Brevet FR2176506A1 — publié le 19731102

La présente invention concerne un dispositif à vérin moteur, de traction ou de poussée, agissant sur une charge à déplacer et à vérin de serrage agissant sur un câble ou une tige jouant le rtle de'appui ou de support. Un tel dispositif peut recevoir de nombreuses applications, par exemple pour agir sur une charge à déplacer en amarrant le dispositif par l'intermédiaire du cabale ou de la tige ou pour faire déplacer une charge pas à pas en alternance avec la progression du dispositif de long du cible ou de la tige entre deux phases d'action sur la charge0 Selon l'invention, le dispositif est constitué par au moins deux cylindres de vérin rigidement solidaires l'un de l'autre comprenant un vérin de traction ou de poussée destiné à agir sur la charge à déplacer et un vérin de serrage conçu pour agir sur un câble ou une tige de support, les deux vérins étant actionnés simultanément sous la meme pression par une source de fluide commune Avantageusement, les vérins sont tous deux à double effet avec chambres de sections inégales et la petite chambre du vérin de serrage, utilisée comme chambre de desserrage, est en communication permanente avec la petite chambre du vérin moteur utilisée comme chambre de traction. Un distributeur, disposé entre le refoulement de la pompe et les chambres permet d'alterner le déplacement de la charge parallèlement au câble ou à la tige et le déplacement du dispositif le long du cable ou de la tige, ces deux déplacements St effectuant dans le mdme sens, tandis qu'un autre distributeur permet d'inverser le sens des deux déplacements. L'invention prévoit encore l'association d'un vérin de serrage à chacune des deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre du vérin moteur, pour obtenir le serrage alterné de chacune des deux parties sur le cible ou la tige et la progression intermittente du dispositif rendu extensible et rétractable, la charge à actionner étant reliée à l'une ou l'autre des deux parties du vérin moteur. Les diverses caractéristiques exprimées ci-dessus peuvent être combinées entre elles de toutes les façons. En particulier, dans le cas d'un dispositif dont les deux parties du vérin moteur se serrent alternativement sur un cible ou une tige, l'adjonction d'un distributeur hydraulique permet d'inverser le sens du déplaceaent. Pour bien faire comprendre le dispositif objet de la présente invention, on en décrira ci-après des formes d'esecution préférées en référence au dessin schématique annexé dans lequel les figures I et 2 sont des schémas de principe d'une forme d'exécution du dispositif selon l'invention dans laquelle le vérin moteur agit respectivement par poussée et par traction ; la figure 3 montre schématiquement ume autre forme d' exécution du dispositif selon l'invention, permettant à la fois d'assurer une progression intermittente de la charge en alternance avec des phases de déplacement du vérin de serrage en position de desserrage la figure 4 montre une variante du système de serrage du support par le vérin de serrage ;; la figure 5 montre une autre forme d'exécution du dispositif selon l'invention, comprenant un vérin de serrage solidaire de chacune des deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre du vérin moteur et la figure 6 montre une forme d'exécution modifiée du dispositif de la figure 5, compreuaxt un distributeur inverseur complémentaire qui permet à volonté l'inversion du sens du déplacement0 Aux figures 1 et 2, on a représenté ei 1 et 2 respectivement les cylindres, solidaires entre eux, du vérin moteur et du vérin de serrage et leurs pistons sont indiqués en 3 et 4o A la figure 1 le vérin moteur agit par poussée et, à la figure 2, par traction. La tige 5 du piston 3 sort du cylindre 1 par l'un de ses fonds et la charge à déplacer peut être attelée en 7 à la tige 5. L'axe du cylindre 2 est perpendiculaire à celui du cylindre 1 et ce cylindre 2 est traversé, contre son fond 6, par un cible ou une tige de support 8. Deux passages de fluide 9-11 sont prévus aux deux extrémités du cylindre 1 et un passage de fluide est prévu dans le fond 12 du cylindre 2 opposé au fond 6. Dans le cas de la figure 1, les passages 10-11 sont tous deux raccordés au refoulement d'une pompe hydraulique 13 qui prélève le fluide hydraulique dans la boche 14 à laquelle est raccordé le passage 9. Dans ces conditions, la pression de refoulement p de la pompe 13 s'exerce contre les pistons 3 et 4, respectivement de sections s et S, qui transmettent respectivement une force de poussée P1 = ps et une force de serrage P2 = pSo Pour qu'il