Brevet FR2128247A1 — publié le 19721020

La présente invention est relative à un vérin télescopique d'un type nouveau, susceptible de fonctionnerà double effet. On connait des vérins hydrauliques télescopiques, c'est-à- dire contenant plusieurs expansions concentriques et de diamè- tres décroissante, ces expansions coulissant les unes dalles les autres au fur et à mesure qu'on envoie du fluide sous pression ou bien qu'on relie le vérin à un circuit de retour Les vérins télescopiques co.,nus à ce jour présentent divers inconvénients. Tout d'abord, l'ordre de rentrée ou de sortie des expansions formant les différents étages reste le plus souvent indéterminé. Par exemple, si l'une des expansions présente un point dur, on constate que ses déplacements s'effeetuent en dernier lieu, c'est-à-dire après l'expansion préeédente et 1' expansion suivante. Lu autre inconvénient résulte de ce que ces vérins ne sont pas à double effet, et offrent un fonctionnement perturbé lorsque la charge est motrice Enfin, le système d'alimentation d'un tel vérin est compli qué et nécessite plusieurs embouts d'alimentation. la présente invention a pour but d'éviter ces ineonvénients cn réalisant un vérin télescopiqie à double effet qui garantit une sortie et une rentrée précises des expansions dans un ordre déterminé, sans Sue cet ordre puisse être perturbé par la charge, motrice OU non. Par ailleurs, l'inV?.ntion vise à centraliser sur la tige du vérin les raccords hydrautiques de commande. Un vérin télescopique à double effet selon l'invention comprend un corps cylindrique dans lequel coulissent plusieurs expansions coaxiales dont la dernière constitue la tige du vé rin, et il est caractérise en ce que chaque expansion possede une cavité intérieure longitlldinale reliée à l'alimentation grosse section alors qi'elle définit autour d'elle et à l'interieur de l'expansion précédente ou du corps du vérin, une chambre annulaire que des moyens distributeurs permettent de relicr à l'alimentation petite section lorsque l'expansion suivante est développée au maximum, les alimentations grosse section et petite section étant enfin raccordées toutes deux sur l'extre- mité de la dernière expansion ou tige du vérin. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens distributeurs sont constitués sur chaque expansion par au moins un canal longitudinal prévu dans l'épaisseur de cette expansion et débouchant dans lq chambre annulaire extérieure près de l'extrémité correspondant au cylindre fixe, et dans la cavité inférieure près de l'autre extrémité correspondant à la tige du vérin, l'ouverture intérieure de cette dernière extrémité se trouvant ell face de l'ouverture extérieure de l'extrémité opposée de liexpansion suivante lorsque celle-ci est entièrement dévelo8- pée Suivant rince caractéristique supplémentaire d de invention, ehqiie expansion est réalisée sous la forme de deux chemises concentriques solidaires l'unie de l'autre et définissant entre elles un ou plusintlrs canaux longitudinaux assurant la liaison entre les ouvertures distributrices intérieures et extérieiires, Des moyens d'étanchéité en eux-mêmes connus dquipent les extrémités des expansions au niveau des zones coulissantes, c'est-à-dire à l'intérieur sur une extrémité et à l'extérieur sr l'autre extrémité de chaque expansion, à l'exception du corps qui possède des moyens d'étanchéité uniquement sur la paroi interne de son extrémité ouverte, et de la dernière expansion qui possède des moyens d'étanehéité uniquement sur l'extérieur de son extrémité arriore, opposée aux alimentations. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, chaque canal longitldinal d'une expansion débouche à l'arrière par deux ouvertures décalées dans le sens axial, sur la face extérieure de l'extrémité intéressée, l'une de ces ouvertures venant ainsi apres développement face à celle de l'avant du canal de l'expansion précédente, alors que l'autre ouverture débouche dans la chambre annulaire de rappel de l'expansion considérée. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 est une vue en coupe axiale montrant le détail de la réalisation d'un vérin télescopiqlle à double effet à quatre expansions selon l'invention, le vérin étant en position rentriée Fig. 2, 3, 4, 5, 6, illustrent les phases successives de développelllent du vérin. Le vérin télescopique à double effet représenté sur les dessins comprend quatre expansions coulissantes 1, 2, 3, 4,. La quatrième expansion 4 constitue la tige de poussée du vérin et et elle est reliée à une pièce mobile 5. Par contre, la première expansion 1 glisse dans un corps cylindrique fixe 6 monté sur un support 7. Chaque expansion est formée par deux chemises concentriques soudées l'une à l'autre et définissant entre elles au moins un canal longitudinal. Par exemple, la première expansion 1 com- prend une chemise exter'eure 8 et une chemise intéreure 9, rendues