entre l'alésage et l'organe de retenue par des joints toriques 262 et 263 logés dans des gorges 264 et 265 de l'organe de retenue. L'alésage 248 dans lequel se loge la bille communique aussi avec 5 le passage 238 et donc avec l'entrée par un passage 266 et une gorge 268 formés dans le corps. Le corps a une fente 270 destinée à loger une fente de tournevis dans une tête 272 qui est en appui contre le fond de l'alésage 274 qui débouche à la face latérale du capuchon de ma- 10 nière que l'introduction et l'enlèvement soient facilités. Lorsque le corps est totalement vissé dans le capuchon, un joint étanche est formé entre eux par un joint torique 276 qui se loge dans une gorge 278 formée dans le corps. Lorsque le ressort à gaz 230 est utilisé avec une 15 source externe de gaz, la valve 58 est montée et a un fonctionnement et un comportement pratiquement analogues à ceux qu'on a décrit pour le ressort à gaz 20, si bien qu'on ne répète pas la description du fonctionnement. Pendant le remplissage de la chambre et pendant l'utili- 20 sation normale du ressort à gaz 230, le gaz de la cana- lisation d'alimentation et de l'entrée a une pression suffisante pour que le clapet 232 reste fermé par appli- cation de la bille 246 contre son siège 254, en coopéra- tion étanche avec le joint torique 258. Le gaz de l'en- 25 trée communique avec l'alésage 248 et agit sur la bille 246 afin que le clapet soit fermé, par l'intermédiaire du passage 240 de la gorge 268 et du canal 266. Lorsque la valve 58 est retirée de la position représentée sur la figure 13 si bien que le gaz sous pression sort de 30 la chambre 26, le gaz ouvre le clapet 232 et se dirige vers l'entrée puis vers le raccord 152 et la canalisation d'alimentation. Ce gaz est transmis à l'entrée par le passage 64, le canal 62, l'espace 116, les passages 236, la gorge 257, les passages 256 et 255, s'écoule autour 35 de la bille 246, puis circule dans l'alésage 248, dans le passage 266, dans la gorge 268 et dans le passage 240. Le mouvement de la bille 246 lorsqu'elle ouvre et 2611843 16 ferme le clapet de retenue dépend à la fois de la pres- sion du gaz dans l'alésage 248 et dans le passage 255 et des sections efficaces de la bille sur lesquelles agissent les gaz. La section efficace de la bille sur 5 laquelle agit le gaz de l'alésage 248 (A1) est pratique- ment la section maximale de la bille 246. La section

