Brevet FR2160378A1 — publié le 19730629

Dans le domaine de la conception et de la fabrication des vérins, on tend en permanence à augmenter les caractéristiques obtenues. C'est ainsi qu'on augmente les courses des pistons ainsi, bien entendu, que les longueurs des tiges de piston correspondantes. Eu égard, également, aux valeurs des pressions du fluide, on a cependant constaté que les vérins classiques à grande course nécessitaient un entretien plus important que les vérins à course plus petite, notamment par le fait que les joints d'étanchéité du coulissement de la tige de piston dans le cylindre subissaient une usure très importante. Par ailleurs, l'augmentation de la longueur des tiges de piston a accru le risque de flambage desdites tiges. D'autres inconvénients, d'usinage notamment, sont liés à l'adoption des vérins à grande course. L'invention entend remédier à cet état de choses et propose, pour ce faire, un vérin, dont la conception est nouvelle et qui est susceptible de posséder une grande course globale, sans pour autant avoir les inconvénients des vérins classiques. L'invention a donc pour objet un vérin à double effet constitué par un cylindre, par un piston monté coulissant dans ledit cylindre, et par une tige de piston attelée audit piston et traversant,de manière étanche, l'un des fonds du cylindre. Ce vérin comporte en outre des deuxième piston et deuxième tige de piston. Le deuxième piston est monté coulissant dans le cylindre, cependant que la deuxième tige de piston est attelée au deuxième piston et traverse, de manière étanche, l'autre fond du cylindre. Les piston et deuxième piston délimitent avec le cylindre trois chambres, deux chambres extrêmes et une chambre intermédiaire, qui est située du côté opposé à chacune des deux chambres extremes par rapport, respectivement, au piston et au deuxième piston. Les deux chambres extrêmes sont reliées par un conduit de communication, cependant que, de manière connue en soi, le groupe des deux chambres extrêmes et la chambreintermédiaire sont raccordés à un circuit de distribution de fluide sous pression. Avantageusement, le cylindre comporte deux parties, chacune de longueur sensiblement égale à la moitié de la longueur totale dudit cylindre, ces deux parties étant assemblées de manière étanche. Selon un premier mode de réalisation, la chambre intermédiaire est raccordée au circuit de distribution par un orifice ménagé dans le cylindre dans sa zone médiane. Cet orifice raccordant la chambre intermédiaire au circuit de distribution est ménagé dans une seule des deux parties du cylindre. Selon un deuxième mode de réalisation, la chambre intermédiaire est raccordée au circuit de distribution par un conduit ménagé dans l'un des groupes de deux éléments, piston et tige de piston, ou, deuxième piston et deuxième tige de piston. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires ainsi que leurs avantages apparattront, au cours de la description de réalisations donnéeci-dessous à titre d'exemple. I1 est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. I1 sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels les figures 1 et 2 sont des coupes axiales représentant deux modes de réalisation d'un vérin conforme à l'invention. En regard de la figure 1, on note qu'un cylindre est constitué par deux parties la et lb, de longueurs 11 et 12 sensiblement égales entre elles et égales à la moitié 2 de la longueur totale L dudit cylindre. Ces deux parties du cylindre sont assemblées par leur plan de joint central 1ç pu des boulons 2. Un joint d'étanchéité 3 est disposé au niveau des faces en regard du plan de joint lc. Le cylindre est, par ailleurs, délimité par des fonds 4a et 4b fixés respectivement sur les parties la et lb par des vis 5. A l'intérieur du cylindre, un piston 6 et un deuxième piston 7 sont montés coulissants. Une tige de piston 8 est solidaire du piston 6, et traverse le fond 4a, cependant qu'une deuxième tige de piston 9 est solidaire du deuxième piston 7 et traverse le fond 4b. Des segments d'étanchéité 10 sont, bien entendu, insérés dans des encoches ménagées, à cet effet, comme cela est d'ailleurs déjà connu. Les piston 6 et deuxième piston 7 délimitent, avec le cylindre, deux chambres extrêmes et une chambre