Brevet FR2311949A1 — publié le 19761217

La présente invention concerne un vérin comportant un cylindre et un piston exécutant dans le cylindre un mouvement alternatif rectiligne dans le sens longitudinal du cylindre sous l'action d'un fluide sous pression, solidaire d'une tige de piston immobilisée en rotation relativement au cylindre. Elle concerne donc un vérin dans lequel la tige de piston et par conséquent le piston sont immobilisés en rotation relativement au cylindre. Dans les vérins de ce type, il est important que les moyens d'immobilisation en rotation de la tige de piston ne nuisent pas au guidage longitudinal de la tige et du piston. I1 est important en outre, pour la simplicité du montage et la modicité du coût de fabrication, que ces moyens soient simples. Enfin, l'immobilisation en rotation de la tige de piston ne doit pas poser de problèmes d'étanchéité au niveau des chambres de travail du cylindre. L'invention a donc pour objet de réaliser un vérin du type précité dans lequel les conditions ci-dessus sont satisfaites de façon optimale, c'est-à-dire un vérin simple et peu coûteux, dans lequel l'immobilisation en rotation va de pair avec un guidage longitudinal parfait, et qui ne présente aucun probe' me d'étanchéité. A cet effet, dans le vérin selon l'invention, un des couvercles fermant les extrémités du cylindre est entouré, à la manière d'un étrier, par un système de guidage immobilisé en rotation a la fois sur la tige de piston et sur la face externe du cylindre et immobilisé en outre dans le sens longitudinal relati serment a la tige de piston tout en pouvant se déplacer dans ce sens relativement au cylindre, ou vice versa. Le système de guidage du vérin selon l'invention est donc disposé à l'extérieur du vérin et n'agit sur celui-ci que de l'extérieur, de sorte qu'aucun moyen ne doit être prévu à 1' intérieur du cylindre pour assurer l'immobilisation en rotation. I1 en résulte que des vérins simples, dans lesquels la tige de piston est libre en rotation, peuvent sans difficultés être trans formés en vérins à tige de piston immobilisée en rotation; il suffit pour cela de monter extérieurement le système de guidage. Le vérin selon l'invention est donc peu coûteux et le fait qu'il ne comporte qu'un nombre réduit de pièces contribue encore a réduire son prix de revient. Outre un excellent guidage longitudinal assuré de I'extérieur, le fait qu'aucun moyen autreque ceux existant dans les vérins ordinaires a tige libre en rotation n' est prévu à l'intérieur du cylindre permet d'obtenir une étanchéité parfaite, sans organes d'étanchéité supplémentaires. Le vérin selon l'invention convient donc parfaitement aux appareils de manutention et de levage. Bien que le système de guidage puisse, en principe, ê- tre constitué par un simple étrier, il est avantageux qu'il comporte un cylindre de guidage entourant le cylindre du vérin et dépassant de ce dernier dans le sens longitudinal, ainsi qu'un couvercle fermant ledit cylindre de guidage a' son extrémité qui dépasse du cylindre du vérin et agissant par sa partie centrale sur la partie de la tige de piston qui dépasse vers ltextérieur du couvercle du vérin. On obtient ainsi un guidage cylindrique ex trêment sûr, sans possibilité de rotation. De préférence, l'extrémité de la tige de piston est solidaire du couvercle du cylindre de guidage, tandis que ce cylindre coulisse longitudinalement sur le cylindre du vérin par em boîtement télescopique. La face interne du cylindre de guidage peut d'ailleurs être guidée sur la face externe du cylindre du vérin, par exemple par coulissement d'une règle dans une rainure ou au moyen d'un guidage polygonal, à section carrée ou hexagonale. Enfin, l'extrémité du cylindre de guidage opposée à celle fer mée par le couvercle et chevauchant le cylindre du vérin peut ê- tre fermée e par un couvercle annulaire monté de façon parfaitement étanche sur ce dernier cylindre. