Brevet FR2150653A1 — publié le 19730413

L'invention se rapporte à une unité de mouvement à fluide qui assure une fonction motrice tout en étant un ensemble mécanique fonctionnel permettant de réduire au maximum les éléments complémentaires. La fonction motrice correspondante est actuellement remplie par les vérins classiques qui comprennent un cylindre, constituant généralement la partie fixe, dans lequel se déplace un piston solidaire d'une tige sortant axialement, par un orifice exécuté dans l'un des fonds du cylindre pour que son extrémité puisse être associée à la pièce à mouvoir, les déplacements du piston, et donc de la tige, par rapport au cylindre, étant commandé par variation des quantités de fluide hydraulique ou pneumatique distribué dans chacune des deux cavités délimitées à l'intérieur du cylindre par le piston. Avec un tel vérin, le guidage de l'ensemble mobile piston - tige" diminue au fur et à mesure de la sortie de la tige. Aussi, la plupart du temps, il est nécessaire de prévoir des éléments complémentaires pour le guidage de la charge déplacée par la tige. Par ailleurs, le vérin classique est, dans les meilleures conditions, fixé aux deux extrémités et, de ce fait, le point où l'effort moteur est recueilli, ctest à dire le bout de la tige, se trouve toujours à ltextérieur de cette zone de fixation et soumet donc la dite tige à une contrainte de flambage ou de flexion. De plus, dans le mouvement de rentrée de la tige, la surface sur laquelle agit la pression du fluide, étant égale à la surface du piston diminuée de la valeur de la section de la tige, l'effort disponible en bout de tige est plus faible dans ce cas que dans le mouvement de sortie de la tige. Pour que le défaut précédent ne prenne pas une trop grande importance, la section de la tige est toujours relativement faible ce qui la rend encore plus vulnérable aux déformations par flambage ou par flexion. C'est pour ces différentes raisons que, dans la plupart des cas, le vérin assure essentiellement une fonction motrice, et nécessite par ailleurs des éléments complémentaires de guidage tendant à pallier ces défauts. Un des buts de la présente invention est donc de réaliser une unité de mouvement à fluide qui assure à la fois la fonction motrice et la fonction guidage et donc ne nécessitant pas d'éléments complémentaires. Elle est caractérisée en ce quelle comprend: a) un long piston à double face et équipé près de chacune d'elle de joints périphériques d'étanchéïté. b) un corps à l'intérieur duquel rajuste et peut coulisser axialement le piston. c) deux plaques de fermture des extrémités du corps. d) deux raccords à des canalisations de distribution de fluide hydraulique ou pneumatique et situées chacune à l'une des extrémités du corps. e) au moins une fente longitudinale exécutée dans le corps, à sa partie médiane, entre les deux zones de déplacement possible des joints dtétanchéilé près des deux faces du piston. f) au moins un doigt solidaire du piston et passant au travers du corps par la fente ci-dessus. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui repré- sente - figure 1, l'unité vue en coupe axiale - figure 2, unité, seule, vue en coupe selon II-II de la figure 1 Cette unité I de mouvement à fluide est destinée à déplacer une pièce déterminée 2 par rapport à une autre telle qu'un bati 3. Elle comprend un long piston 4 présentant à chacune de ses extrémités une face 5 ou 6 recevant la pression dlun fluide de commande comme cela sera précisé plus loin. A proximité de ses faces 5 et 6 le piston est équipé, ainsi qu'il est connu, de joints périphériques d'étanchéité 7, 8; 9 Entre aes deux zones extremes 5a, 6a, la partie centrale9/du piston 4 est légèrement décolletée pour, entre autre, limiter l'usinage précis du piston à ces deux zones extrêmes 5a, 6a coulissant axialement à l'intérieur d'un corps cylindrique 10 obturé à chacune de ses extrémités par une plaque de fermeture 11 ou 12 soudée sur le corps 10. Les plaques de fermeture 11 et 12 présentent des passages 13 et 14, ouverts à l'intérieur du corps 10, et auquel se raccordent extérieurement, de manière connue, les canalisations 15 et 16 de distribution du fluide hydraulique ou pneumatique. Dans la partie médiane du corps 10 entre les deux plages de débattement des portées extremes 5a, 6a du piston 4, sont exécutées deux fentes longitudinales 17, 18 diamétralement opposées. Une goupille radiale 19, fixée dans la partie centrale 9 du piston 4 traverse le corps 10 en passant librement dans les fentes 17 et 18. Crest cette goupille radiale 19 qui transmettra l'effort moteur du piston 4 à la pièce 2 à déplacer. La face extérieure du corps 10 est usinée pour recevoir et guider en translation un manchon 20, dont la forme extérieure (non représentée) est dictée par le mode de liaison à la pièce 2 à commander. Dans ce manchon 20 sont exécutés des logements 21 pour les extrémités de la goupille radiale 19 liant de ce fait en translation le piston 4 et ce manchon 20. Des butées réglables 22, 23 snnt prévues pour limiter le déplacement du piston 4 à l'intérieur du corps 10. Dans llexemple représenté, ces butées 22 et 