efficace de la bille sur laquelle agit le gaz du passage 255 (A2) est pratiquement la section de la bille au niveau de son cercle de contact avec le joint torique 10 258. Habituellement, la section A2 est comprise entre le quart et les trois-quarts de la section A et est de préférence de l'ordre de la moitié de celle-ci. De préfé- rence, le rapport des sections A1 et A2 est légèrement inférieur au rapport des sections efficaces des parties 15 avant et arrière de la valve 58 afin que le courant de gaz transmis à la chambre 26 et quittant celle-ci soit déclenché et réglé par la valve 58 sans que le clapet de retenue 232 n'agisse. Comme représenté sur la figure 14, le ressort à 20 gaz 230 peut être transformé en ensemble autonome lors- que la valve 56 est introduite dans la cavité 54. Le ressort à gaz 230, lorsqu'il est muni de la valve 56, est rempli et a un fonctionnement et un comportement qui sont pratiquement les mêmes que décrit pour le ressort 25 à gaz 20 si bien qu'on ne décrit pas à nouveau le fonc- tionnement. Comme la garniture 106 forme un joint étanche avec la valve 56 entre le canal 62 et l'espace 116, le clapet 232 de retenue n'a pas de fonction utile ou nécessaire 30 pendant le remplissage initial de la chambre 26 et le fonctionnement normal du ressort à gaz 230. Cependant, lorsque la valve 88 présente un défaut de fonctionnement et n'évacue pas le gaz comprimé provenant de la chambre 26 vers l'atmosphère lorsque la valve 56 doit être reti- 35 rée du ressort à gaz rempli, le clapet permet l'évacua- tion à l'atmosphère du gaz par son intermédiaire et les passages associés. Après le retrait initial de la valve 2611843 17 56, la garniture 106 se sépare de la face 110 d'extrémité de la cavité si bien que le gaz comprimé présent dans la chambre 26 est évacué à l'atmosphère par le passage 64, le canal 62, l'espace 116, les passages 238, 236 et 5 256, puis circule autour de la bille 246 et s'écoule dans l'alésage 248, le canal 240, la gorge 268, le canal 238, et l'entrée de la cavité 54, avant évacuation à l'atmos- phère. De cette manière, le gaz de la chambre 26 est to- lement évacué avant dévissage complet de la valve 56 ou 10 avant séparation de son filetage de la cavité si bien que, après séparation totale, la valve ne peut pas être projetée hors de la cavité par le gaz comprimé et ne peut donc pas présenter un danger. Soupape auxiliaire d'évacuation 15 Le clapet 232 a de préférence une soupape auxiliaire 280 d'évacuation formée par coopération du joint torique 263 avec l'alésage 282, afin que la chambre 26 puisse toujours être évacuée manuellement. Lorsque le clapet 232 est tourné initialement afin qu'il soit dévis- 20 sé du capuchon, le joint torique 263 se sépare de l'alésage 263 et évacue le gaz sous pression de la chambre 26 par l'intermédiaire du clapet vers l'entrée de la chambre 54. Ce gaz est évacué hors de la chambre vers l'entrée par l'intermédiaire du passage 240, de l'alésage 25 282, de l'espace entourant le joint torique 263, de la gorge 257, des passages 256 et 255, de l'espace entou- rant la bille 246, de l'alésage 248, du passage 266, de la gorge 268, du passage 238 et de l'entrée de la chambre 54. 30 Commande du ressort à gaz à source externe Un dispositif convenable de commande du remplissage et du réglage du ressort à gaz ayant une valve externe 58 et d'une source de gaz est représenté sur les figures 9 à 11. Comme l'indique la figure 9, de l'azote gazeux 35 à pression élevée, dépassant 140 bars, est transmis d'un réservoir à un dispositif 162 de commande par l'intermé- diaire d'un dispositif classique convenable 164 de régla- 2611843 18 ge à robinet, d'un détendeur 166 de pression et d'une canalisation 168 d'alimentation. Le dispositif de com- mande a quatre blocs modulaires 170 reliés chacun par une canalisation d'alimentation telle qu'une tuyauterie 5 souple, à un ou plusieurs ressorts. Par exemple, trois blocs sont reliés chacun à un ressort à gaz par des tuyau- teries 172, 174, 176 et un bloc est relié à trois res- sorts à gaz montés en série par une canalisation 178 d'alimentation, un collecteur 180 et des tuyauteries sou- 10 ples 182. Le dispositif de commande permet la liaison sélective de chaque canalisation d'alimentation au réser- voir de gaz et à un manomètre 184 et une soupape 186 d'évacuation du gaz à l'atmosphère. Les quatre blocs modulaires 170 sont logés entre 15 deux plaques 188, 190 d'extrémité et sont fixés ensemble par deux tirants 192 et des écrous 194. Comme représenté sur la figure 11, chaque bloc mo- dulaire 170 a un passage 196 d'alimentation qui commu- nique avec un canal 198 d'entrée formé dans une plaque 20 d'extrémité à laquelle est raccordée la canalisation 168 d'alimentation. Chaque bloc modulaire a aussi un passage 200 de mesure et d'évacuation communiquant avec un canal 202 formé dans un bloc auquel le robinet 186 d'éva- cuation est raccordé et un canal 204 formé dans l'autre 25 bloc auquel un manomètre 184 est raccordé. Chaque bloc a deux sorties 206 et 208 reliées par

