Brevet FR2331701A1 — publié le 19770610

La í:résente invention se rapporte à un vérin télescopique à effort différentiel. Dans l'industrie et également dans de-nombreuses autres applications, on utilise des vérins télescopiques pour serrer des pièces ou pour exécuter des opérations sur des pièces. Normalement, ces appareils peuvent prendre une position rétractée dans laquelle ils sont écartés d'une pièce ou d'un logement destiné à recevoir une pièce et une position d'extension dans laquelle ils sont en contact avec la pièce. Dans un exemple typique d'rppîication, ces vérins sont utilises en soudage, ou encore pour serrer ou positionner une pièce. I1 arrive fréquemment que les forces exercées par ces vérins sur une pièce t cuvent atteindre une valeur considérable et que leur utili-a- tion entraîne un risque de blessure pour les doigts ou la main de l'ouvrier. le but de l'invention est d'élintiner ou dtatténuer ce risque en réalisant un vérin télescopique dont la course d'extension comprend une portée initiale dans laquelle il développe une force relativement faible et sans danger et qui ne développe sa force totale que losqu'il approche de sa position finale ou de travail l'invention a our objet à cet effet un dispositif de vérin télescopique à effort différentiel comprenant un piston principal associé à un cylindre principal, une tête de cylindre principal à une extrémité de ce cylindre principal, une tige de piston qui fait saillie sur le piston principal dans le sens opposé à la tête de cylindre, un cylindre secondaire formé à l'intérieur de la tige de piston et avec lequel coopère un piston secondaire, un orifice d'entrée ménagé dans la tete du cylindre et qui communique avec le cylindre secondaire pour introduire le fluide sous pression dans ce dernier, de manière que le fluide repousse le piston principal en l'éloignant de la tete du cylindre principal et des moyens qui isolent le cylin dre secondaire du cylindre principal tant que le piston principal se trouve à une distance ae la tête du cylindre inférieure à une distance spécifiée. le piston secondaire est de préférence constitué par un vérin comprenant un plongeur fixé à la tette du cylindre. Ce plongeur peut présenter un passage central communiquant avec le cylindre secondaire et avec l'orifice d'entrée. Dans une forme de réalisation préférée, une garniture d'étanchéité est prévue entre le piston principal et ce plongeur et un second. orifice fait communiquer le passage central de ce plongeur avec le volume extérieur à ce plongeur de manière -ue le fluide sous pression soit transmis au cylindre principe lorsque la garriiture d'étanchéité portée par le piston principal démasque ce deuxième orifice. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparat- tront au cours de la description qui va suivre. le dessin annexé est une coupe verticale de certains éléments du dispositif télescopique suivant l'invention. Dans l'exemple de réalisation représenté au dessin, un dispositif télescopique comprend un cylindre principal 10 muni d'une tête il dans laquelle sont prévus des orifices 12 et 13 prévus respectivement pour l'entrée et la sortie du fluide sous pressIon. Un piston principal 15 coulisse dans le cylindre 10 et une garniture d 'étan- chéité 16 établit un joint étanche entre le piston 15 et la surface interne du cylindre 10. Une tige de piston 17 est fixée au piston 15 au moyen d'une bague d'arrêt 19 et fait saillie sur ce piston 15 dans le sens opposé à la tête 11 du cylindre. Une entretoise 20 fixée à la tête il joue le rôle de butée de fin de course pour le piston 15. A l'intérieur de la tige de piston 17 est formé un cylindre secondaire 21, dans lequel coulisse un piston secondaire 22 constitué par un plongeur creusé d'un passage central 24. Ce plongeur 22 est fixé à la tête Il en 25 et bloqué par un contre-écrou 26. Deux ori fices traversent la paroi du plongeur, le premier orifice 29, communiquant avec l'orifice d'entrée 12 tandis que le deuxième orifice 30, est situé à proximité de l'extrémité libre du plongeur 22. le piston principal 15 porte une garniture d'étanchéité 33 qui prend appui sur la surface externe du plongeur 22 et isole le cylindre secondaire du cylindre principal. Etant donné que le dispositif peut présenter n'importe quelle longueur voulue, il est représenté interrompu sur le dessin et il convient également de remarquer que les extrémités libres du cylindre 10 et de la tige de piston 17 ne sont pas représentées du fait que les détails de leur construction ne sont pas nécessaires nour permettre de comprendre l'invention. moutefois, il doit être entendu que la partie active, ou de contact avec a pièce du dispositif est ontce sur la tige de piston 17 et cue le dispositif est lul-même monté en @osition par des moyens appropriés disposés en un point approprié de sa longueur. On décrira maintenant le fonctionnement de ce dispositif en sunposant pour commencer que le dispositif se trouve initialement dans sa position rétractée représentée sur le dessin. Un fluide sous pression est introduit dans l'orifice d'entrée 12 et traverse l'ori- fice 29 et le passage 24 pour pénétrer dans le cylindre secondaire 21 il convient de remarquer que, dans cette nosition, la garniture d'étanchéité @@ empêche le fluide sous pression de pénétrer dans le volume 14 du cylindre principal. ie fluide agit sur la face