Brevet FR2044644A1 — publié le 19710226

La présente invention est relative à des moteurs linéaires et, plus particulièrement, à un moteur perfectionné à plusieurs étages du type à extension axiale et se caractérisant par des moyens positifs pour le verrouillage des étages du moteur contre un mouvement rotatif relatif soit dans la position d'extension, soit dans la position de retrait des étages respectifs. Des assemblages-de moteur linéaire à plusieurs étages ont été proposés jusqu'à présent dans une large variété de conceptions, y compriicelles offrant des moyens pour réduire au minimum le mouvement rotatif relatif des éléments constitutifs télescopiques. De tels moyens anti-rotation sont particulièrement désirables et éssentiels lorsque le moteur est utilisé en tant qu'élévateur ou mat pour supporter le travailleur à différentes hau- teurs . De façon typique, ces sécurités anti-rotation font appel: à des clavettes allongées fixées longitudinalement par rapport à tous les organes des étages internes et pouvant coulisser à travers des moyens de passage à ajustage étroit dirigés velsl'in- trieur, des organes tubulaires de plus grand diamètre coopérants. Un tel verrouillage mutuel est aseez satisfaisant s'il est fabriqué avec des tolérances étroites pour des moteurs ayant un étage ou un nombre limité d'étages. Même dans ces cas, les surfaces d'engagement de la clavette et de son passage de guidage sont sujets à une usure permettant une valeur croisaante du jeu et du mouvement rotatif alors que l'usure augmente. Dans le cas de moteurs possédant des étages multiples, le jeu associé aux tolérances d'usinage et à l'usure s'additionne avec pour résultat que la station des travailleurs à l'extrémité libre du mat ou moteur peut tourner sur un arc d'une valeur très appréciable.En outre, le mouvement permis est le double de l'amplitude du jeu effectif si le mouvement commence avec les pièces situées dans une position de rotation extrême Pour cette raison, le mouvement total peut atteindre des proportions très dangereuses dans de telles conditions. On se rendra également compte que le mouvement permis agit de façon à aggraver la situation, à cause des forces d'impact et d. d'usure plus élevées communiquées aux surfaces en contact alors que l'usure et le jeu augmentent et lorsque le mouvement rotatif survient rapidement et/ou dans des conditions de charge élevées. Les facteurs précédents ont imposé des limites définies aux longueurs pratiques données aux moteurs linéaires wur des applications ou le mouvement relatif précité constitue une objection ou un danger pour le personnel ou les propriétés. Par conséquent, un but principal de la présente invention est d'offrir un moteur linéaire perfectionné avec un oupu- sieurs étages, possédant des moyens positifs agissant soit dans la position d'extension, soit dans la position de retrait des éléments constitutifs pour maintenir ces derniers positivement contre un mouvement rotatif relatif.D'une façon.typique, ces moyens de verrouillage comprennent une clavette fixée à une longueur des éléments constitutifs de petit diamètre et possédant des moyens de languette de forme appropriée à ses extrémités opposées, qui sont destinées à se loger dans des moyens d'encoche de forme complémentaire pratiqués dans une partie convenablement située des constituants d'étage. coopérants. 1comme par exemple les cotés du passage dans lequel la clavette est animée d'un mouvement de vaet-vient.D'une façon désirable, la languette et l'encoche ont une forme en coin, avec un côté de ce coin faisant un angle aigu avec ;'axe longitudinal du moteur et servant à exercer une action de les came sur les éléments de verrouillage/serrant étroitement et sans possibilité de déplacement ensemble alors que le moteur parvient à sa position d'extension totale ou de retrait total. A la languette est de préférence associé un anneau d'arrtide sécurité entourant le tube de petit diamètre et situé avec précision de façon à- venir rencontrer la surface-adjacente de l'anneau de palier présentant des encoches et le passage à travers lesquels la clavette de verrouillage se déplace.Cet agencement complète l'action de encoche et de la languette pour le maintien des étages rigidement contre tout déplacement relatif Un but principal de l'invention est par conséquent d'offrir un moteur linéaire perfectionné offrant des moyens positifs pour verrouiller les éléments