des passages 210 et 212. Habituellement, une entrée est reliée à une canalisation d'alimentation et un bouchon 214 est logé dans l'autre entrée, bien que les deux en- 30 trées puissent être reliées à des canalisations d'alimen- tation. Dans chaque bloc, le passage 196 d'alimentation est relié aux sorties par un canal 216 et un robinet 218 de réglage qui peut être ouvert et fermé à volonté. De 35 même, le passage 200 d'évacuation et de mesure de chaque bloc est relié aux sorties par un canal séparé 220 et un robinet 222 de réglage qui peut être ouvert et fermé 2611843 19 à volonté. Les robinets de réglage peuvent avoir une cons- truction et un fonctionnement classiques et on ne les décrit donc pas plus en détail. Lors de l'utilisation, le dispositif de commande 5 peut être connecté au réservoir et à un ou plusieurs res- sorts à gaz par des canalisations d'alimentation telles que des tuyauteries souples comme représenté sur la fi- gure 9. Pendant le fonctionnement, le gaz est transmis à chaque canalisation d'alimentation raccordé à l'un des 10 blocs modulaires, par ouverture et fermeture du robinet associé 218. Le manomètre peut être relié à une canali- sation d'alimentation à un moment donné par fermeture de tous les autres robinets 222 et par ouverture du robi- net associé 222 de mesure. Le cas échéant, cette canali- 15 sation d'alimentation peut aussi être reliée à l'atmos- phère par fermeture de tous les robinets 218 d'alimenta- tion et ouverture du robinet d'évacuation. 2611843 20

Claims

REVENDICATIONS

1. Ressort à gaz du type qui comporte une tige qui peut être déplacée afin qu'elle comprime un gaz placé à l'intérieur, caractérisé en ce qu'il comprend un cylin- 5 dre (28) délimitant au moins en partie une chambre pneu- matique (26), une tige (22) de piston logée dans le cylin- dre et mobile entre des positions avancée et reculée, la tige ayant une construction et une disposition telles qu'elle peut comprimer un gaz dans la chambre lorsqu'elle 10 se déplace de sa position avancée vers sa position recu- lée, une cavité (54) de valve, formée dans le cylindre, ayant une ouverture (60) d'entrée débouchant à l'exté- rieur du cylindre et ayant une construction et une dis- position telles qu'elle peut loger soit une première val- 15 ve (56) soit une seconde valve (58), l'une des première et seconde valves étant logées dans la. cavité (54), un canal (62) formé dans le cylindre et faisant communiquer la cavité et la chambre, un passage d'évacuation (74) formé dans le cylindre et communiquant avec la cavité 20 afin qu'il évacue le gaz sous pression de la chambre par l'intermédiaire de la cavité et du passage d'évacua- tion, la première valve (56) ayant un corps (78) dont la construction et la disposition sont telles qu'il peut se loger dans la cavité, un passage (100) étant formé 25 dans le corps et ayant une construction et une disposi- tion telles qu'il communique avec le canal et l'entrée lorsque le corps est logé dans la cavité, une première valve (94) supportée par le premier corps et ayant une construction et une disposition telles qu'elle règle 30 l'écoulement du gaz dans le passage à travers le premier corps, la première valve étant normalement fermée et s'ouvrant lorsqu'un gaz est transmis à la cavité en amont de la première valve à une pression sensiblement supé- rieure à la pression du gaz dans la chambre, et, lorsque 35 cette pression amont disparait, la valve se ferme et retient le gaz sous pression dans la chambre, une pre- mière garniture (106) associée au premier corps et ayant 261 1843 21 une construction et une disposition telles qu'elle forme, dans une première position, un joint étanche entre le premier corps et la cavité, ce joint permettant la commu- nication du canal avec le passage formé dans le premier 5 corps et empêchant la communication du canal avec le pas- sage d'évacuation et que, dans une seconde position, elle permette la communication du canal avec le passage d'éva- cuation, et un dispositif amovible (68) associé au pre- mier corps et ayant une construction et une disposition 10 telles qu'il retient temporairement le premier corps dans la cavité, la première garniture (106) étant dans la première position, et qu'il permet le déplacement de la première garniture vers la seconde position sans sépara- tion du premier corps de la cavité, et une seconde valve 15 (58) qui a un second corps (150) dont la construction et la disposition sont telles qu'elle peut se loger dans la cavité et peut se déplacer entre une première et une seconde position distantes dans la cavité, cette seconde valve ayant un passage (100) qui la traverse et dont la 20 construction et la disposition permettent la communica- tion avec le canal et l'entrée lorsque le second corps est logé dans la cavité, une seconde valve (94) étant logée dans le second corps et ayant une construction et une disposition telles qu'elle règle l'écoulement du gaz 25 dans le passage formé dans le second corps, la seconde valve étant normalement fermée et s'ouvrant sous l'action du gaz transmis à la cavité en amont de la seconde valve, à une pression nettement supérieure à la pression du gaz dans la chambre et, lorsque la pression du. gaz dans la 30 chambre approche de la pression du gaz en amont, la se- conde valve se ferme, une seconde garniture (106) asso- ciée au second corps et ayant une construction et une disposition telles que, dans une première position du second corps, elle forme un joint étanche entre le second 35 corps et la cavité, et permet ainsi la communication entre le canal et le passage formé dans le second corps et empêche la communication du canal avec le passage E611843 22 d'évacuation, et que, dans la seconde position du second corps, elle permet la communication du canal avec le passage d'évacuation, le second corps ayant une première et une seconde sections efficaces opposées de façon géné- 5 rale, la première section efficace étant en communication avec la cavité en amont de la seconde valve et la seconde section efficace communiquant avec le canal en aval de la seconde valve, la seconde section efficace étant infé- rieure à la première et sa construction et sa disposition 10 étant telles que, lorsque du gaz sous pression est appli- qué à la cavité en amont de la seconde valve et lorsque le second corps est dans sa première position, le second corps se déplace vers sa seconde position uniquement lorsque la pression du gaz dans la chambre est nettement 15 supérieure à la pression du gaz en amont de la seconde valve, agissant sur la première section efficace, et un