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce vérin: Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un vérin selon l'invention; Fig. 2 est une vue de dessus du vérin de fig. 1 en position rétractée de la tige de piston. Le vérin représenté dans les figures comporte un cylindre 1, dans lequel un piston 3 exécute un mouvement alternatif rectiligne dans le sens de l'axe longitudinal 2 du cylindre. A chacune de ses extrémités, le cylindre 1 est fermé par un couvercle 4, 5. Le couvercle 4 est traversé par une tige 6 solidaire du piston 2, la partie 7 de cette tige qui dépasse du couvercle 4 ayant sa longueur maximale dans la position extrême gauche du pis ton i qui est représentée i la fig. 1. Le cylindre 1 du vérin est entouré par un cylindre de guidage 8 qui, dans le sens de l'axe longitudinal 2 dépasse du couvercle 4. A son extrémité qui dépasse du vérin, ce cylindre de guidage 8 est fermé par un couvercle 9 qui, par sa partie centrale, est monté sur la partie 7 de la tige de piston et est solidaire de cette dernière. La tige de piston 6, le couvercle 9 et le cylindre de guidage 8 sont donc groupés s en un ensemble rigide. De plus, le cylindre 8 et son couvercle 9 forment un système de guidage qui assure l'immobilisation en rotation de la tige de piston 6 relativement au cylindre 1 du vérin.A cet effet, comme il a été expliqué plus haut, la tige de piston 6 est solidaire a la fois en rotation et dans le sens longitudinal du système constitué par le couvercle 9 et le cylindre 8, tandis que ce dernier est monté télescopiquement sur le cylindre 1 du vérin, de façon pouvoir coulisser longitudinalement sans possibilité de rotation relativement i ce dernier. Pour le guidage de la face interne 10 du cylindre de guidage sur la face externe du cylindre 1, ladite face interne présente deux règles 11, 12 (en principe une seule suffit) qui coulissent dans deux rainures respectives fl, 14 ménagées sur la face externe du cylindre 1. Il va de soi que les règles peuvent être prévues sur la face externe du cylindre 1 et les rainures sur la face interne du cylindre 8.Comme le montre la fig. 1, les règles de guidage il, 12 sont fixées sur la face interne du cylindre 8 au moyen de goujons 15 et de vis 16. Les rainures 13, 14 sont formées sur le couvercle 4 du cylindre i. L'extrémité du cylindre de guidage 8 qui est opposée au couvercle 9 et se trouve sur le cylindre 1 du vérin est fermée par un couvercle annulaire 17 qui, lorsque le piston 3 se déplace, coulisse sur le cylindre 1 avec interposition d'un joint racleur 18 et d'un coussinet fendu li Une douille entretoise 20 est placée entre le couvercle 17 et les rainures de guidage fl, 14; elle prend appui, sur un côté, contre une bague 21 munie d' une rainure. Si l'on veut amener le piston 2 de la position extrême représentée a la fig. i a la position extrême opposée, on introduit un fluide sous pression a travers le couvercle 2 du cylindre de guidage et un alésage axial 22 de la tige de piston et ce fluide s'écoule alors par un canal transversal 23 de la tige de piston et un espace annulaire 24 pour agir sur la face du piston tournée vers le couvercle 4.Le piston se déplace alors dans le sens de la flèche 25 et au cours dc ce mouvement, il se produit une diminution de volume, non seulement de l'espace compris entre le piston 3 et le couvercle 5 et désigné p & la référence 35, duquel le fluide sous pression est refoulé à travers le canal 27, mais aussi de l'espace 28 compris entre le couvercle 9 du cylindre de guidage et le couvercle 4 traversé par la tige de piston. Pour que cette diminution de volume ne nuise pas au déplacement du piston, le couvercle 9 présente un orifice de mise à l'air li bre 2?, qui relie l'espace 28 à l'atmosphère. Inversement, lorsque le piston se déplace dans le sens de la flèche 26, l'orifice 29 permet a l'air de pénétrer dans l'espace 28 pour compenser la diminution de pression due a l'augmentation de volume. A la fin de la course du piston dans le sens de la flèche 25, un doigt amortisseur 2 pénètre dans le canal 27 du couvercle 5, étranglant ainsi la section de passage de ce dernier, et une bague d' amortissement 31 vient buter contre le couvercle 5. Une bague 32 correspondant a la bague 31 est montée sur l'autre face du piston.Pendant toute la course du piston, les règles 11, 12 glissent dans les rainures fl, 14, empêchant ainsi toute rotation du cylindre de guidage 8 et, par conséquent de la tige de piston 6 relativement au cylindre 1 du vérin. En ce qui concerne la forme d'exécution qui vient d' être décrite, on notera enfin qu'une bague d'étanchéité li et une bague de guidage 34 sont montées sur la face externe du piston 3. L'étanchéité entre la tige de piston 6 et le couvercle 4 est assurée de la manière habituelle. Comme variante à cette forme d'exécution il est possible, en principe, que le système de guidage ne soit pas constitué par un cylindre et un couvercle. Dans le cas le p3ùs simple, il suffit d'un étrier immobilisé en rotation, d'une