Brevet FR2118927A1 — publié le 19720804

La présente invention vise des perfectionnements aux vérins à -fluide de pression du type comprenant un piston qui est déplaçable vdans le cylindre au moyen de la pression d'un fluide et qui est muni d'un dispositif de transmission de mouvement entraîné dans le 5 mouvement de piston et qui fait saillie à travers une fente pratiquée dans la paroi de .cylindre tout en pouvant se déplacer le long de cette fente et accompagner le piston dans son mouvement,un organe d'étanchéité se trouvant à l'intérieur du cylindre étant agencé pour obturer hermétiquement la fente des deux côtés du piston et 10 introduit entre le piston et l'organe de transmission pour permettre à celui-ci de se déplacer le long de la fente.les vérins à fluide de pression du type décrit ont l'avantage que la longueur de.cylindre n'est que très légèrement supérieure à la course.Toutefois,un problème est de réaliser une étanchéité efficace de la fente de cylin-15 dre à travers laquelle passe l'organe de transmission de mouvement. Dans la forme d'exécution la plus simple, on a essayé d'y arriver à l'aide d'une bande d'étanchéité tendue entre les extrémités du cylindre à l'intérieur de celui-ci et recouvrant la fente. Pendant la marche du dispositif, la bande d'étanchéité est 20 maintenue appliquée contre la fente et assure l'étanchéité à l'aide de la pression régnant dans le cylindre. Toutefois, un tel système d'étanchéité ne fonctionne pas d'une manière satisfaisante, car la bande d'étanchéité a tendance à quitter la fente, surtout quand la pression cesse dans le cylindre. 25 Un système d'étanchéité perfectionné fait l'objet du brevet suédois 326.376 qui vise un dispositif du type décrit, dans lequel un organe d'étanchéité s'étend au-delà de la fente et se termine dans un bord longitudinal à une certaine distance de la fente. Ce bord est plié vers le bas à partir de la fente quand passe l'organe 30 de transmission et qu'une partie de celui-ci est introduite sous la fente. Un tel dispositif assure une bonne éfcanchéité, mais la forme et le montage de l'organe d'étanchéité sont un peu plus compliqués. La présente invention vise des perfectionnements apportés 35 aux dispositifs du type décrit dans l'introduction ci-dessus et ce résultat est atteint par le fait que le dispositif selon l'invention possède les caractéristiques indiquées dans les 71 45280 2 2118927 revendications faisant suite à cette description. L'invention va maintenant être décrite avec référence aux dessins et les formes d'exécution montrées et décrites ne sont aucunement limitatives. 5 - la figure 1 montre essentiellement une section longitudinale à travers un vérin à fluide de pression selon l'invention; - la figure 2 montre une section selon la ligne II-II de la figure 1 ; - la figure 3 montre une section longitudinale à travers 10 une forme d'exécution modifiée de l'invention; - la figure 4 montre une section selon la ligne IV"-IV de la figure 3 ; - la figure 5 montre une section de détail d'une autre forme d'exécution. 15 Comme cela ressort de la figure 1, un piston 2 est agencé dans un cylindre 1 et s'y déplace au moyen d'un fluide de pression, par exemple de l'air ou de l'huile. Par ailleurs, le vérin est doté d'organes non désignés pour sa commande, par exemple douilles d'extrémité, joints et organes de raccordement de tuyauteries 20 pour la circulation du fluide de pression. Dans la paroi du cylindre est pratiquée une fente longitudinale 3 (figure 2) à travers laquelle fait saillie un organe de transmission de mouvement 4 qui, dans la forme d'exécution montrée se compose d'une partie 5 en forme d'étrier et fixée au piston, et d'une 25 plaque de fixation 6. Il a pour mission de transmettre le mouvement de piston à un élément désiré qui doit être commandé à l'aide du vérin. Le cylindre 1 a une paroi un peu plus épaisse au bord inférieur, afin d'accroître la résistance mécanique du vérin. , Il y a lieu de souligner que le cylindre 1, bien qu'il soit 30 montré ici avec une forme circulaire, peut avoir une section arbitraire appropriée. De plus, l'organe de transmission 4 peut être exécuté d'une autre manière dans le cadre de l'invention, par exemple comme montré dans ledit brevet suédois 326.376. Il en est de même pour l'organe d'étanchéité 7 qui va être décrit 35 plus en détail ci-dessous. 