dispositif amovible (152) de retenue ayant une construc- tion et une disposition telles qu'il retient le second corps dans la cavité tout en permettant au second corps 20 de se déplacer entre sa première et sa seconde position, si bien que, lorsque la première valve (56) et le dispositif amovible sont logés dans la cavité, le ressort à gaz peut être utilisé comme ensemble autonome, et, lors- que la seconde valve (58) et le dispositif de retenue 25 sont logés dans la cavité, le ressort à gaz peut être utilisé avec une source extérieure de gaz sous pression.

2. Ressort à gaz selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comporte aussi une garniture (118) portée par l'un des premier et second corps (78, 150) 30 et ayant une construction et une disposition telles qu'un joint est formé entre le corps et la cavité en aval du passage d'évacuation.

3. Ressort à gaz selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comporte aussi une cavité (82) formée 35 dans le premier corps et ayant une construction et une disposition telles qu'elle peut loger un outil d'enlève- ment du premier corps de la cavité, et une tige (90) dis2'611843 23 posée normalement en partie dans la cavité et raccordée à la première valve afin que celle-ci soit ouverte lors- que la tige est enfoncée par l'introduction de l'outil dans la cavité, si bien que l'introduction d'un outil 5 dans la cavité repousse la tige qui ouvre la première valve et évacue ainsi le gaz sous pression qui peut se trouver dans la chambre vers l'atmosphère par l'inter- médiaire du passage formé dans le premier corps et de l'entrée de la cavité. 10

4. Ressort à gaz selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comporte en outre une gorge annulaire (108) formée à une extrémité du premier et du second corps et entourant à la fois le passage formé dans le corps et ledit canal, la gorge ayant une base et deux 15 parois latérales distantes dépassant en direction sensi- blement perpendiculaire,la paroi latérale adjacente au passage étant inclinée suivant un angle aigu par rapport à la base de la gorge, et la garniture (106) portée par le premier corps étant continue circonférentiellement, 20 étant logée dans la gorge et ayant une base et des parois latérales complémentaires de la base et des parois laté- rales de la gorge, si bien que la garniture est retenue au moins en partie dans la gorge par l'inclinaison de la paroi latérale suivant un angle aigu formé avec la 25 base de la gorge.

5. Ressort à gaz selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'une des première et seconde valves (94) est placée dans le passage formé dans le corps asso- cié et comporte une valve à tige (90') qui se loge dans 30 un boîtier et qui est raccordée à une tête (98) mobile afin qu'elle ouvre et ferme la valve, et le corps associé (78, 150) a une butée positive placée sous la tête et destinée à limiter la distance de déplacement de la tige lorsque la valve s'ouvre afin que la tige ne vienne pas 35 frapper le boîtier et évite ainsi la détérioration de la valve.