constitutifs contre un déplacement relatif lors de l'ajustage à une ou plusieurs positions de ce motueur Un autre but de l'invention est d'offrir un moteur linéaire possédant des moyens de clavette allongés fixés à l'une de ses parties et exécutant un mouvemènt de coulissement'à ajustage étroit dans un passage pratiqué dans un élément constitutif coop6- rant de façon à réduire au minimum le mouvement rotatif relatif 3ans les positions intermédiaires du moteur et possédant des moyens de languette et d'encoche s'engageant mutuellement aux limites extrêmes du mouvement du moteur afin de maintenir les pièces positivement contre tout mouvement rotatif relatif appréciable Un autre but de l'invention est d'offrir un mat à plusieurs étages pour des travailleurs, dans lequel chaque étage du mat est muni de moyens d'interverrouillage positifs destinés à verrouiller les étages adjacents du mat contre un mouvement rotatif relatif dans la position d'extension totale ou de retrait total de n'importe quel étage. D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue en élévation dtune forme de réalisation préférée de l'invention, telle qu incorporée dans un élévateur à étages multiples équipé d'une station pour travailleurs a son extrémité supérieure. La figure 2 est une vue en coupe partielle à grande échelle , illustrant des détails de la construction. La figure 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 2. En se référant à présent plus particulièrement à la figure 1, on y a représenté un moteur linéaire actionné bydrauliquement désigné d'une façon générale par la référence 10 et dont l'extrémité inférieure de plus grande dimension est fixée rigidement dans une position verticale sur un châssis principal 11 supporté par des roues 12, 12. Des jambes de force extérieures 13 sont équipées de vis rotatives 14 possédant des patins 15 à leurs extrémités inférieures, qui peuvent engager le sol et coopérer de façon à offrir un support ferme à large base pour le ch ssis prin- cipal 11, chaque fois que l'équipement est utilisé. A d'autres moments, les jambes de force peuvent être amenées en retrait et repliées d'une façon connue contre le châssis principal, par exemple lorsque l'équipement est entreposé ou qu'il est transporté vers un autre endroit d'utilisation. Tel qu'illustré, le moteur 10 peut être utilisé pour supporter une station ou cage d'ouvrier 18 qui est fixée à son extrémité libre supérieure. Le moteur 10 comprend un nombre d'étagesapproprié quelconque, tek que 20, 21, 22, 23, calcu-lés de fa çon à pénétrer télescopiquemènt axialement les uns dans. les autres, d'une façon bien connue. L'extrémité supérieure de chaque étage est munie d'un anneau de retenue et de palier combiné. 25 qui est fixé de façon détachable à la section tubulaire grace à des vis de serrage 2 ajustage étroit,cet anneau étant fixé en place apr-ès l'assemblage des tubes. Chaque anneau- 25 possède un passage 28 offrant un ajustage coulissant étroit avec les côtés parallèles opposés d'une clavette 29 s'étendant pratiquement sur toute la longueur de l'extérieur de tonus les étages sauf le plus grand étage 20. La clavette 29 est fixée aux sections d'une façon appropriéé quelconque ,par exemple comme représenté aux dessins grace à une série de trous 30 remplis de matière-de brasage ou de soudage 31. Les extrémités opposées de chacune des clavettes 29 sont munies le long de leurs coins diamétralement opposés d'une languette 33 de forme appropriée, sa forme étant complémentaire de celle d'une encoche 35 pratiquée dans les extrémités opposées de chacun des passages 28 dans les anneaux de palier 25. Comme illustré à titre d'exemple, les languettes 33 sont en forme de coin avec une paroi latérale faisant un angle aigu par rapport à l'axe longitudinal des clavettes 29. La paroi latérale correspondante de chacune des encoches 35 est de même forme que les languettes 33, avec pour résultat que les languettes ont de préférence un ajustage étroit sur toute leur longueur avec l'encoche particulière à laquelle elles sont associées. A cause de l'angle aigu des languettes et des encoches, il sera évident que le déplacement de n'importe quel étage- jus- qu'à sa position totalement en extension ou totalement en retrait a pour résultat le logement ferme de l'une des languettes dans l'une des encoches. Lorsqu'une pression est appliquée à 1' assemblage de façon à amener le moteur en extension, la