d'extrémité du cylindre 21 sur une surface effective égale a la section du plongeur 22 et repousse la tige ue piton 17 en entraînant le piston principal 15. La force totale qui détermine ce mouvement est petite et insuffisante pour blesser, par exemple la main d'un ouvrier qui serait serrée par l.'ex- trémité libre de la tige de piston 17. Ce mouvement se poursuit jusqu'à ce que la garniture d'étanchéité 33 portée par le piston principal franchise le deuxième orifice 30 du plongeur 22 pour laisser ensuite le fluide pénétrer dans le volume intérieur 14 du cylindre principal et agir sur la surface du piston principal. la force qui s'exerce alors sur la tige de piston 17 est beaucoup plus forte et portée à la valeur de la force de travail désirée et potentiellement dangereuse mais, en pratique, le dispositif est positionné et ajusté de telle manière que la force de travail ne soit pas appliquée tant que le piston principal n'a pas atteint la dernière fraction de centimètre de sa course, c'est-à-dire tant que l'espace compris entre la partie active du dispositif, située à l'extrémité de la tige de piston 17, et la pièce, n'est pas trop petit pour donner place même à un seul doigt d'un ouvrier. Il es évident que la course totale de la tige de piston 17 est déterminée par le montage du dispositif par rapport à la pièce et que la course partielle que cette tige 17 parcourt avant que le flui de de travail ne soit admis au cylindre principal est la distance T indiquée sur ie dessin. lorsque le dispositif est nonté correctement, les courses à faible force et à grande force de la tige de piston 17 assurent donc le fonctionnement correct et sans danger que vise à obterir l'invention. Pour régler la longueur Ce la course ^, on desserre le contreécrou 26, on visse ou on dévisse le plongeur 2.i de la longueur voulue dans la tige de cylindre 11 puis on resserre le contre-écrou 26. le meilleur usage de cette facilité de réglage consiste dans le re- glage fin de la position de montage du dispositif par rapport aux longueurs de course. Un autre moyen de réglage ce la longueur ae la course T consiste à remplacer l'entretoise 20 par une autre entretoise de hauteur différente. Ce procédé implique un démontage partiel du dispositif mais il apporte l'avantage de supprimer tout risque de modification de la longueur de la course T par l'utilisateur, soit par inadvertance, soit par accident, lorsque cette course a été correctement réglée. le fonctionnement du dispositif et son mode de réglage n'ont été décrits ci-dessus que dans le cas de la course d'extension et il va de soi que le cylindre 10 est à double effet, de sorte que le dispositif peut être ramené positivement à la position représentée sur le dessin, auquel cas le fluide de travail est évacué de l'espace 14 compris entre le piston principal 15 et la tette de cylindre Il à travers un orifice 40 communiquant avec l'orifice de sortie 13. La forme de réalisation décrite peut être modifiée, par exemple, on peut introduire le fluide de travail dans le dispositif par l'extrémité libre du plongeur au lieu de l'introduire par l'orifice d'entrée séparé 12. Par ailleurs, l'orifice de sortie 13 peut être muni d'un clapet anti-retour ayant pour fonction de laisser le fluide pénétrer à faible débit dans le cylindre principal, et d'éviter ainsi l'établissement d'un fort vide partiel dans le cylindre principal. En outre, l'orifice de sortie 17 peut éventuellement être équipé d'un dispositif de réglage du débit ou d'un indicateur de pression. Revendications 1 @ispositif télescopique à effort différentiel, caractérisé er ce qu'il comprend un pisten principal (15) coopérant avec un cylindre principal (10), une tête (11) de cylindre principal prévue à une extrémité de ce cylindre principal, une tige de piston (17) qui tant saillie su le piston principal dans le sens opposé à la tête ce cylindre, un cylindre secondaire (21) forme 8 l'intérieur de la tige de piston et coopérant avec un piston secondaire (22), un orifice d'entrée (12) ménagé dans la tête du cylindre et qui communique avec le cylindre secondaire pour introduire un fluide sous pression dans ce dernier de manière que le fluide repousse le piston principal en 'éloignant de la tête du cylindre, et des moyens (33) qui isolent le cylindre secondaire du cylindre principal tant que ce dernier se trouve à une distance de la tête du cylindre principal inférieure à une distance prédéterminée (T). 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston secondaire (22) est constitué par un vérin ayant un plongeur fixé à la tête du cylindre. 7 - Dispositit' suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le plongeur (22) es creusé d'un passage central (24) qui communique avec le cylindre secondaire et avec l'orifice d'entrée. 4 - Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'une garniture d'étanchéité (33) est intercale entre le piston principal et le plongeur et en ce qu'un deuxième orifice (30) fait communiquer le passage central du plongeur avec le volume extérieur à ce plongeur, de manière que le fluide sous pression soit transmis au cylindre principal lorsque la garniture d'étanchéité portée par le piston principal déasque ledit second orifice. 5 - Dispositif suivant l'une quelconcue des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que ladite distance spécifiée (T) est réglable.