71 45280 ' 5 2118927 Pour l'étanchéité de la fente des deux côtés du piston 2, vu dans le sens longitudinal du cylindre, est agencé un organe d'étanchéité sous forme d'une bande mince 7. L'organe d'étanchéité 7 est inséré sous l'étrier 5 de l'organe de transmission 4 pour 5 permettre à la partie en forme de plaque 6 de faire saillie à travers la fente 3. La face inférieure de l'étrier 5 constitue ici line surface de glissement pour l'organe d'étanchéité 7 qui, des deux côtés de l'organe de transmission, est relevé et appliqué contre la fente Recouvrant l'intérieur du cylindre 1, d'une part, 10 en raison de ce que l'organe d'étanchéité est forcé contre la surface du cylindre par le piston et, d'autre part, en ce que l'organe d'étanchéité est retenu par une force magnétique, comme cela sera décrit ci-dessous plus en détail. Il est évident que l'organe de transmission 4 peut être exécuté d'une autre manière. 15 Si l'organe d'étanchéité 7 est constitué par une bande seulement ouverte d'un côté de la fente et fixée de l'autre côté d'une manière permanente à la face intérieure du cylindre, ou bien si l'organe d'étanchéité 7 est constitué par une chemise périphérique, comme dans le brevet en question, l'étrier 5 ne possède qu'une 20 branche et est ouvert du côté où l'organe d'étanchéité 7 n'est pas rabattu vers le bas. Une telle forme d'exécution de l'organe de transmission 4 ressort également dudit brevet. Le maintien et l'étanchéité de l'organe d'étanchéité ou de la chemise 7 contre la fente sur la face intérieure du cylindre sont 25 réalisés selon l'invention au moyen d'une force magnétique. Selon une forme d'exécution, des éléments 8 et 9, constitués par des aimants permanents ou par des électro-aimants, sont agencés à la fente et l'organe d'étanchéité 7 se compose d'une matière ayant des propriétés magnétiques, afin que ledit organe d'étanchéité 7 30 soit attiré par les aimants et, ce faisant, obture la fente. Dans ce cas, le cylindre est de préférence en une matière dépourvue de propriétés magnétiques, par exemple de 1' aluminium, du plastique armé de fibres de verre ou une matière analogue. D'un autre côté, on peut imaginer une autre forme d'exécution 35 dans laquelle l'organe d'étanchéité 7 est en matière à magnétisme permanent, le cylindre étant alors en une matière ayant des propriétés magnétiques. Alternativement, des éléments 8 et 9 avec 71 45280 4 2118927 de telles propriétés peuvent être agencés à proximité de la fente. Dans ce cas également, les éléments 8 et 9 peuvent être constitués par des aimants permanents ou par des électro-aimants et, ce faisant, le champ de force est amplifié et on obtient une 5 plus grande force d'attraction. Les éléments 8 et 9 se composent, de préférence, de plusieurs aimants ou de bâtonnets avec des propriétés magnétiques comme décrit plus haut, lesquels sont agencés dans le sens longitudinal du cylindre 1. Des bandes magnétiques peuvent naturellement être 10 adoptées. Si l'organe d'étanchéité 7 est ouvert vers l'intérieur du cylindre 1, des éléments 8 et 9 sont naturellement suffisants seulement sur l'un des côtés de la fente. Dans la forme d'exécution montrée, les éléments 8 et 9 sont ancrés dans la face extérieure du cylindre sur les deux côtés de la fente, mais il est clair 15 qu'ils peuvent aussi être agencés en dehors du cylindre ou sur la face intérieure de celui-ci, si cela est désiré. Ils peuvent également être montés dans n'importe quel arrangement au choix dans le sens longitudinal, de sorte que deux éléments 8 et 9 ne soient nécessairement pas l'un en face de l'autre. Au 20 contraire, les-éléments peuvent être placés alternativement des deux côtés de la fente. La face intérieure du cylindre à proximité de la fente 3 et/ou de l'organe d'étanchéité 7 peut être munie d'auxiliaires améliorant l'étanchéité : joints, cordons de matière ayant de 25 bonnes propriétés d'étanchéité comme de la matière ressemblant à du caoutchouc etc... Dans la forme d'exécution modifiée du vérin à fluide de pression, montrée sur la figure 3, est présentée une section à travers le cylindre 11 et son piston 12 à l'une des extrémités 30 du cylindre 11. Comme dans la forme d'exécution selon les figures 1 et 2, le cylindre est muni d'une fente 13 à travers laquelle fait saillie un organe de transmission 14 qui se compose d'une partie en forme d'étrier 15 et d'une plaque de fixation 16. Une bande d'étanchéité 17 s'étend sous l'étrier 15 du piston et des 35 deux côtés du piston 12 pour remonter vers la fente 13, où elle est maintenue à l'aide d'éléments magnétiques 18 et 19, comme décrit plus