Brevet FR2171017A1 — publié le 19730921

La présente invention a trait à des perfectionnements apportés aux vérins à fluide sous pression et notamment à ceux devant développer un effort important sur une petite course. On sait que la force développée par un vérin est directement proportionnelle à la surface sur laquelle le fluide agit, de sorte que pour obtenir une force notable il est necessaire de prévoir des vérins de grand diamètre. Ces derniers présentent parfois des inconvénients lorsque, par exemple, on ne dispose que d'un encombrement réduit pour loger lesdits vérins. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à ces inconvénients et à permettre la mise en oeuvre d'un vérin à fluide sous pression qui soit suceptible de développer une force importante tout en conservant un diamètre relativement réduit. Le vérin à fluide sous pression suivant l'invention est prin cipalenent remarquable en ce que son cylindre et son piston sont munis de cloisons annulaires radicales, dirigées vers respectivement l'intérieur et I'extérieur, et entre lesquelles est disposée une enveloppe élastique fermée sur laquelle on prévoit des moyens de liaison avec une source de fluide sous pression. Suivant un mode d'exécution préféré, les cloisons annulaires du cylindre et du piston sont hélicoidales et ont le stme pas. En vue d'immobiliser angulairement le piston par rapport au cylindre, on dispose entre les deux derniers filets de chacune des extrémités de la cloison du cylindre une cale qui constitue butée pour les deux bouts de la cloison du piston. L'enveloppe élastique est reliée à la source de fluide sous pression au moyen d'un embout tubulaire solidaire de cette enveloppe et qui traverse l'un des deux derniers filets de la cloison du cylindre. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un vérin établi conformément à l'invention. Fig. 2 et 3 en sont des coupes longitudinales, à plus grande échelle respectivement à la position contractée et expandée. Fig. 4 montre en perspective et à échelle réduite le pis t'n du vérin suivant l'invention. Fig. 5 représente en perspective l'enveloppe élastique disposée entre le piston et le cylindre du vérin. Comme montré en fig. 1 à 3, le vérin suivant l'invention comprend essentiellement un cylindre 1 et un piston 2 réalisés en un matériau approprié. L'alésage la du cylindre 1 est solidaire d'une cloison héli cotidale 3 qui s'étend en direction de l'intérieur et constitue une sorte de filet dont le pas 4 est déterminé comme on le précisera mieux plus loin. Le piston 2 comprend une tige centrale 5 dont le diamètre est inférieur à l'ouverture centrale déterminée par 1'ardte intérieure de la cloison 3 du cylindre 1, et dont la périphérie est solidaire d'une cloison hélicoidale 6. Le pas 7 de cette dernière est choisi identique à celui 4 de la cloison 3. L'ensemble de la tige 5 et de la cloison 6 présente donc la forme générale d'une vis (fig. 4) dont la longueur du filetage est inférieure à celle de la cloison hélicoidale 3 du cylindre 1, les deux extrémités 6a et 6b de cette cloison étant prévues radiales. L'extrémité 3a de la cloison 3 est rendue solidaire d'une cale 8 disposée parallèlement à l'axe géométrique du cylindre 1 et dont la longueur est égale au pas 4 de cette cloison. Bien entendu cette cale est placée dans l'espace compris entre la tige 5 et l'alésage la du cylindre 1. La cale 8 est immobilisée en position au moyen d'une vis de fixation 9. On comprend aisément que si l'on engage le piston 2 dans le cylindre- i en le faisant tourner de manière à ce que la cloison 6 s'imbrique dans la cloison 3 du cylindre 1, et en ayant-soin de commencer par l'extrémité de ce cylindre qui est opposée à celle recevant la cale 8, l'extrémité 6a de la cloison 6 du piston 2 vient, en fin de course, buter contre la cale 8. On réalise séparnment une enveloppe élastique 10 (fig. 5) qui se présente sous la-forme d'un boyau en hélice, dont le pas est-approximativement égal à- ceSux 4 et 7 du cylindre et du piston On con çoit qu'on -puisse engager cette enveloppe entre les faces en vis-3- vis des cloisons 3 et 6 jusqu'à ce que-l'extrémité 10 de cette enveloppe vienne prendre appui contre la cale 8. Cette enveloppe présente, en section transversale, une forme rectangulaire dont les dimensions sont légèrement inférieures à la section droite de l'es- pace libre situé entre le cylindre 1 et la tige 5 du piston.Cette enveloppe est, bien entendu, étanche et peut être réalisée en toute matière présentant une élasticité convenable. L'enceinte intérieure de cette enveloppe est réunie à l'atmosphère au moyen d'un embout tubulaire 1 fixé de manière appropriée à cette enveloppe de façon à ce que si l'on relie cet embout Il à une source de fluide sous pression, l'enveloppe 10 puisse se déformer et prendre des dimensions nettement plus importantes. On conçoit que l'enveloppe 10 pourrait ne pas être préformée et se présenter sous la forme d'un simple cylindre fermé aux deux extrémités dont l'une porterait l'embout 11. Une fois le piston disposé comme mentionné plus haut à l'intérieur du cylindre 1, on peut engager à son tour l'enveloppe