23 sont constituées par des tiges filetées 24, 25 vissées dans les trous 26, 27 perçés axialement et taraudés dans les plaques de fermeture 11, 12. Extérieurement, ces tiges filetées 24, 25 présentent une tete de manoeuvre 28, 29 et un contre-écrou 30, 31 pour le blocage en position requise. De préférence, le manchon 20 comporte, intérieurement, à chacune de ses extrémités, un joint d'étanchéité 32, 33 permettant de réaliser une cavité étanche à l'intérieur des fentes longitudinales 17, 18 et s'il y a dans l'élégi central 9 du piston 4, cette cavité pouvant servir de réserve de lubrifiant non soumis à l'influence du fluide moteur et assurant la lubrification permanente des pièces en mouvement. Les plaques de fermeture 11, 12 peuvent etre adaptées de multiples façons pour obtenir une grande variété de moyens de fixation. Dans l'exemple représenté, pour cette fixation, la plaque de fermeture 11 et de dimension radiale supérieure à celle du corps 10 et présente des perçages 34 pour des vis de fixation 35 s'engageant dans des trous 36 percés puis taraudés dans le bâti 3. Les avantages de cette unité sont très nombreux - le corps 10, usiné extérieurement, assure un guidage précis du manchon 20. Ce guidage est constant tout au long de la course. Il peut être important ; en effet, il peut toujours etre au moins égal à la longueur de déplacement du piston 4. - les efforts moteur et résistants sont supportés par le piston 4 dans une zone 9 dont la sectinn est presque égale à la section intérieure du corps 10. Par conséquent, pour un meme effort moteur disponible, cette section est beaucoup plus importante que la section de la tige du vérin classique. Les risques de flambage sont donc pratiquement inexistants. - les réactions transmises par ltélément déplacé à l'unité, vont s'appliquer au corps 10 qtii peut 8Ere fixé à ses deux extrémités. Là encore, pour un même effort moteur disponible, l'unité pourra supporter des moments fléchissants beaucoup plus importants que la tige de vérin classique. - les sections 5,6, sur lesquelles agit la pression du fluide étant égales pour les deux sens de déplacement, la force disponible est la même dans les deux sens. - l'unité pouvant être fixée par ses deux extrémités, le manchon 20 transmettant l'effort moteur se trouve alors entre les deux points de fixation. - la multiplicité des formes que peut avoir le manchon 20 et la variété des accessoires qu'il peut porter directement permettent d'obtenir très simplement une gamme étendue d'unités pour réaliser des opérations très diverses. I1 est bien évident que l'invention n'est pas limitée à l'exemple ci-dessus décrit et représenté à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de la présente. REVENDICATIONS 1) Unité de mouvement à fluide caractérisée en ce qu'elle comprend a) un long piston à double face et équipé près de chacune d'elle de joints périphériques d'étanchéité, b) un corps à l'intérieur duquel stajuste et peut coulisser axialement le piston. c) deux plaques de fermeture des extrémités du corps. d) deux raccords à des canalisations de distribution du fluide hydraulique ou pneumatique et situées chacune à l'une des extrémités du corps. e) au moins une fente longitudinale exécutée dans le corps, à sa partie médiane, entre les deux zones de déplacement possible des joints d'étan cavité près des deux faces du piston. f) au moins un doigt solidaire du piston et passant au travers du corps par la fente ci-dessus. 2) Unité de mouvement à fluide selon la revendication 1, caractérisée en ce que le doigt est une goupille radiale fixée dans un logement exécuté entre les deux faces du piston et passant au travers du corps par deux fentes longitudinales diamétralement opposées. 3) Unité de mouvement à fluide selon la revendication 1, caractérisée en ce quelle comprend un manchon, s'ajustant et pouvant coulisser sur la face extérieure du corps, dans ce manchon étant prévu au moins un logement pour le doigt, liant de ce fait en translation le piston et le manchon. 4) Unité de mouvement à fluide selon la revendication 1, caractérisée en ce quelle comprend des butées limitant le déplacement du piston dans le corps. 5) Unité de mouvement à fluide selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque butée est constituée par une tige filetée vissée dans un trou taraudé, de préférence axialement, dans la plaque defermeture et présentant extérieurement une tête de manoeuvre et un contre-écrou de blocage après réglage. 6) Unité de mouvement à fluide selon la revendication 3, caractérisée en ce que le manchon est équipé, à chacune de ses extrémités, de joints internes d'étanchéité et en ce qu'un lubrifiant est introduit dans la cavité délimitée par les fentes longitudinales et éventuellement la partie centrale du piston si celle-ci est décolletée. 7) Unité de mouvement à fluide selon la revendication 1, caractérisée en ce que ltune au moins des plaques de fermeture présente des orifices pour la fixation de l'unité au bâti de l'élément à commander alors que le manchon présente extérieurement les formes nécessaires à la transmission de la force motrice au dit élément à commander.