haut. 71 45280 2118927 Dans la forme d'exécution montrée sur les figures 3 et 4, le piston est doté d'un canal 20 et 21 respectivement qui s'étend dans le sens longitudinal du piston à partir de l'extrémité de ce dernier et est en communication avec un canal 22 qui, lui, est 5 perpendiculaire et débouche dans la partie supérieure de l'organe de transmission 14. Comme cela ressort de la figure 4» le canal 22 forme un coude lorsqu'il passe devant la cavité de la partie en forme d'étrier 15 et dans laquelle passe la bande d'étanchéité 17. Deux chemises cylindriques 23 et 24 sont agencées dans les canaux 10 20 et 21 longitudinaux, de- sorte qu'une partie ou chambre élargie 25 soit formée à l'endroit de rencontre entre les canaux eux-mêmes et avec le canal 22. A l'intérieur de la chambre 25 est agencée une soupape-navette constituée par un piston 26 à course libre étanche sur la paroi de la chambre et servant à fermer le canal 15 ne se trouvant pas sous pression, comme le canal 21. le dispositif montré sert à l'alimentation en fluide moteur pour l'entraînement d'un groupe fixé sur l'organe de transmission 14. Ainsi, le canal. 22 débouche avec une partie recourbée 27 dans une prise 28 à laquelle .peut être raccordé un tuyau ou analogue provenant de la 20 machine, pour le prélèvement de fluide d'entraînement à partir du vérin comme l'indique la flèche sur la figure 4. Ainsi, selon la forme d'exécution décrite, une machine d'usinage fixée sur l'organe de transmission 14 peut être déplacée par le piston 12 jusqu'à un endroit prédéterminé, puis entraînée par le fluide moteur provenant 25 de la prise 28 pour l'exécution de l'usinage désiré. Cette séquence opératoire peut être répétée en plusieurs endroits le long du cylindre 11. Quand le piston 12 est déplacé dans l'autre sens, le fluide moteur est amené par le canal opposé 20 ou 21 et le côté du piston qui n'est pas sous pression est fermé par la 30 soupape 26 qui est passée du côté opposé de la chambre 25. Il y a également lieu de souligner que s'il est seulement nécessaire de fournir de l'air quand le piston 12 se déplace dans un sens, l'un des canaux 20 et 21 peut être supprimé, de même que la soupape 26. la forme d'exécution montrée peut également être modifiée en 35 ce que les canaux 20 et 21 arrivent séparément à l'organe de transmission et que le système de soupape est agencé sur la face extérieure du vérin, par exemple sur l'organe de transmission 14. 71 45280 6 2118927 La commutation nécessaire, suivant le côté du piston 11 qui est sous pression, s'effectue alors de préférence avec des soupapes séparées (non représentées) qui sont commandées par des organes de réglage suivant le mouvement du piston. 5 Par ailleurs, les figures 3 et 4 montrent un raccord 29 à l'extrémité du cylindre pour l'alimentation du fluide moteur à l'intérieur du vérin. En outre, une bande d'étanchéité extérieure est agencée sur la fente 13 du cylindre et cette bande passe dans un orifice dans la partie en forme de plaque 16 de l'organe 10 de transmission pour être ensuite rabattue sur la fente par une collerette d'étanchéité 31 sur l'organe de transmission 14. Dans la forme d'exécution selon la figure 5, qui montre une coupe partielle à travers le piston 12, la soupape navette 26 est remplacée par deux clapets de retenue 32 et 33 qui sont agencés dans 15 les canaux 20 et 21 du piston. Les extrémités intérieures des chemises 23 et 24 constituent alors des sièges pour les billes de soupapes 32 et 33 respectivement qui sont maintenues appliquées sur leur siège par des ressorts 34 et 35 respectivement qui, à leur tour, sont maintenus en place par des manchons intérieurs 36 et 20 37 respectivement. Ce faisant, le canal 22 est toujours alimenté en air comprise à partir du canal ayant la pression la plus élevée. Ainsi, par exemple, si le canal 20 a la plus haute pression, le clapet 33 est ouvert, alors que le clapet 32 est fermé et vice-versa. Les formes d'exécution montrées ne sont que des exemples de 25 réalisation de l'invention et cette dernière n'y est pas limitée, car d'autres formes d'exécution peuvent être imaginées. Comme déjà mentionné, le cylindre peut avoir une forme de section autre que celle montrée et peut également être coudé, le piston étant alors de préférence articulé. 30 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit 35 de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. 