intermédiaire. La chambre extrême lla est délimitée par le piston 6, la partie la du cylindre et le fond 4a et contient au moins partiellement la tige de piston 8. La chambre extrême îlb est délimitée par le deuxième piston 7, la partie lb du cylindre et le fond 4b et contient au moins partiellement la deuxième tige de piston 9. Enfin, la chambre intermédiaire 12 est délimitée par les deux parties la et lb du cylindre et par les piston 6 et deuxième piston 7. Selon ce qui est représenté sur la figure 1, dans la configuration dans laquelle les tige de piston 8 et deuxième tige de piston 9 sont entièrement rentrées dans le cylindre, une distance d est ménagée entre les piston 6 et deuxième piston 7. Un conduit de communication 13 est raccordé aux deux chambres extremes lla et llb, qu'il relie. De plus, un orifice 14 est ménagé dans la partie la du cylindre et débouche dans la chambre intermédiaire 12, quelconque soient les positions relatives des piston 6 et deuxième piston 7 dans le cylindre. Le vérin, qui a été décrit, est branché, par des raccords 15 et 16 fixés, respectivement sur le conduit 13 et sur la partie la du cylindre au niveau de l'orifice 14, sur deux conduits 17 et 18 reliés à un distributeur à trois positions 19. On note qu'une pompe 20, reliée par un conduit d'aspiration 21 à un réservoir de fluide 22, a son conduit de refoulement 23 relié au distributeur 19. Un conduit 24 est branché en dérivation sur le conduit 23, un clapet de décharge taré 25 étant disposé sur ce conduit 24. Enfin, un conduit 26 relie le distributeur 19 au réservoir 22. Les trois positions du distributeur 19 correspondent - la première position, à la mise en communication des conduits 17 et 23, et, 18 et 26 - la deuxième position, à la mise en communication des conduits 23 et 26, et à l'obturation, au niveau du distributeur 19, des conduits 17 et 18 - la troisième position, à la mise en communication des conduits 17 et 26, et, 18 et 23. La variante représentée sur la figure 2 est très analogue à celle de la figure 1. Elle possède les principaux constituants qui sont indiqués par les memes repères que ceux que la variante de la figure 1. On notera essentiellement que deux conduits 27 et 28 ont été ménagés dans la tige de piston 8 et dans le piston 6 et débouchent, respectivement, dans la chambre extrême lla et dans la chambre intermédiaire 12. Des raccords 15a et 16a, analogues aux raccords 15 et 16 déjà indiqués, remplacent ces raccords et sont fixés sur les conduits 28 et 27, pour en permettre le raccordement aux conduits 17 et 18. L'exposé des modes d'utilisation des vérins, qui ont été décrits, est donné ci-après. En regard de la figure 1, on note qu'en disposant le distributeur 19 sur sa troisième position, le fluide refoulé par la pompe 20 dans le conduit 23, est véhiculé dans le conduit 18 jusque dans la chambre intermédiaire 12. L'action de la pression de ce fluide sur les faces des piston 6 et deuxième piston 7, qui délimitent la chambre intermédiaire 12 apour effet de repousser ces piston et deuxième piston. Naturellement, le conduit 13 permet le refoulement du fluide contenu dans les chambres extremes lla et llb, qui sont ainsi branchées en parallèle. Cependant, on note que l'un quelconque de ces éléments aura sa course totale limitée à approximativement la moitié de la course totale du vérin, c'està-dire à la moitié de la différence des distances qui séparent les axes 8a et 9a d'articulation des tige de piston 8 et deuxième me tige de piston 9, dans les configurations dans lesquelles les tiges 8 et 9 sont entièrement sorties, et, entièrement rentrées. On peut donc obtenir une course totale du vérin importante, tout en limitant la course des tige de piston 8 ou deuxième tige de piston 9. De ce fait, l'usure des segments d'étanchéité 10 est pratiquement divisée par deux par rapport à un vérin classique de meme course totale. On aura également remarqué que la longueur des tige de piston 8 et deuxième tige de piston 9 est environ égale à la moitié de celle d'un vérin classique de meme course totale. Cette caractéristique permet de diminuer le diamètre desdites tiges par rapport au diamètre de la tige de piston d'un vérin classique, tout en conservant une limite de flambage identique. La disposition décrite, conforme