languette à l'extrémité inférieure de l'étage 22 pénètre dans l'encoche de forme analogue à l'extrémité supérieure d'un tube l'entourant et a vers la droite, agit de faSonlrepouss' avec force la clavette 29 vers la droite, comme observé à la figure 2,à la façon d'une came.Dans cette position, un bord dé la clavette 29-est maintenu fermement repoussé contre la paroi latérale adjacente du passage 28 et la languette 33 sur l'autre bord de la clavette est maintenue fermement et sans possibilité de déplacement contre la paroi latérale de l'encoche 35. Par conséquent, les étages 21 et 22 sont maintenus positivement contre un mouvement rotatif dans l'un ou l'autre sens. Une pression hydraulique appliquée à l'intérieur du moteur à partir de son extrémité inférieure agit sur la tête de piston 38 à l'extrémité inférieure de chaque étage pour maintenir les éléments constitutifs verrouillés dans cette position non rotative.A ce sujet, il il convient de remarquer que chaque piston est muni d'une garni- ture de joint d'étanchéité élastique 39 maintenue en position as semblée , par exemple ,par des vis à chapeau 40. Chaque piston comprend également un passage 41 pour la transmission longitudinale du fluide à tous les étages. De préférence, la partie d'extrémité inférieure de chaque section tubulaire est également munie d'un anneau d'arrêt de sécurité 42 construit et situé avec précision ,cet anneau étant fixé au tube par exemple par un cordon de soudure 43. La totalité du bord d'extrémité supérieure 44 de cet anneau est située de fa çon à rencontrer l'extrémité adjacente de anneau de palier 25 sur toute sa périphérie, exactement alors que la languette en coin 33 se loge complètement dans l'encoche 35. De la sorte, les puissantes pressions agissant de façon à maintenir le moteur en extension sont réparties sur toute la périphérie de la bague de palier 25, en évitant par conséquent de devoir faire porter la totalité de la charge par la languette 33.En outre, cet agencement est hautement efficace pour stabiliser le mat contre une ce perte de course longitudinalement par rapport à ce mAt,lqui contribue de façon très appréciable à rendre -ce mat très rigide et stable. Lorsqu'un ou plusieurs étages du moteur sont amenés en retrait ,Ie ou les coins supérieurs 33 se logent dans les encoches 35 dirigées vers le haut et le poids des parties superposées du mat agit efficacement pour maintenir les languettes en forme de coin logées fermement et positivement. I1 sera également évident que les languettes et encoches de verrouillage décrites, ne sont pas sujettes à l'usure lors de l'utilisation, comme c'est le cas pour les parois latérales des passages 28 et les bords latéraux adjacents des clavettes 29, effectuant un mouvement de coulissement relatif. Par conséquent, le dispositif de verrouillage antirotation décrit reste hautement efficace-au cours de toute la vie active du moteur et il élimine virtuellement toute possibilité d'un mouvement rotatif entre les étages du moteur lorsque les éléments de verrouillage sont engagés. I1 doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS 1. Moteur linéaire possédant plusieurs sections tubulaires à ajustage télescopique étroit axialement les unespar rapport aux autres, conjointement avec des moyens destinés à déplacer ces sections entre des première et seconde positions séparées axialement de celles-ci, caractérisé en ce que,pour verrouiller lesdites sections tubulaires contre un déplacement rotatif relatif lorsqu'elles se trouvent dans une des positions précitées, il comprend des moyens d'encoche et des moyens de languette de forme complémentaire fixés rigidement à une section respective parmi les sections tubulaires en position voulue pour venir en et- hors d'engagement de verrouillage étroit alors que les sections tubu laires'approchent et s'écartent de la première position,les moyens d'encoche et de languette coopérant lorsqu'ils sont totalement engagés de façon à verrouiller les sections tubulaires positivement contre un mouvement rotatif relatif et pouvant être aisément dégagés de leur position verrouillée par un mouvement axial limité de l'organe tubulaire vers la seconde position. 2. Moteur linéaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les sections tubulaires sont munies de moyens d'encoche et de languette de forme complémentaire à chacune des première et seconde positions des sections tubulaires. 