[0001] Ce multiplicateur applicable à tout type d'amarrage fonctionne en utilisant l'air
sous pression comme source d'alimentation. Cette pression de l'air, au moyen d'un
cylindre multiplicateur hydraulique, se convertit en force mécanique de poussée. Par
ailleurs, cette invention possède une course automatique d'avance et de retour n'utilisant
que de l'air sous pression. Ainsi donc, il s'agit d'un multiplicateur de force-pression
pneumo-hydraulique qui obtient une course automatique puis une transformation multiplicatrice
de la pression de l'air d'alimentation en force mécanique de poussée-amarrage.
[0002] Dans la technologie connue, on utilise comme multiplicateur un cylindre pneumatique
de grande longueur qui est solidaire d'un réservoir hydraulique. L'action du piston
intérieur du cylindre pneumatique et sa course se décomposent en deux phases; le mouvement
automatique d'avancement et de retour en arrière, puis l'action multiplicateur. Ce
qui oblige à une grande longueur de l'appareil.
[0003] Notre invention répartit cette double action sur deux pistons placés transversalement.
On obtient ainsi que l'ensemble soit de moindre longueur.
[0004] Il faut souligner tout spécialement que l'invention n'a besoin que de l'air sous
pression, présent sur la plupart des sites des centres de travail, sans qu'il y ait
besoin d'appareils extérieurs. En outre, nous partons d'une basse pression 6-8 bar
pour arriver à une grande force d'amarrage de 4-5 tonnes, qui nécessite simplement
une entrée d'air, ce qui facilite le travail de l'opérateur.
[0005] Le multiplicateur de force pneumo-hydraulique objet de l'invention, du fait de l'action
de l'air sous pression, parvient à son objectif en :
a) transvasant l'huile d'une chambre à un autre, ce qui produit un mouvement linéaire
automatique de la seconde;
b) maintenant cette chambre étanche; et
c) y introduire un piston qui, du fait de la loi de Pascal, multiplie la force d'entrée
et convertit la force hydraulique en poussée mécanique.
[0006] La nouveauté de l'invention tient à :
- l'utilisation de deux pistons pneumatiques successifs dans le temps, durant la phase
de course automatique et serrage et vice-versa
- l'utilisation des deux bagues d'étanchéité qui ferment les chambres de manière successive
avec le piston pneumatique.
[0007] L'appareil peut être utilisé sur n'importe quel outillage de poussée, que ce soit
d'amarrage de pièces comme la presse ou les mâchoires, ou pour la fermeture ou d'autres
utilités.
[0008] Pour mieux appréhender l'objet de la présente invention, on trouvera représentée
sur les plans une forme préférentielle de réalisation pratique, susceptible de changements
accessoires qui n'en détournent pas le fondement.
La figure 1 est une représentation longitudinale d'une réalisation pratique de l'objet
de l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe A:A de la figure 1.
[0009] On trouvera la description ci-après d'un exemple de réalisation pratique, non limitative,
de la présente invention.
[0010] Certains des éléments représentés n'ont été ni numérotés ni décrits dans la mesure
où ils sont conventionnels et ne sont pas l'objet de l'invention.
[0011] La bride (1) a été perforée de manière multiforme pour permettre la conduite de fluides.
Certaines de sorties des dites conduites n'ont pas de fonction, de là qu'elles ont
été obturées par des bouchons (t).
[0012] On dispose un cylindre (5
1) principal avec un piston (9), avec une chambre postérieure (C
8) qui se prolonge par une chambre cylindrique (C5) par l'intérieur du piston principal
(9) et qui est pleine d'huile.
[0013] Le piston principal (9) pousse le poussoir mécanique (11) qui exercera la force multipliée
là où le voudra l'utilisateur, ou le mécanisme dont l'utilisateur aura besoin, par
exemple, au moyen d'une rondelle (22).
[0014] Le pousseur mécanique se déplace dans la chambre antérieure (C9) contre l'action
d'un ressort (10).
