Brevet FR2009717A1 — publié le 19700206

La présente Invention concerne un vérin de délestage' pour rouleaux de "bobinage, comportant un piston à double effet et une tige de piston. De tels vérins servent au délestage du poids du rouleau de 5 bobinage, ainsi que de la bobine. Ils sont normalement soumis à une pression de délestage commandée en fonction du poids de la bobine, ainsi qu'à une contre-pression constante, qui détermine les conditions de bobinage. Les vérins de délestage connus, dont le piston est rendu étanche au moyen de joints à lèvres ou d'or-10 ganes analogues, présentent une friction relativement importante. Le déplacement du piston ne s'effectue pas de façon suffisamment sensible, notamment lorsque la contre-pression est extrêmement faible. Etant donné que les vitesses de déplacement sont faibles, la surface de coulissement du piston, notamment son joint d'étan-15 chéité, agit normalement à la limite des forces de frottement qui s'opposent au déplacement. La pression exercée sur le rouleau de bobinage s'écarte par conséquent dans une forte mesure de la valeur théorique, ce qui se traduit par des perturbations dans la bande à bobiner ; la bobine est trop ou insuffisamment serrée, il 20 se produit un foulage de la bande etc... L'objet de l'invention est un vérin de délestage du type mentionné, qui fonctionne sans frottements et sans retardements, même sous des différences de pression réduites. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la sur-25 face de coulissement du piston présente, dans le sens axial, des rainures à labyrinthe suivies par un espace annulaire de décompression qui est suivi à son tour par d'autres rainures à labyrinthe, l'espace annulaire de décompression étant relié à l'atmosphère par un passage traversant le piston ainsi que la tige de piston. 30 Une telle conformation du vérin de délestage ne comprend au cun joint coulissant sur le piston. Celui-ci est au contraire monté avec ajustement coulissant dans le vérin de délestage. Une fuite se produit à travers les rainures à labyrinthe, entre chacune des chambres de pression du vérin et la chambre annulaire de dé-35 compression. Celle-ci est maintenue à une pression de détente constante, de préférence la pression atmosphérique, par l'intermédiaire du passage traversant le piston. Les chambres de pression sont par conséquent séparées complètement par l'espace annulaire de décompression, de sorte que la pression du çôté ou règne la 40 haute pression ne puisse jamais être transmise au côté de la bas 17307 2 2009717 se pression. Selon une autre caractéristique de l'invention, le couvercle comportant la traversée pour la tige de piston présente également des rainures à labyrinthe de sorte que la tige de piston peut éga-5 lement coulisser sans frottement dans ce couvercle. L'invention peut être appliquée dans les cylindres de délestage pneumatiques et hydrauliques. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui suit et du dessin an-10 nexé dans lequel la figure unique est une coupe verticale d'une forme de réalisation d'un vérin de délestage selon l'invention. Un cylindre 1 est fermé des deux côtés par des couvercles 2 et 3 et est équipé de façon classique de joints d'étanchéité, par exemple des joints toriques. Chaque couvercle présente un pas-15 sage 4 pour l'amenée du fluide sous pression dans les chambres de pression 5 et 6. Les passages d'amenée sont reliés chacun par des raccords, des manchons et des soupapes de commande à une source de pression hon représentée. Un piston 7, qui est relié rigidement à une tige de piston 8, est monté avec ajustement coulissant dans 20 le cylindre 1« Les organes de fixation et d*étanchéification sont du type classique. La tige de piston 8 traverse le couvercle 3 et est reliée une pièce articulée 9 dont une partie seulement est représentée au dessin. Conformément à l'invention, la surface de coulissement 10 du 25 piston présente des rainures périphériques à labyrinthe 11 et 12. Entre les groupes 11 et 12 des rainures à labyrinthe se trouve une chambre annulaire de décompression 13 qui est en