Brevet FR2392261A1 — publié le 19781222

La présente invention concerne un vérin pneumatique ou hydraulique servant à l'exôcution d'un mouvement rectiligne et comprenant au moins une paroi de révolution extensible en forme d'.accord#on et des éléments de fermeture rigides aux deux extrémités axiales de la dite paroi, le fluide sous pression étant amené à un des éléments de fermeture, qui est immobilisé, tandis que l'autre élément de fermeture exécute le mouvement rectiligne. Dans les vérins connus de ce type, ltélément de fermeture mobile doit être guidé séparément, ce qui, suivant le lieu d'utilisation, entraine parfois des dépenses considérables. L'invention a donc pour objet de réaliser un vérin du même type, mais qui est muni d'un guidage qui lui est propre, ce qui permet de le fabriquer de façon beaucoup plus économique. A cet effet, dans le vérin selon l'invention, les éléments de fermeture ont, vus en coupe longitudinale, un profil en U qui coiffe la paroi en accordéon, sont tournés l'un en sens contraire de l'autre et se chevauchent l'un l'autre pour un guida ge dans le sens axial, avec immobilisation en rotation, pendant 1' exécution du mouvement rectiligne. Comme l'un des éléments de fermeture, notamment celui qui est muni des moyens d'amenée du fluide sous pression, est immobilisé, c'est-à-dire fixe, l'agencement selon l'invention permet de guider de façon simple ltélément de fermeture mobile, avec non seulement un diamètre de guidage important, mais aussi, et sans dépense supplémentaire, une immobilisation en rotation de ltélément de fermeture mobile sur l'élément de fermeture fixe. Le vérin selon l'invention peut donc être fabriqué de façon éco- nomique et le guidage peut en outre être conformé de manière a être pratiquement sans frottement. L'invention permet en outre d'obtenir un faible encombrement en hauteur et l'on est assuré d' une protection de la paroi en accordéon contre les détériorations dues à des sollicitations mécaniques extérieures pendant toute la course du vérin. Dans une forme d'exécution préférée du vérin selon 1' invention, la paroi de révolution en accordéon est un élément séparé, qui délimite de tous cotés la chambre du fluide comprimé et est placée dans l'élément de fermeture muni des moyens d'amenée du dit fluide. Le vérin selon l'invention comporte alors un nombre extrêmement réduit d'éléments constitutifs et il fonctionne pratiquement sans entretien. De plus, la chambre est parfaite ment étanche sans qu'on ait à recourir a des moyens supplémentaires. On peut donc soumettre aussi le vérin à des pressions relativement élevées. Pour augmenter sa résistance, il peut être avantageux de disposer dans les plis de la paroi en accordéon, soit des bagues radialement élastiques, soit un ressort hélicol- dal, suivant que les plis sont circulaires et superposés, ou en hélice. Le guidage axial avec immobilisation en rotation peut être obtenu de façon simple en munissant la partie orientée axialement d'un des éléments de fermeture d'une rainure axiale et celle de l'autre élément de fermeture d'une saillie radiale, qui s'engage dans la rainure pour réaliser avec elle une liaison positive dans le sens pôriphôrique. On peut alors, pour limiter le déplacement axial de l'élément de fermeture mobile dans un sens et/ou dans l'autre, prévoir une rainure fermée à l'une et/ ou l'autre de ses extrémités, ltextrémité (ou chaque extrémité) fermée servant alors de butée de fin de course pour la saillie. Dans une autre forme d'exécution préférée du vérin selon l'invention que les éléments de fermeture tournés l'un vers l'autre sont reliés télescopiquement l'un à l'autre par l'inter médiaire d'un ou plusieurs éléments, de sorte qu'on peut obtenir une course importante malgré un faible encombrement en hauteur. Le vérin et ses éléments constitutifs peuvent avoir une section rectangulaire ou circulaire. La paroi en accordéon peut stétendre en forme de cylindre ou de tronc de cane d'un ô- cément de fermeture à l'autre. Il est en outre possible de prévoir de chaque côté d'un élément de fermeture intermédiaire, qui peut être mobile ou immobile dans le sens axial, une paroi de révolution en accordéon munie d'un autre élément de fermeture, l'élément de fermeture intermédiaire ayant, vu en coupe longitudinale, sensiblement la forme d'un H. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, dont l'unique figure est une vue en coupe longitudinale qui représente, à titre d'exemple non limitatif, une forme d' exécution de ce vérin. Dans cette figure, le vérin est désigné par la référence générale 11. Ce vérin et tous ses éléments ont une section de forme circulaire. On peut voir que le vérin comprend essentiellement un élément de fermeture supérieur rigide 12 en forme de go det, un élément de fermeture inférieur rigide 13, également en forme de godet, les deux éléments étant orientés en sens inverse l'un de l'autre, et, entre ces deux éléments, une paroi de révolution extensible 14, en forme d'accordéon, qui constitue un élément séparé et définit la chambre du fluide comprimé 26. Les deux éléments de fermeture 12, 13 possèdent donc chacun un fond rigide, respectivement 16 et 17, raccordé à une partie cylindrique 18, 19 qui ne forme avec lui qu'une seule pièce. L'ensemble est agencé, par exemple, de telle façon que ltélé- ment de fermeture inférieur 13 est immobilisé sur la partie concernée de la machine équipée du vérin et est muni d'un orifice 21 pour l'entrée dans la chambre 26 du fluide comprimé, pneumatique ou hydraulique, cet orifice 21 étant avantageusement situé sur l'axe longitudinal 22 du vérin.Par contre, le fond 16 de 1' élément de fermeture supérieur 12 est plein et il est solidaire de la pièce de machine à dôplacer.La partie cylindrique 18 de I' élément supérieur 12 a un diamètre intérieur sensiblement égal ou Igerement supérieur au diamètre extérieur de la partie cylindrique li de l'ôlôment de fermeture inférieur 13. Les longueurs respectives des parties cylindriques 18, 19 sont telles que les éle- ments de fermeture 12, 13, à l'état rétracté, représenté à la figure, du vérin selon l'invention et à l'ôtant complètement déployé, correspondant à la course maximale, s'emboîtent plus ou moins 1' une dans l'autre.La forme cylindrique des parties 18 et 19 et l'adaptation du diamètre de l'une à celui de l'autre assurent un guidage de l'élément supérieur mobile 12 sur ltélément inférieur 13 dans la direction axiale, suivant la double flèche A. Pour 1' immobilisation en rotation de l'élément supérieur relativement à l'élément inférieur, ce dernier présente sur la face externe de sa partie cylindrique 19, en un point au moins, de préférence en trois points équidistants de sa périphérie, une rainure 23 220uver- te radialement vers l'extôrieur, qui s'étend parallèlement a l' axe longitudinal 22 du vérin et dans laquelle s'engage une saillie 24 en forme d'ergot, qui est située à l'extrémité inférieure de la partie cylindrique 18 et saille radialement vers l'intôrieur, l'engagement de la saillie dans la rainure constituant une liaison positive dans le sens périphérique entre les éléments de fermeture 12 et 13. La longueur de la (ou de chaque) rainure 23 avantageusement fermée à ses deux extrémités correspond à la course maximale à exécuter. La paroi de révolution en accordôon 14 est fermée à chaque extrémité axiale par un fond et délimite ainsi de tous côtés la chambre 26. Seul son fond inférieur est muni d'un orifice aligné sur l'orifice d'entrée 21 de ltélément 13; il est toutefois appliqué de façon étanche sur le fond 17 de cet élément. Vue en coupe longitudinale, la paroi 14 présente des plis 28 sensiblement en forme de V ou de trapèze, qui alternent avec des saillies 29 également en forme de V ou de trapèze. Des bagues 31, de préférence élastiques dans le sens radial, sont montées dans les plis 28. Vue de dessus, la paroi 14 a la forme d'une enveloppe cylindrique. Il est également possible de lui donner la forme d'une enveloppe tronconique. De plus, au lieu d'être circulaires et superposés, les plis peuvent être hôlicoidaux. Dans une autre forme d'exécution du vérin selon l'invention, il peut être prévu un ressort hélicoïdal de traction 21 (en trait mixte), qui s'retend le long de l'axe longitudinal 