[0015] On dispose un second cylindre (5
2) avec un second piston (7) une chambre postérieure (C
3) à actionnement par fluide, par exemple pneumatique et une chambre antérieure (C
4) pleine d'huile et en communication (P
4) avec la chambre postérieure (C
8) du cylindre principal (5
1).
[0016] On dispose un troisième cylindre (5
3) avec une chambre postérieure (C
6) à actionnement par fluide, par exemple pneumatique, un troisième piston (15) coaxial
avec le piston principal (9) et qui s'introduit lors de son déplacement dans la chambre
cylindrique (C
5) dudit piston principal (9).
[0017] A la sortie (s) du troisième piston (15) on dispose une première bague d'étanchéité
d'huile (8).
[0018] Le second (5
2) et le troisième cylindre (5
3) se présentent (figure 1) à l'intérieur d'un bloc unique ou bride (1).
[0019] Dans la partie arrière du cylindre principal (5
1) entre sa chambre postérieure (C
8) et la chambre antérieure (C
4) du second cylindre (5
2) se dispose une seconde bague d'étanchéité (20) d'huile fait d'une pièce auxiliaire
(21) fixe (filetée) coaxiale avec le troisième piston (15) et disposée face à sa /ses
sortie (s).
[0020] En position coaxiale se retrouvent le cylindre principal (5
1) et le troisième cylindre (5
3), c'est-à-dire, leurs pistons (9), (15) et dans une disposition indéterminée le second
cylindre (5
2) bien que dans cette réalisation il se trouve perpendiculaire par rapport à eux.
[0021] Le multiplicateur reçoit l'alimentation d'air de la partie arrière ou latérale de
la bride-support (1) par les accès (2) ou (3) qui communiquent entre eux, c'est d'ailleurs
la raison pour laquelle l'un de ceux-ci doit toujours rester fermé.
[0022] La bride (1) est une pièce compacte et percée pour obtenir les diverses chambres
des fluides, par exemple air, huile, eau, etc. Pour se joindre ou s'amarrer aux éléments
extérieurs, elle comporte des trous (a) qui en rendent possible l'ancrage à l'aide
de boulons. Dans sa partie avant, elle comporte un trou fileté (4) qui reçoit le réservoir
principal ou cylindre principal (5), en donnant lieu à l'assemblage à emboîtement
double.
[0023] Cette forme compacte et réduite de l'ensemble bride (1)-réservoir cylindre principal
(5) est une différence importante par rapport à l'art antérieur.
[0024] A la figure 2, on apprécie que l'air à pression qui entre à travers les orifices
(2) ou (3) arrive à la cavité (C
1) occupée par le premier ensemble valvulaire (V
1). Sur cet ensemble (V
1) se trouve montée une soupape unidirectionnelle (6) qui empêche que l'air d'entrée
ne le traverse dans le sens longitudinal.
[0025] La cavité (C
1) communique avec la cavité (C
2) où se trouve un second ensemble valvulaire (V
2).
[0026] L'air parvient ensuite par le conduit (P
8) au second ensemble valvulaire (V
2) placé dans la cavité (C
2). La soupape unidirectionnelle (13) l'empêche de traverser cet ensemble dans le sens
longitudinal et avance vers le point (P
1) où il se divise en deux débits; l'un qui continue vers (P
2) et un autre qui avance vers (P
3).
[0027] Voie P
2.- L'air qui se dirige vers (P
2) s'introduit dans la chambre postérieure (C
3) du second cylindre (figure 1), située sous le second piston (7). Ceci fait que le
piston (7) avance en direction verticale contre l'action du ressort (17). Ce piston
(7) pulse l'huile située dans la chambre avant (C
4) par le point (P
4) vers la chambre cylindrique de pression (C
5) du réservoir du cylindre principal (5
1) La chambre cylindrique (C
5) est préalablement remplie d'huile. La bague d'étanchéité (8) et le piston (15) empêchent
que l'huile n'échappe en empêchant la communication entre les chambres du cylindre
principal (C
5) (C
8) et le troisième cylindre (C
7).