3 Moteur linéaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens de clavette et de rainure à ajustage étroit s'étendant longitudinalement par rapport aux organes tubulaires entre les première et seconde positions de ceux-ci et coopérant de façon à limiter le mouvement rotatifrelatif de. ces sections tubulaires lorsqu'elles sont situées dans des positions d'extension partielle entre les première et seconde positions. 4. Moteur linéaire suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de languette sont situés au voisinage d'une extrémité des moyens de clavette et en ce que les moyens d'encoche sont situés au voisinage d'une extrémité des moyens de rainure recevant à coulissement les moyens de clavette. 5 Moteur linéaire suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de clavette sont dotés de moyens de languette au voisinage de chacune de leurs extrémités et en ce que les moyens de rainure recevant à coulissement les moyens de languette comprennent-des moyens d'-encoche -distincts situés de façon à recevoir un moyen de languette respectif suivant celle des premère et seconde positions qui est occupée par les sections tubulaires. 6. Moteur linéaire suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'anneau de palier annulaire situés entre les extrémités chevauchantes des sections tubulaires adjacentes et s'étendant transversalement par rapport aux moyens de rainure 7.Moteur linéaire suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les sections tubulaires sont assemblées en association télescopique étanche au fluide et ajustable axialement, les moyens de clavette allongés étant fixés en s'étendant longitudinalement à toutes les sections tubulaires sauf la plus grande et possédant un ajustage coulissant étroit avec les moyens de rainure précités, et en ce que les extrémités opposées des rainures de lacune des sections possédent des encoches dirigées à l'oppose destinées chacune à recevoir étroitement des moyens de languette de forme complémentaire associés qui sont fixés aux extrémités opposées de chacun des moyens de clavette ,lorsqu'une paire adjacente des sections précipitées se trouve soit dans la position d'extension totale soit dans sa position de retrait total , en permettant par conséquent au moteur de fonctionner sous charge entre une position de contraction totale et différentes positions d'extension, tous les étages étant verrouillés positivement dans ces positions contre un déplacement rotatif relatif autour de 1' axe de l'assemblage de moteur. 8. Moteur linéaire suivant la revendication-3, caractérisé en ce que les moyens d'encoche et de languette se verrouil liant mutuellement ont une forme en coin, avec un côté du coin s'é- tendant axialement par rapport aux moyens de clavettesous un an- gle aigu avec le bord latéral adjacent de ces moyens de clavette, de telle sorte que les faces de contact inclinées d'une encoche et d'un coin coopèrent pour repousser les moyens de clavette contre le c- té du passage qui est éloigné des moyens d'encoche précités. 9. Moteur linéaire suivant la revendication 6, caractéri- sé en ce qu'on prévoit plusieurs moyens de Eixation montés dans les extrémités externes exposées des sections tubulaires afin de maintenir les moyens d'anneau assemblés de façon détachable aux sections précitées. 10. Moteur linéaire suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens d'arrêt de sécurité espacés vers l'arrière à par-tir des extrémités internes des sections tubulaires et fixés à celles-ci, tout en coopérant avec les moyens d'anneau précités pour assurer une sécurité contre une extension exagérée des sections tubulaires. ll Moteur linéaire suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens d'arrêt de sécurité sont situés de fa çon à venir rencontrer la face d'extrémité adjacente des moyens d'anneau associés alors que les moyens d'encoche adjacents reçoivent complétement les moyens de languette coopérants et coopèrent avec ceux-ci pour stabiliser les étages du moteur contre un mouvement relatif à la fois latéral et rotatif. 12. Moteur linéaire suivant la revendication 11, caractérisé en ce que l'extrémité de grand diamètre de l'assemblage de moteur est supportée rigidement dans une position verticale sur un chassies rigide mobile et en ce que l'extrémité supérieure plus petite de cet assemblage de moteur est munie de moyens de support d'ouvrier qui y sont fixés rigidement.