y ait accrochage entre le support 8 et les mors de serrage constitués par le fond 6 et le piston 4, il faut qu'on ait 2f. P2 > F1, f étant le coefficient de frottement entre les mors de serrage et le support 8, c'est-à-dire qu'on ait S/s > 1/2f. D le cas de la figure 2, ce sont les passages 9 et 10 qui sont raccordés au refoulement de la pompe 13 tandis que le passage 11 est raccordé à la bâche 14 et le fluide refoulé à la pression p exercera sur le piston 1 une force de traction PI = ps' (s'étant alors la surface annulaire du piston 1 autour de sa tige) et sur le piston 2 une force de serrage F2 = pS. La condition d'accrochage est S/s' # 1/2f. il est facile de voir qu'eu ce cas le mouvement moteur imposé à la charge est transmis par la tige 5 par traction, comme le montre la flèche FI, au lieu entre re transmis par poussée comme dans le cas de la figure 1. Â la figure 3, on a représenté un dispositif permettant à la fois d'assurer use progression intermittente de la charge par déplacement de la charge par rapport au vérin de serrage serré sur son support en alternance avec des phases de déplacement du vérin de serrage en position de desserrage (et; du cylindre du vérin moteur) grâe à - l'action d'un distributeur d'alternance, tandis qu'un distributeur inverseur permet d'inverser le sens du déplacement.Dans cet exemple, le cylindre du vérin de serrage (indiqué en 15) contient un piston 16 à deux diamètres dont la partie étroite traverse un premier fond de cylindre 17 pour serrer le support 8 entre lui-même et un second fond 18 jouait le r81e de mors de serrage, de telle sorte qu'une chambre annulaire 19 est aménagée à l'intérieur du cylindre 15 autour de la partie étroite du piston 16. La chambre 19 est en communication permanente par un conduit 20 avec la chambre annulaire du vérin moteur 1. Le fond du cylindre 15 opposé à la partie étroite de piston 16 et aux fonds 17-18 présente ul passage 21 d'alimentation et de vidange. La pompe 13 et la bâche 14, dont les rôles n'ont pas changé ont été indiquées par les mimes chiffres de référence qu aux figures 1 et 2. Entre les vérins d'une part et la pompe 13 et la bâche 14 d'autre part, est inséré un distributeur d'alternance 22 permettant le passage de l'une à l'autre des phases alteriées de serrage avec action motrice et de desserrage avec glissement du dispositif. Un autre distributeur éventuel 23 permet, par son passage d'une position à une autre, inverser le fonctionnement en assurant le serrage et le desserrage pour les déplacements en sens inverses, ce qui aura donc pour effet de provoquer l'inversion du mouvement de la charge et du dispositif le long du support 8. Dais les positions des distributeurs 22-23 représentées sur la figure 3, les communications principales établies correspondent à celles de la figure 2 pour une traction de la charge vers la droite et serrage simultané du vérin 15 tandis que l'inversion du distributeur d'alternance 22 fait communiquer avec la bâche de retour de fluide les deux chambres du cylindre de serrage 15 et la cambre annulaire du vérin 1 dont l'autre chambre (à droite en regardant la figure) est mise sous pression, de sorte qu'il n'y a plus de serrage et que l'ensemble des deux cylindres 1-15 se déplace vers la droite de la figure, la résistance de la charge étant supposée suffisante pour immobiliser le piston 3. Si on inverse la position du distributeur 23 pendant tout le fonctionnement, on voit que le passage 21 se trouve raccordé au passage 11 au lieu de l'être au passage 9, de sorte qu'il y a desserrage pendant que le fluide sous pression alimente la chambre annulaire du cylindre 1 (position de la figure pour le distributeur 22) et que le dispositif se déplace alors vers la gauche sans entratnement de la charge, Lors de l'inversion du distributeur d'alternance 22 dans la phase suivante, il y aura au contraire serrage du piston 16 avec poussée vers la gauche du piston 3 qui entraînera la charge dans ce sens. On remarquera que l'utilisation du vérin à double effet 15 et de la communication de fluide 20 permet d'obtenir la même force de serrage dans les deux sens de déplacement du dispositif et elle a aussi pour effet de neutraliser l'effet qu'une perte de charge éventuelle dans le circuit de retour du fluide hydraulique à la bâche pourrait avoir sur un serrage résiduel quand le dispositif doit glisser le long du support 8. A la figure 4, on a représenté une disposition complémentaire selon laquelle, le piston de serrage 16 du vérin à double effet, au lieu d'agir directement sur le support 8, agit sur un support 24 en forme de profilé par