élastique 10 entre les cloisons 3 et 6 en commençant bien entendu par l'extrémité du cylindre opposée à la cale 8. On prévoit dans le dernier filet 3b de la cloison 3 du cylindre 1 un alésage 12 à travers lequel passe l'embout tubulaire 11 de l'enveloppe 10. Celui- ci est immobilisé en position au moyen d'un écrou 13. Une cale 14 semblable à celle 8 mentionnée plus haut, est disposée à l'extrémité 3b de la cloison 3, elle s'étend également dans l'espace constitué par les deux dernières spires de cette cloison 3 et dans l'espace compris entre la tige 5 et l'alésage la du cylindre. La cale 14 est fixée à la cloison 3 au moyen d'une vis non représentée. On choisit la position de cette cale 14 de manière à ce qu'elle soit disposée en butée contre l'extrémité 6b de la cloison 6. De cette façon, le piston 2 est angulairement immobilisé par rapport au cylindre 1. Par contre, il peut aisément coulisser axialement par rapport à ce cylindre, des moyens non représentés étant prévus pour centrer par exemple la tige 5 par rapport à l'ar réte intérieure de la cloison 3 ou au contraire entre l'alésage la du cylindre 1 et l'arête externe de la cloison 6. On conçoit aisément qu'en reliant l'embout tubulaire il de 1 'enveloppe élastique 10 à une source de fluide sous pression, on provoque la dilatation de cette enveloppe et en conséquence le déplacement du piston 2 suivant le sens de la flèche F (Fig. 3) par action sur la cloison 6 de ce dernier, la cloison 3 du cylindre restant fixe. Ce déplacement est préférablement réalisé à l'encontre de la réaction de ressorts antagonistes de sorte que si l'on vidange le fluide précédemment envoyé dans l'enveloppe 10, celle-ci est comprimée par le ressort de sorte qu'elle se contracte et vient dans la position représentée en fig. 2. On a ainsi réalisé un vérin à fluide sous pression de diamètre réduit mais pouvant développer une force considérable directe ment proportionnelle au nombre de filets des cloisons de son cylindre et de son piston. Bien entendu et comme il va de soi, la course du piston par rapport au cylindre est limitée à la valeur du pas desdites cloisons. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. Bien entendu et comme il va de soi on pourrait disposer une seconde enveloppe élastique outre les cloisons 3 et 6 et à l'avant de cette dernière de manière qu'elle soit prise en sandwich entre deux enveloppes élastiques dont l'une serait dilatée pendant que l'autre serait vidangée. On obtiendrait ainsi un vérin à double effet sans avoir recours à des ressorts de rappel. L'alimentation de la seconde enveloppe serait réalisée par l'intermédiaire des mêmes -organes que ceux 10-1.3 de la première, ces organes étant évidemment disposés au voisinage de l'extrémité du vérin opposée à celle qui supporte lesdits organes 10-13. REVENDICATIONS 1 - Vérin à fluide sous pression, caractérisé en ce que son cylindre et son piston sont munis de cloisons annulaires radiales, dirigées vers respectivement l'intérieur et l'extérieur, des moyens étant prévus pour créer une pression entre ces cloisons en vue de faire déplacer le piston et/ou le cylindre l'un par rapport à l'autre. 2 - Vérin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens prévus pour créer une pression entre les cloisons du cylindre et du piston sont constitués par au moins une enveloppe élastique fermée sur laquelle on ménage des moyens de liaison avec une source de fluide sous pression. 3 - Vérin suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les cloisons annulaires du cylindre et du piston sont hélicoidales. 4 - Vérin suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le pas des cloisons annulaires du cylindre et du piston est le mê- me. 5 - Vérin suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens de rendre le piston angulairement fixe par rapport au cylindre. 6 - Vérin suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de rendre le piston angulairement fixe par rapport au cylindre sont constitués par des cales solidaires de la cloison du cylindre et disposées respectivement entre les deux derniers filets de chacune des extrémités de cette dernière de manière à ce qu'elles constituent butées pour les deux bouts de la cloison du piston. 7 - Vérin suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de rendre le piston angulairement fixe par rapport au cylindre sont constitués par des cales associées aux extrémités du filet du piston. 8 - Vérin suivant l'une quelconque des revendications 5 et 7, caractérisé en ce que la liaison de l'enveloppe élastique avec la source de fluide sous pression est réalisée sous la forme d'un embout tubulaire solidaire de cette enveloppe et qui traverse l'un des deux derniers filets de la cloison du cylindre. 9 - Vérin suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on prévoit une seconde enveloppe élastique que l'on place entre les cloisons du cylindre et du piston de manière syREtrique par rapport à la cloison du piston1 l'embout tubulaire de cette seconde enveloppe traversant le dernier filet de la cloison du-cylindre opposé à celui qui est traversé par l'embout de la première enveloppe.