part sur le cylindre du vérin et, de l'autre, sur la tige de piston et longitudinalement déplaçable sur l'un ou sur l'autre. Par exemple, le système de guidage peut être solidaire du cylindre et coulisser sur la tige de piston. il faut que, de toute façon, un des couvercles fermant les extrémités du cylindre du vérin soit entouré à la manière d'un étrier par un système de guidage immobilisé en rotation tant sur le cylindre que sur la tige de piston mais pouvant coulisser longitudinalement sur un seulement de ces deux éléments, mais non sur l'autre. Dans une autre variante de réalisation, on peut prévoir pour le coulissement sans rotation du cylindre de guidage sur le cylindre du vérin non plus des règles glissant dans des nervures, mais un guidage carré ou hexagonal, la face interne du premier et la face externe du second ayant un profil, non plus circulaire, mais polygonal. Une autre possibilité d'interprétation de la forme d' exécution décrite en référence aux figures consiste à considérer le couvercle 4 comme un piston et le cylindre 1 comme une tige de piston. Selon cette interprétation, le cylindre de guidage 8 correspond alors à un cylindre de vérin dans lequel coulisse un piston constitué par le couvercle 4. Dans ce cas, le couvercle 9 et le couvercle annulaire 17 du cylindre de guidage 8 deviennent les deux couvercles du vérin, la tige de piston 6 devenant une tige de guidage du piston constitué par le couvercle 4. Cette in terprétation ne diffère de la description de l'objet de l'invention et de la définition qui en est faite dans les revendications que par la dénomination des divers éléments, de sorte que l'inven- tion embrasse aussi cette interprétation. - REVENDICATIONS 1.- Vérin comportant un cylindre et un piston exécutart dans ce cylindre un mouvement alternatif rectilignehans le sens longitudinal sous l'action d'un fluide sous pression, solidaire d'une tige de piston immobilisée en rotation relativement au cylindre, caractérisé en ce qu'un des couvercles fermant les extrémités du cylindre est entouré, à la manière d'un étrier, par un système de guidage immobilisé en rotation à la fois sur la tige de piston et sur la face externe du cylindrent immobilisé en outre dans le sens longitudinal relativement à la tige de piston tout en pouvant se déplacer dans ce sens relativement au cylindre ou vice versa. 2.- Vérin selon la revendication 1, caractérise en ce que le système de guidage est constitué par un cylindre entourant le cylindre du vérin et dépassant de ce- dernier dans le sens longitudinal, ainsi qu'un couvercle fermant ledit cylindre à son extrémité qui dépasse du cylindre du vérin et agissant par sa partie centrale sur la partie de la tige de piston qui dépasse vers I'extérieur du couvercle du vérin. 3.- Vérin selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité de la tige de piston est solidaire du couvercle du cylindre de guidage, tandis que ce cylindre coulisse longitudinalement sur le cylindre du vérin par emboitement télescopique, par exemple par glissement de sa face interne sur la face externe du cylindre du vérin, le système de guidage formant avantageusement avec la tige de piston un ensemble rigide. 4.- Vôrin selon la revendication 3, caractérisé en ce que I'extrémité du cylindre de guidage opposée à celle ferméepar le couvercle et chevauchant le cylindre du vérin est fermée e par un couvercle annulaire monté sur ce dernier de façon parfaitement étanche. 5.- Vérin selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que la face interne du cylindre de guidage présente au moins une règle saillante glissant dans une rainure formée sur la face externe du cylindre du vérin, ou vice versa. 6.- Vérin selon la revendication 3,ou la revendication 4, caractérisé en ce que le cylindre de guidage est guidé sur le couvercledu vérin par un guidage polygonal, de préférence carré ou hexagonal. 7.- Vérin selon l'une quelconque des revendications 2 6, caractérisé en ce que le couvercle du cylindre de guidage presente un orifice qui fait communiquer avec l'atmosphère 1' espace compris entre ledit couvercle et le couvercle du vérin traversé par la tige de piston. 8.- Vérin selon l'une quelconque des revendications 2 a 7, caractérisé en ce que la tige de piston comporte, pour l' écoulement du fluide sous pression vers la face du piston tournec vers le couvercle traversé par la tige de piston, un alésage axial dont l'extrémité intérieure communique avec ladite face.