l'intermédiaire d'un levier multiplicateur d' effort 25 à deux bras inégaux pivotant sur un axe 26 de l'ensemble des cylindres et d'un sabot 27 serré contre le support 24. À la figure 5, on a montré l'adjonction, au piston 3 du vérin moteur, d'un dispositif de serrage par vérin hydraulique solidaire de ce piston et constitué par un cylindre 28 avec piston 29 analogues au cylindre 2 et au piston 4 qui correspondent aux éléments de mimes références de la figure 1. Du côté opposé à l'organe à serrer, le cylindre 28 est raccordé par un passage 30 au passage 9. Un distributeur d'alternance 22 est disposé entre le dispositif d'une part et la pompe 13 et la bâche 14 d'autre part, et les communications représentées assurent le serrage du piston 29 et le desserrage du piston 4, de sorte que les cylindres 1 et 2 se déplacent alors vers la gauche de la figure.Lors de l'inversion de la position du distributeur 22, les serrages s'inversent et c'est la chambre de droite du vérin moteur 1 qui reçoit le fluide sous pression en provoquant la poussée du piston 3 vers la gauche. La charge à déplacer peut Btre attelée indifféremment en 31 ou 32 en étant ainsi entratnée vers la gauche soit avec le piston 3, soit avec l'ensemble des cylindres 1-2. La figure 6 montre une disposition analogue à celle de la figure 5 mais avec adjonction d'un distributeur inverseur complémentaire 23, ayant un rôle comparable à l'inverseur de mEme chiffre de référence représenté à la figure 3, inversant les communications des deux vérins de blocage avec les chambres du vérin moteur de façon à permettre à volonté l'inversion du sens de déplacement. Sur cette figure, on a en outre supposé que les deux vérins de serrage, indiqués en 33 et 34, sont à double effet comme le vérin 15 de la figure 3 et que leurs chambres annulaires 35 et 36 sont mises en :communication permanente par un conduit 37 avec la chambre annulaire du vérin moteur 1.Pour chacune des deur positions de l'inverseur 23, le fonctionnement du dispositif eut analogue (éventuellement au sens de déplacement près) an fonctionnement du dispositif de la figure 5 avec serrages alternés des vérins 35-56 et déplacement de la charge avec le piston 3, si cette charge est attelée en 31 comme on l'a supposé sur cette figure. La position représentée correspond au serrage du vérin 33 et au déplacement vers la gauche des cylindres 1-34 ; la manoeuvre du distributeur d'alternance 22 inversera les deux serrages en repoussant le piston 3 et la charge vers la gauche selon la flèche 21. Si on inverse la position du distributeur 23, le fonctionnement est analogue en ce qui concerne l'alternance des serrages, mais le serrage du vérin 34 se fait alors pendant 11 alimentation de la chambre annulaire du vérin moteur 1 de sorte que la charge, supposée attelée en 31, se déplace alors vers la droite. On comprendra que la description ci-dessus n'a été donnée qu'à titre d'exemple, sans aucun caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient lui être apportéés sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications annexées. Ainsi lorsque le vérin moteur agit en poussant, on pourrait disposer dans la liaison entre la chambre d1ouverture du vérin de serrage et la chambre de traction du vérin moteur un assemblage de deux clapets de non-retour tarés, montés en parallèle et en opposition de sens de circulation, l'un créant une perte de charge dans le sens vérin de serrage - vérin moteur pour produire l'ouverture du vérin de serrage avant le début du mouvement de rentrée de la tige du vérin moteur, l'autre créant une perte de charge plus importante dans le sens vérin moteur - vérin de serrage pour produire la fermeture du vérin de serrage avant le début du mouvement de sortie de la tige du vérin moteur0 Egalement, lorsque le vérin moteur agit en tirant, la chambre d'ouverture du vérin de serrage pourrait être reliée à celle des deux conduites qui relie entre eux les deux distributeurs d'inversion du mouvement de tige et d'inversion de mouvement de translation, sans astre raccordée à la chambre de poussée du vérin moteur, à travers un assemblage de deux clapets de non retour tarés, montés en parallèle et en opposition de sens de circulation, l'un créant une perte de charge dans le sens vérin de serrage - distributeur pour produire l'ouverture du vérin de serrage avant le début du mouvement de sortie de la tige du vérin moteur, l'autre créant une perte de charge plus importante dans le sens distributeur -vérin de serrage pour produire la fermeture du vérin de serrage avant le début du mouvement de rentrée de la tige du vérin moteur. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Dispositif à vérin de traction ou de poussée et à vérin de serrage agissant sur un câble ou une tige, dans lequel une charge à déplacer est associée au vérin de traction ou de poussée, caractérisé par ceci que les cylindres des deux vérins sont rigidement solidaires l'un de l'autre et sont actionnés simultanément sous la m8me pression par une source de fluide commune. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par ceci que le vérin moteur est à double effet et qu'un distributeur permet d'inverser les liaisons respectives de chacune de ses deux chambres avec la source de fluide et avec la bâche pour permettre d'exercer à volonté une traction ou une poussée sur la charge, le vérin de serrage étant constamment relié à la source de fluide. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le vérin moteur et le vérin de serrage-sont tous deux à double effet avec chambres de sections inégales, la petite chambre du vérin de serrage utilisée comme chambre de desserrage étant en communication permanente avec la petite chambre du vérin moteur et un premier distributeur permettant d'inverser les liaisons avec la source de fluide ou avec la bâche d'une part de la chambre de serrage du vérin de serrage et d'une première chambre du vérin moteur et d'autre part de la seconde chambre du vérin moteur, de façon à obtenir respectivement soit un déplacement de la charge dans un sens, soit un déplacement dans le meme sens du dispositif le long de son support. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'un second distributeur est prévu çquta permet de relier la chambre de serrage du vérin de serrage à la première ou à la seconde chambre du vérin moteur pour permettre d'inverser le sens des déplacements de la charge et du dispositif. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le vérin moteur est à double effet et X son cylindre solidaire à une extrémité du cylindre à axe perpendiculaire d'un premier vérin de serrage, la tige de piston du vérin moteur étant solidaire, à l'autre extrémité de ce dernier, du cylindre d'un second vérin de serrage parallble au premier vérin de serrage, c~atto chambre du vérin moteur étant reliée à la chambre de serrage d'un des deux vérins de serrage et pouvant outre reliée alternativement, par un premier distributeur, soit à la source de fluide soit à la bâche. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par ceci que les deux vérins de serrage sont à double effet avec chambres de sections inégales, la petite chambre de chacun des vérins de serrage, utilisée comme chambre de desserrage, étant en communication permanente avec la petite chambre du vérin moteur4 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par ceci qu'un second distributeur permet dtiaverser les liaisons des chambres de serrage des vérins de serrage avec les chambres du vérin moteur. 8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la chambre d'ouverture du vérin de serrage et la chambre de traction du vérin moteur sont reliées à travers un assemblage de deux clapets de non-retour tarés, montés en parallèle et en opposition de sens de circulation, l'un de ces clapets, lorsque le vérin moteur agit en poussant, créant une perte de charge dans le sens du vérin de serrage vers le vérin moteur pour produire l'ouverture du vérin de serrage avant le début du mouvement de rentrée de la tige du vérin moteur, alors que l'autre clapet crée une perte de charge plus importante dans le sens du vérin moteur vers le vérin de serrage pour produire la fermeture du vérin de serrage avant le début du mouvement de sortie de la tige du vérin moteur. 9. Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé par le fait que la chambre d'ouverture du vérin de serrage est reliée à celle des deux conduites qui relie entre eux les deux distributeurs d'inversion de mouvement de tige et d'inversion de mouvement de translation, sans eAtre raccordée à la chambre de poussée du vérin moteur, à travers un assemblage de deux clapets de non-retour tarés, montés en parallèle et en opposition de sens de circulation, l'un des clapets, lorsque le vérin moteur agit en tirant, créant une perte de charge dans le sens du vérin de serrage vers le distributeur pour produire l'ouverture du vérin de serrage avant le début du mouvement de sortie de la tige du vérin moteur, alors que l'autre clapet crée une perte de charge plus importante dans le sens du distributeur vers le vérin d serrage pour produire la fermeture du vérin de serrage avant le début du mouvement de rentrée de la tige du vérin moteur.