7 71 45280 2118927 -REYEUDICAT IOÏÏ S- 1Vérin à fluide de pression du type comprenant un piston (2) qui est déplaçable dans un cylindre (1) au moyen de la pression d'un fluide et qui est muni d'un organe de transmission de mouvement (4) entraîné dans le mouvement du piston et qui fait saillie à travers 5 une fente (3) pratiquée dans la paroi du cylindre tout en pouvant se déplacer le long de cette fente et accompagner le piston dans son mouvement, un organe d'étanchéité (7) se trouvant à l'intérieur du cylindre étant agencé pour obturer hermétiquement la fente des deux côtés du piston et introduit entre le piston (2) et l'organe 10 de transmission (4) pour permettre à celui-ci de se déplacer le long de la fente (3), caractérisé en ce que l'organe d'étanchéité (7) est exécuté en matières ayant des propriétés magnétiques ou de magnétisme permanent et que des éléments (8, 9) sont agencés près de la fente, lesquels se composent d'aimants permanents ou 15 d'électro-aimants, ou que les éléments (8, 9) et/ou la paroi de cylindre sont en matière ayant des propriétés magnétiques et que l'organe d'étanchéité est en matière à magnétisme permanent, l'organe d'étanchéité (7) sur les deux côtés du piston (2) dans le sens longitudinal du cylindre (1) étant attiré dans les deux 20 cas sur la paroi de cylindre à proximité de la fente par la coopération magnétique entre l'organe d'étanchéité (7) et les éléments (8, 9). 2.- Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'étanchéité (7) est en matière magnétique et que les 25 éléments (8, 9) sous forme d'aimants permanents ou d'électroaimants sont agencés dans un cylindre (1) dépourvu de propriétés magnétiques, par exemple en aluminium ou en matière plastique armée de fibres de verre. 3.- Vérin selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce 30 que l'organe d'étanchéité (7) a la forme d'une bande qui est retenue à l'aide d'un certain nombre d'éléments (8, 9) agencés sur les deux côtés de la fente. 4.- Vérin selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe d'étanchéité (7) sur l'un des côtés de la fente (3) est 35 retenu par d'autres éléments auxiliaires que les éléments 71 45280 8 2118927 magnétiques (8, 9)- 5.- Vérin selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments magnétiques (8, 9) sont noyés dans la face extérieure de la paroi de cylindre (1) à proximité de la fente (3). 5 6.- Vérin selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'étanchéité et/ou la face intérieure de la paroi de cylindre est muni à proximité de la fente, d'un moyen améliorant l'étanchéité, tel qu'un revêtement de matière d'étanchéité ou analogue. 10 7'- Vérin selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte -au moins une prise (28) sur l'organe de transmission (14) qui, par un système de canaux (20, 21, 22, 23) communique avec au moins l'une des extrémités de piston, de sorte que du fluide de pression puisse être prélevé de 15 l'intérieur du vérin pour entraîner un groupe placé à l'extérieur. 8.- Vérin selon la revendication 7, caractérisé en ce que la prise (28) est en communication avec les deux extrémités du piston et qu'en amont de cette prise est branchée une soupape (26) qui, alternativement, relie la prise (28) à l'extrémité de piston 20 se trouvant sous pression, 9-- Vérin selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une soupape (26) est agencée dans une chambre (25) du piston et est mobile entre deux positions extrêmes dans la chambre, et en ce que la chambre est reliée, d'une par1/à.ux deux extrémités du piston (12) 25 et, d'autre part, à la prise (28), la soupape (26) étant amenée par la pression du fluide dans une position dans laquelle elle obture l'extrémité de piston ne se trouvant pas sous pression. "10.- Vérin selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tuyauterie comprend un canal (22) partant de la prise (28) 30 et qui, via des canaux secondaires dans le piston, est en communication avec les deux extrémités de piston, des clapets de retenue (32 et 33) étant agencés dans les canaux secondaires (20 et 21 respectivement) et permettant au fluide de pression dans le vérin de passer des extrémités de piston à la prise (28). 9 71 45280 2118927 11.- Vérin selon la revendication 7, caractérisé en ce que la prise (28) est en communication avec les deux extrémités du piston au moyen de deux systèmes séparés de canaux, des soupapes séparées étant agencées dans les systèmes de canaux et étant commandées par des organes de réglage suivant le mouvement du piston.