6. Ressort à gaz selon la revendication 1, caracté- Z11843 24 risé en ce que la cavité (54) a aussi une partie taraudée (68) adjacente à l'entrée et l'organe amovible (152) de retenue est un embout ayant un filetage complémentaire du taraudage de la cavité, une surface de butée ayant 5 une construction et une disposition telles qu'elle est en appui contre le second corps lorsque celui-ci est dans sa seconde position et est à distance de ce second corps lorsque celui-ci est dans sa première position, un pas- sage de circulation de gaz étant formé dans l'embout. 10

7. Ressort à gaz selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comprend (a) au moins deux ressorts à gaz (20) selon la revendication 1, (b) la seconde soupape (58) étant logée dans la 15 cavité (54) de chacun des ressorts à gaz, et (c) un dispositif modulaire (162) de commande destiné à transmettre du gaz comprimé aux ressorts à gaz et comprenant deux plaques (188, 190) d'extrémité, un canal d'alimentation (198) formé dans l'une des plaques 20 d'extrémité, un canal (204) de mesure formé dans l'une des plaques d'extrémité, un manomètre (184) raccordé au canal de mesure, un canal d'évacuation formé dans l'une des plaques d'extrémité, un robinet d'évacuation (222) relié au canal d'évacuation, au moins deux blocs modu- 25 laires (170) placés entre les plaques d'extrémité et disposés face à face l'un contre l'autre, un passage d'ali- mentation (196) formé dans chaque bloc modulaire et com- muniquant avec le canal d'entrée, un passage (200) de mesure et d'évacuation formé dans chaque bloc modulaire 30 et communiquant à la fois avec le canal de mesure et le canal d'évacuation, une sortie de chaque bloc de mesure ayant une construction et une disposition telles qu'elle permet la connexion à l'un au moins des ressorts à gaz, un premier robinet (218) de commande placé dans chaque 35 bloc modulaire et ayant une construction et une disposi- tion telles qu'il peut connecter et déconnecter sélec- tivement le passage d'alimentation à la sortie du bloc 2t11843 25 associé, et un second robinet (222) de commande incorporé à chaque bloc modulaire et ayant une construction et une disposition telles qu'il assure la connexion et la décon- nexion sélectives du passage de mesure et d'évacuation 5 avec la sortie du bloc modulaire associé, si bien que le premier et le second robinet de commande de chaque bloc modulaire peuvent être manipulés afinqu'ils règlent la trans- mission d'un gaz sous pression à un ressort à gaz connecté à la sortie du bloc modulaire, qu'ils déterminent la pression 10 du gaz transmis au ressort, et qu'ils évacuent à l'atmos- phère le gaz de la canalisation d'alimentation, transmis au ressort à gaz connecté à la sortie du bloc.

8. Ressort à gaz selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le passage d'évacuation (74) communique 15 aussi avec la cavité (54) en aval de son entrée et en amont de la première et de la seconde valve (56, 58) lorsqu'elles y sont logées, et il comporte aussi une soupape placée dans le ressort à gaz et qui peut être raccordéeau passage d'évacuation de manière qu'elle se ferme en empêchant 20 l'écoulement du gaz de l'entrée dans le passage d'évacua- tion vers la chambre et s'ouvre en permettant au gaz de la chambre de s'écouler dans le passage d'évacuation vers l'entrée.

9. Ressort à gaz selon la revendication 8, caracté- 25 risé en ce que la soupape est un clapet de retenue (232) qui, lorsqu'il est fermé, a une première section efficace qui peut être exposée aux gaz sous pression provenant de la chambre, cette section efficace étant comprise entre le quart et les trois-quarts d'une seconde section effica- 30 ce opposée à la première et destinée à être exposée aux gaz à la pression régnant dans l'entrée de la cavité de logement de valve.

10. Ressort à gaz selon la revendication 9, carac- térisé en ce que le rapport de la première section effi- 35 cace à la seconde section efficace du clapet de retenue (232) est inférieure au rapport de la première section effi- cace et de la seconde section efficace de la seconde valve.