à l'invention, permet donc, à caractéristiques fonctionnelles identiques, un allègement du vérin, l'admission d'efforts plus importants, et, par suite, une réduction du prix de revient d'un tel vérin. Le fait que les fonds 4a et 4b du cylindre soient fixés par des vis 5, et non par soudure, sur les parties la et lb corres pondantes, permet une réalisation simple du vérin. Enfin, la constitution du cylindre en deux parties la et lb de longueurs sensiblement égales àla moitié de la longueur totale L, permet, au cours de l'usinage de n'avoir à déplacer que des pièces d'un poids moitié de celui d'un cylindre monobloc. De plus, les tolérances d'usinage sont moins sévères pour les parties la et lb de longueur environ égale à L/2 que pour un cylindre monobloc.En effet, on sait qu'il faut ne pas dépasser une conicité donnée pour un cylindre de vérin, et qu'il est facile d'atteindre cette qualité d'usinage pour un cylindre de longueur L/2, alors qu'il devient difficile de l'atteindre pour un cylindre de longueur L. On remarquera cependant que, s'il est judicieux de constituer les parties la et lb par des pièces identiques, ou presque, ceci pour des raisons de facilité d'usinage, il reste possible de choisir ces parties de longueur 11 et 12 différentes, si la nécessité d'une réalisation particulière se révèle. I1 est même possible de constituer le cylindre par une seule pièce correspondant aux deux pièces la et lb précitées, ce qui est pratiquement sans inconvénient pour des vérins de courses moyennes. Bien entendu, il n'est pas utile d'insister sur les modes d'alimentation d'un vérin, connus en eux-memes, ni sur la possibilité de réaliser cette alimentation, soit uniquement par les parties la et lb du cylindre, comme dans la réalisation de la figure 1, soit par l'une des tiges de piston, telle que la tige 8 de la figure 2, soit enoore partiellement par l'un de ces modes, et partiellement par l'autre mode. De même, le conduit de communication 13 pourrait encore être ménagé dans les parois des parties la et lb, au lieu d'en être distinct comme dans la réalisation représentée. L'invention n'est pas limitée aux réalisations qui viennent d'être décrites, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes qui pourraient leur Entre apportées sans avertir de leur cadre, ni de leur esprit. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICTiONS 1. Vérin à double effet constitué par un cylindre, par un piston monté coulissant dans ledit cylindre, et par une tige de piston attelée audit piston et traversant de manière étanche l'un des fonds du cylindre, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des deuxième piston et deuxième tige de piston, en ce que ledit deuxième piston est monté coulissant dans le cylindre, en ce que ladite deuxième tige de piston est attelée au deuxième piston et traverse de manière étanche l'autre fond du cylindre, en ce que les piston et deuxième piston délimitent avec le cylindre trois chambres -deux chambres extrêmes et une chambre intermédiaire, qui est située du coté opposé à chacune des deux chambres extrêmes par rapport, respectivement, au piston et au deuxième piston-, en ce que les deux chambres extrêmes sont reliées par un conduit de communication, et en ce que, de manière connue en soi, le groupe des deux chambres extrêmes et la chambre intermédiaire sont raccordés à un circuit de distribution de fluide sous pression. 2. Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre comporte deux parties, chacune de longueur sensiblement égale à la moitié de la longueur totale dudit cylindre, ces deux parties étant assemblées de manière étanche. 3. Vérin selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre intermédiaire est raccordée au circuit de distribution par un orifice ménagé dans le cylindre dans sa zone médiane. 4. Vérin selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'orifice raccordant la chambre intermédiaire au circuit de distribution est ménagé dans une seule des deux parties du cylindre. 5. Vérin selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre intermédiaire est raccordée au circuit de distribution par un conduit ménagé dans l'un des groupes de deux éléments, piston et tige de piston ou deuxième piston et deuxième tige de piston.