communication a-vec un passage de décompression 16 dans la tige de piston 8, par l'intermédiaire d'un passage transversal 14 et un passage annulai-30 re 15 dans le piston 7« Le passage de décompression 16 est en communication avec le passage annulaire 15 par des canaux transversaux. L'autre extrémité du pais sage 16 débouche à l'air libre ou dans une chambre dans laquelle régné la pression de détente, par l'intermédiaire d'un alésage 17 de la* pièce articulée '9 et un a-35 jutage 18. Des rainures à labyrinthe 19 sont également ménagées dans la surface intérieure de l'ouverture pour le passkge de la tige de piston 8 dans le couvercle 3. La pression de détente dans la chambre annulaire de décompression 13 est sensiblement constante en raison de la forte sec-40 tion du passage 16. La pression de détente est normalement égale 69 17307 3 2009717 à la pression atmosphérique lorsque le passage 16 débouche directement à l'air libre, ce qui est sourtout le cas dans les systèmes pneumatiques. On peut, cependant, choisir également une pression de détente constante d'une valeur quelconque. Une fuite se 5 forme chaque fois dans les labyrinthes lorsqu'une différence de pression règne entre la chambre annulaire de décompression 13 et le fluide sous pression dans l'une des chambres 5 ou 6. Une telle fuite peut être acceptée saçis inconvénient étant donné que la réserve de fluide sous pression est normalement très grande. Les 10 deux chambres de pression 5 et 6 sont parfaitement séparées l'une de l'autre étant donné que la pression dans la chambre annulaire de décompression 13 est constante, de sorte que la pression régnant dans la chambre à haute pression ne puisse jamais être transmise à la chambre à basse pression. 15 Conformément à l'invention, le piston 7 est monté avec ajus tement coulissant dans le cylindre 1 de sorte qu'il peut se dépla cer pratiquement sans frottement, le fluide sous pression s'échap pant par les labyrinthes, sert en outre comme film de coulissement de sorte que la mobilité du piston est encore accrue davanta 20 ge. Le piston 7 s'ajuste par conséquent sans frottement et sans retardement, de sorte que le vérin de délestage selon l'invention réagit immédiatement et produit chaque fois le délestage désiré du rouleau de bobinage en question. La traversée de la tige de piston 8 par le couvercle 3 est également sans frottement par sui-25 te de l'utilisation des joints à labyrinthe 19. La grandeur des trajectoires de fuite entre chacune des cham bree de pression et la chambre annulaire de décompression 13 peut être choisie en fonction des pressions régnant normalement dans les chambres 5 et 6. La longueur des trajectoires de fuite et le 30 nombre des rainures à labyrinthe de chaque côté de la chambre annulaire de décompression 13 peuvent notamment être différents. Bien entendu, les trajectoires à labyrinthe sont identiques lorsque les gammes de pression dans les deux chambres 5 et 6 sont sensiblement de la même grandeur, auquel cas la chambre annulaire 35 de décompression 13 est disposée de façon symétrique sur la surfa ce de coulissement 10 du piston. L'invention peut être appliquée dans des vérins de délestage fonctionnant par voie hydraulique ou pneumatique, qui sont comman dés à surpression ou à dépression. 17307 4 2009717 REVEHDIOATIONS 1) Yérin de délestage pour rouleaux de bobinage comportant un piston à double effet et une tige de piston, caractérisé en ce que la surface de coulissement du piston présente, dans le sens axial, des rainures à labyrinthe suivies par un espace an- 5 nulaire de décompression qui est suivie à son tour par d'autres rainures à labyrinthe, l'espace annulaire de décompression étant relié à l'atmosphère par un passage traversant le piston ainsi que la tige de piston. 2) Yérin de délestage selon la revendication 1, caractérisé 0 en ce que le nombre des rainures à labyrinthe de chaque côté de l'espace annulaire de décompression est différent. 3) Yérin de délestage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la traversée pour la tige de piston dans le couvercle présente des rainures à labyrinthe.