22, est accroché par chaque extrémité a un des fonds 16, li et, a la fin de chaque course de travail, ramène ltélément supérieur 12 a sa position de départ représentée dans la figure, lorsque le vérin il est à simple effet.Il va de soi que suivant le rapport entre le diamètre de la paroi et celui de l'élément inférieur 13, il peut aussi être prévu plusieurs ressorts de traction répartis dans le sens périphérique entre la paroi et cet élément Dans une autre forme d'exécution non représentée, le diamètre intérieur de la partie cylindrique 18 de l'élément de fermeture supérieur 12 est assez supérieur au diamètre extérieur de la partie cylindrique 19 de l'élément inférieur 13 pour pouvoir loger dans l'espace annulaire entre les deux éléments un ou plusieurs organes télescopiques et permettre ainsi un déploiement télescopique des deux éléments 12, l3 lors de l'actionnement du vérin 11. On peut alors avoir pendant toute la course, jusqu'a la butée qui en définit la fin, un guidage axial et dans le sens pé riphôrique des deux éléments de fermeture 12, 13 et une protection de la paroi en accordéon 14 contre les influences extérieures. Dans une variante de réalisation non représentée, il est prévu un élément de fermeture intermédiaire qui, vu en coupe longitudinale, a sensiblement la forme d'un H et qui peut être soit mobile, soit immobilisé dans le sens axial. Sur chaque ex trémité de cet élément intermédiaire en H est monté et guidé comme dans la figure un élément de fermeture en forme de godet, res pectivement supérieur et inférieur. Entre ltélément intermédiaire et chaque élément d'extrémité est montée une paroi en accordéon 14, comme celle représentée dans la figure. On peut obtenir ainsi un vérin a double effet, lorsque l'élément intermédiaire est fixe et muni de deux orifices séparés d'amenée du fluide comprimé. Il va de soi que dans toutes les formes d'exécution qui viennent d'être décrites les éléments de fermeture et la paroi en accordéon peuvent avoir une section rectangulaire. - REVENDICATIONS 1.- Vérin pneumatique ou hydraulique servant à l'exécution d'un mouvement rectiligne et comprenant au moins une paroi de révolution extensible en forme d'accordéon et des éléments de fermeture rigides aux deux extrémités axiales de la dite paroi, le fluide sous pression étant amené à l'un des éléments de fermeture, qui est immobilisé, tandis que l'autre élément de fermeture exécute le mouvement rectiligne, caractérisé en ce que les éléments de fermeture ont, vus en coupe longitudinale, un profil en U qui coiffe la paroi en accordéon, sont orientes en sens inverse l'un de l'autre et se chevauchent l'un l'autre pour un guidage axial, avec immobilisation en rotation, pendant l'exécution du mouvement rectiligne. 2.- Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi de révolution en accordéon est un élément séparé, qui délimite de tous côtés la chambre du fluide comprimé et est placé dans 1'élément de fermeture muni des moyens d'amenée du dit fluide. 3.- Vérin selon la revendication i ou la revendication 2, caractérisé en ce que la partie orientée axialement d'un des éléments de fermeture présente une rainure qui 9'détend dans le sens axial et celle de l'autre élément de fermeture présente une saillie radiale, qui s'engage dans la dite rainure. 4.- Vérin selon la revendication 3, caractérisé en ce que la rainure est fermée à ses deux extrémités ou à l'une d'elles seulement. 5.- Vérin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de fermeture tournés l'un vers l'autre sont reliés tôlescopiquement l'un à 1' autre par un ou plusieurs éléments intermédiaires. 6.- vérin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plis de la paroi en accor déon ont un profil en V ou en forme de trapèze. 7.- Vôrin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des bagues de préférence élastiques dans le sens radial ou un ressort hôlicoidal sont montés dans les plis. 8.- Vérin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les eléments de fermeture sont reliés l'un à l'autre par au moins un ressort de traction disposé de préférence le long de l'axe longitudinal.