solidaires l'une de l'autre par un cordon de soudure 10 Ces deux chemises définissent entre elles un canal longitudinal il qui peut d'ailleurs etre un interstice annulaire . A l'extré- mité arrière de ce canal Il, c'est-à-dire près du support fixe 7, une ou plusieurs ouvertures B2 sont percées à travers la chemise extérieure 8 pour déboucher dans la chambre annulaire de rappel 13 qui entoure la preière expansion l. A l'extrémité oppose du canal 11, celui-ci débouche par une ouverture laté- rale 14 sur la face interne de la première expansion 1. De la même façon, o prévoit un canal ou interstice longi- tudinal 15 entre les deux cberi.ies 4 e 7 de la seconde expan- sion , un canal ou interstice 18 1::3n3 l'épaisseur de la troisiè- me expansion 3, et un canal ou interstice 19 dans l'épaisseur de la quatrième expansion 4 Pour les expansions 2, 3, et 4, l'extrémité arrière du canal l5, 18 ou 19 s'ouvre par deux ouvertures ou séries a' ou- vertures sur la ace extérieure de l'expansion considérée. Par exemple, l'exttémité arrière du anal 15 possède deux séries d'ouvertures 20 et 21 décalées dan le sens axial et s'ouvrant toutes deux sur la chambre annulaire 22 du rappel de la deuxiè- me expansion 2 quand celle-ci est en position rentrée (fig. 1). Le canal 18 de la trieieme expansion 3 possède lui aussi deux séries d'ouvertures 23 et 2/1 s'ouvrant sur sa chambre de rappel 25. Le canal 19 de la quatrième expansion 4 débouche par deux séries d'ouvertures 26 et 27 sur la chambre annulaire 28 prévue pour le rappel de la quatrième expansion. Enfin, l'extrémité avant du canal ou interstice 19 s'ouvre sur un raccord latéral qui constitue l'alimentation petite sec tion 29 sur l'extrémité de la tige ou quatrième expansion l; u voisinage de la pièce mobile 5. L'ouverture intérieure axiale 30 de la quatrième expansion est reliée par l'extrémité de la tige , à un raccord 31 qui cons titue l'alimentation grosse section du vérin. enfin, des moyens d'étanchéité coulissants cn eux-mêmes con nus, constitués par des joints ou segments tels que 32, 33, 34 ou 35, équipent les dites zones coulissantes des expansions et du corps G . Le fonctionnement est le suivant Lorsqu'on désire développer le vérin à partir de a posi tion rentrée, illustrée sur la fig.1 et 2, on alimente la quatrième expansion 4 par l'eibout grosse section 31. La pression s'établit alors dans l'espace central 30 et seule la quatrième expansion 4 se déplace dans le sens indiqué sur la fig. 3 par la flèche 36. En effet, contrairement aux vérins télescopiques classiques, les autres expansions 1, 2, 3, sont bloquées hydrau liquement par l'huile contenue dans les chambres de petite section 13, 22, 25 et qui ne peut être évacuée. Par contre, l'huile contenue dans la chambre petite section 28 de la qua trième expansion 4 s'évacue par les ouvertures 26, 27 et par l'embout petite section 29. La quatrième expansion 4 se comporte donc comme un vérin à double effet : elle peut rentrer ou sortir d'une valeur précise au gré de l'utilisateur. Quand cette quatrième expansion 4 est entièrement sortie (fig. 3) ses ouvertures 27 se trouvent en regard des ouvertures 37 équipant l'extrémité avant du canal 18 de la troisièn,e expal)- sion. Cela permet à l'huile prisonnière dans la section annulaire 25 de la troisième expansion, de pouvoir être évacuée par 1 ' en.bout petite section 29. La troisième expansion 3 se dévelop pe alors elle aussi comme indiqué sur la fig. 4 (flèche 38). Pendant le développement de la troisième expansion 3, l'utilisa teur peut rcntrer le vérin d'une certaine quantité : c'est la troisième expansion 3 qui se déplaccra de la quantité désirée, et non pas la quatrième expansion 4, étant donné que la section annulaire offerte par la troisième expansion 3 à la pression est supérieure à la section annulaire de la quatrième expansion 4. Quand la troisième expansion 3 est entièrement développée, son trou 24 est en regard du trou avant 39 équipant le canal 15 de la deuxième expansion 2. Celle-ci est alors débloquée, puis que l'huile de sa chambre de rappel 22 peut désormais s'échap per par l'alimentation petite section 29. La deuxième expansion se développe à son tour (fig. 5, flèche 40). En fin d'expansion, l'ouverture 21 se trouve en regard de ltouverture avant 14 du canal 11 de la première expansion qui peut se développer à son tour (fig. 6). Pour rentrer le vérin, c'est-à-dire le faire passer de la position de la figure 6 à celle des fig.l et 2, on l'alimente côté petite section, c'est-à-dire par l'embout 29. Le vérin étant entièrement déployé (fig. 6 > , toutes les sections annulaires de rappel 28, 25, 22, 13 sont en communication. C'est la première expansion 1 qui rentrera la première, car elle possède une section annulaire supérieure à celle des trois autres. Cette expansion 1 étant complètement rentrée (fig. 5), la seconde expansion 2 commence à rentrer. Le trou 21 qui était en