[0028] L'huile ainsi déplacée de la chambre avant (C
4) à la chambre cylindrique (C
5) augmente le volume d'huile dans la chambre cylindrique (C
5) et fait que le piston principal (9) avance à l'intérieur du réservoir cylindrique
principal (5), en comprimant le ressort. Le piston (9) emmène dans son mouvement le
poussoir mécanique (11). Celui-ci est chargé de transmettre la pression. Ainsi obtient-on
la course automatique d'avance du poussoir mécanique.
[0029] Voie P
3.- La partie du débit d'air qui avance vers le point (P
3) passe à la chambre (C
2) (figure 2). Il y trouve une réduction minimum du débit et une soupape limitatrice
de la pression (12), réglée à la pression d'entrée de l'air extérieur.
[0030] Ces pressions ne se compensent pas jusqu'à ce que l'air n'ait totalement rempli la
chambre postérieure (C
3) et que le second piston (7) ne puisse avancer davantage. Et c'est alors que l'air
réussit à vaincre la soupape limitatrice de pression (12). Cette soupape (12) ouvre
à son tour la soupape unidirectionnelle (13). Ainsi l'air qui vient de l'extérieur
(2) ou (3) voit-il son passage libéré, en trouvant ouverte la soupape unidirectionnelle
(13). Cet air passe par le point (P
5) et par le conduite (P
9) au point (P
6) du premier ensemble valvulaire (V
1) et de celui-ci au (P
7). Du point (P
7) il va directement à la chambre postérieure du troisième cylindre (C
6).
[0031] L'air situé dans la chambre postérieure (C
6) pousse le piston pneumatique (14) vers l'avant et l'air situé dans la chambre avant
(C
7) sort dans l'atmosphère, à travers un filtre à silencieux situé à l'extérieur de
la bride (1).
[0032] En avançant le piston (14) emmène avec lui la tige (15), en faisant que le ressort
(16) se comprime.
[0033] La tige (15) traverse les bagues d'étanchéité (8) (20) en s'introduisant dans la
chambre cylindrique (C5). Le piston principal (9) ne peut avancer davantage, dans
la mesure où il a déjà réalisé son travail d'approche, avec la course automatique
décrite précédemment. L'introduction de cette tige (15) dans la chambre principale
(C
5) produit la multiplication de la pression par application de la loi élémentaire de
Pascal hydraulique.
[0034] On soulignera la fonction des deux bagues d'étanchéité d'huile (8), (20) où la première
bague d'étanchéité (8) du troisième cylindre (53) avec le piston (15) ferme la chambre
avant (C
7) de mouvement -chambre de départ- et la seconde bague (20) ferme avec le troisième
piston (15) la chambre de multiplication de la pression (C
5).
PHASE DE DESAMARRAGE ET DE RETOUR
[0035] Nous retirons l'air du point d'entrée (2) ou (3). L'air situé dans la chambre arrière
(C
6) repart en arrière, traverse le point (P
7), va au point (P
6) du premier ensemble valvulaire (V
1) et sort à l'extérieur à travers sa soupape unidirectionnelle (6). Le ressort (16)
de la chambre avant (C
7) du troisième cylindre (5
3) et la pression existante dans la chambre cylindrique (C
5) font que le piston pneumatique (14) retourne à sa position initiale.
[0036] Ceci fait que le troisième piston (15) occupe la position de repos à côté de la bague
d'étanchéité (8), en laissant libre le passage de l'huile de la chambre (C
5) à la chambre avant (C
4) du second cylindre (5
2).
[0037] L'air situé dans la chambre arrière (C
3) du second cylindre (5
2) repart en arrière et sort par le point (P
2) au (P
1) (figure 2) et avance libre vers l'extérieur, en traversant transversalement le premier
et second ensemble valvulaire (V
1) et (V
2).
[0038] Sous l'effet des ressorts (10), (16), (18) et (19), les diverses pièces mobiles de
l'invention retournent à leur position initiale même si le remplacement de ces ressorts
par d'autres moyens de rappel, par exemple, par l'action de fluide, entre dans l'objet
de l'invention.
1. Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, se caractérisant en ce qu'il se compose
de :
a) un cylindre principal (51) comportant un piston principal (9) et une chambre postérieure (C8) qui se prolonge de manière coaxiale par une chambre cylindrique (C5) par l'intérieur dudit piston (9) et qui est pleine d'huile;
b) un second cylindre (52) comportant un second piston (7), une chambre postérieure (C3) à actionnement par fluide et une chambre avant (C4) à huile et en communication avec la chambre postérieure (C8) du cylindre principal;
c) un troisième cylindre (53) comportant une chambre postérieure (C6) à actionnement par fluide et une troisième piston (15) coaxial avec le piston principal
(9) et qui s'introduit lors de son déplacement dans la chambre cylindrique (C5) dudit piston principal (9);
d) une première bague d'étanchéité d'huile (8) coaxiale au troisième piston (15) et
dans le troisième cylindre (53) qui empêche le passage de l'huile dans la chambre avant (C7) du troisième cylindre;
e) une seconde bague d'étanchéité d'huile (20) coaxiale à la troisième bague d'étanchéité
(15) et dans le cylindre principal (51) qui empêche le passage de l'huile de la chambre cylindrique (C5) à la chambre avant (C4) du second cylindre (52) quand le troisième piston (15) se situe dans ladite bague d'étanchéité (20);
f) des moyens en fluides pour l'actionnement de second et troisième cylindre (52), (53).
2. Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendication antérieure, se caractérisant
par le fait que le fluide de moyens fluides d'actionnement est de l'air sous pression
qui agit sur le second cylindre (52) lorsque la pression de l'air en question dépasse
une valeur préétablie, intervient sur le troisième cylindre (53) tout en agissant sur le second cylindre (52).
3. Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendication antérieures, se caractérisant
en ce qu'il comporte une bride (1) dans le corps de laquelle sont placés le second
et le troisième cylindre (52), (53), le cylindre principal (51) se fixant à ladite bride en prolongement coaxial avec le troisième cylindre (53).
4. Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendications antérieures, se caractérisant
en ce que le piston principal (9) pousse dans son déplacement un poussoir mécanique
(11) qui se déplace à l'intérieur de la chambre avant (C9) du cylindre principal (51)
5. Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendication un, se caractérisant
en ce que le cylindre principal (51) et le second et troisième cylindre (52), (53) sont pourvus à l'intérieur de ressorts de rappel (10), (16), (17).
6. Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendication un, se caractérisant
en ce que dans la partie arrière du cylindre principal (51) se dispose entre sa chambre postérieure (C8) face à la zone de sortie (s) du troisième piston (15) une pièce auxiliaire porteuse
de la seconde bague d'étanchéité d'huile (20).
7. Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendication un, se caractérisant
en ce que les moyens en fluides sont placés dans la bride (1) et fonctionnent avec
une entrée d'air (2) ou (3) unique qui arrive à une cavité (C1) dans laquelle se trouve un premier ensemble valvulaire (V1) qui se compose d'une soupape unidirectionnelle (6) pour son sens longitudinal, permettant
le passage de l'air dans le sens transversal à un second ensemble valvulaire (V2) qui se compose d'une soupape unidirectionnelle (13) pour son sens longitudinal,
en permettant le passage de l'air dans le sens transversal à un conduit qui communique
avec la chambre arrière (C3) du second cylindre (52) et la chambre arrière (C6) du troisième cylindre (53) au moyen d'une soupape limitatrice de pression (12).
8. Multiplicateur de force pneumo-hydraulique, selon revendication sept, se caractérisant
en ce que la soupape limitatrice de pression (12) fait partie du second ensemble valvulaire
(V2) de sorte que son mouvement ouvre sa soupape unidirectionnelle (13) qui permet le
passage de l'air du second ensemble valvulaire (V2) au premier ensemble valvulaire (V1) et de celui-ci à la chambre postérieure (C6) du troisième cylindre.