regard du trou 14 de la première expansion 1 s'éloigne de celuici, ce qui a pour but de retenir l'huile contenue dans la section annulaire de rappel 13 de la première expansion qui est désormais hydrauliquement bloquée à la position de la fig. 5. Pendant la rentrée de la seconde expansion 2 (fig. 5), l'utilisateur peut développer le vérin d'une certaine quantité. La seconde expansion 2 se développera de cette quantité mesurée par l'utilisateur, la première expansion restant bloquée hydrauliquement tandis que la pression côté grosse section s'effectue sur la plus grosse expansion, c'est-à-dire l'expansion 2 à l'instant considéré. Cette manoeuvre est possible car les trois sections annulaires de rappel 22, 25, 28 des expansions 2, 3, 4 restent en communication. La seconde expansion 2 étant entièrement rentrée (fig. 5), la troisième commence le même mouvement. Le trou 24 de la troisième expansion qui se trouvait en regard du trou 39 de la deuxième s'éloigne de celui-ci. A ce moment, la section annulaire de rappel 22 de la seconde expansion 2 se trouve bloquée comme précédemment. Une manoeuvre analogue se poursuit Jusqu'à la rentrée de la quatrième expansion. REVENDICATJ0NS 1 - Vérin télescopique à double effet comprenant un corps cylindrique dans lequel coul issent plusieurs expansions coaxia- les dont la dernière constitue la tige du vérin, caractérisé en ce que chaque expansion possède une cavité intérieure longitudinale reliée à l'alimentation grosse section, alors qu'elle définit autour d'elle et à l'intérieur de l'expansion précédente ou du corps du vérin, une chambre annulaire que des moyens distributeurs permettent de relier à l'alimentation petite section lorsque ltexpa-nsion suivante est développée au maximum, les ali tentations grosse section et petite section étant enfin raccord' dées toutes deux sir l'extrémité de la dernière expansion ou tige du vérin. 2 - Vérin télescopique à double effet suivant la revendit" tioel 1, caractérisé en ce que les moyens distributeurs sont constitués sur chaque expansion par au moins un canal longitudinal prévu dans l'épaisseur de cette expansion et débouchant dans la chambre annulaire extérieure près de l'extrémité correspondant au cylindre fixe, et dans la cavité intérieure près de l'autre extrémité correspondant à la tige du vérin, l'ouverture intérieure de cette dernière extrémité se trouvant en face de l'ouverture extérietlre de l'extrériité opposée de l'expansion suivante lorsque celle-ci est entièrement développée. 3 - Vérin télescopique à double effet suivant l'une queXcon- que des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque expansion est réalisée sous la forme de deux chemises concentriques solidaires l'une de l'autre et définissant entre elles un où plusieurs canaux longitudinaux assurant la liaison entre les ouvertures distributrices et extérieures. 4 - Vérin télescopique à double effet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque canal longitudinal d'une-expansion débouche à l'arrière par deux ouvertures décalées dans le sens axial, sur la face extérieure de l'extrémité intéressée, l'une de eus ouvertures venant ainsi, après développement, face c celle de l'avant du canal de l'expan- sion précédente, alors que l'autre ouverture débouche dans la chambre annulaire de rappel de l'expansion considérée. 5 - Vérin télescopique à double effet suivant l'une quelcon que des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre annulaire de chaque expansion est hydrauliquement bloquée en position rentrée, tant que l'expansion suivante nu est pas entièrement développée, 6 - Vérin télescopique à double effet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface annulaire offerte par chaque expansion à l'alimentation grosse section, est sIipérierc à la surface annulaire offerte par ltexpansio! suivante, mais inférieure à la surface annula ire offerte par l'expansion précédente. 7 - Vérin télescopique à double effet suivant l'une quelconque des revendications preeedentes, caractérisé en ce que des moyens d'étanchéité coulissants équipent les extrémités des expansions au niveau des zones coulissantes, etest-à-dire à à l'in- térieur sur une extrémité et à l'extérieur sur l'autre extrémité de chaque expansion, à l'exception du corps qui possède des moyens d'étanchéité uniquement sur la paroi interne de son extrémité ouverte, et de la dernière expansion qui possède des moyens d'étanchéité uniquement sur 1 'extérieur de son extrémité arrière, opposée aux alimentations. 8 - Vérin télescopique à double effet, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alimentation grosse section est située dans l'axe de la tige ou dernière expansion, alors que l'alimentation petite section est située latéralement à l'extréxmité de cette dernière expansion. 9 - Vérin télescopique à double effet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte quatre expansions.