Brevet FR2405380A1 — publié le 19790504

L'invention concerne les dispositifs d' actionne- ment, mécanismes de commande, du genre dénommé actuateur, et plus particulièrement les actuateurs thermosensibles. Le type particulier d'actuateur concerné par la présente invention a été développé en vue d'être utilisé dans les mécanismes d'actionnement de ventilateurs, par exemple pour ouvrir et fermer les fenêtres dtune serre, l'actuateur comprenant un cylindre contenant un piston mobile vers l'extérieur du cylindre sous l'effet de la dilatation d'un produit fluide renfermé dans le cylindre, ce produit étant de la cire ou un autre matériau tel que l'alcool ou le mercure, ayant un coefficient de dilatation thermique élevé. De tels cylindres comprennent un tube et deux éléments de fermeture aux extrémités, un de ces éléments est un solide de structure continue et l'autre comporte un alésage d'un bout à ltautre pour y faire passer la tige du piston. Dans les procédés de fabrication couramment mis en oeuvre, les éléments de fermeture des extrémités sont fixés au tube par brasure et les modifications de structure du métal produites thermiquement, qui résultent de l'opération de brasure, tendent à créer des zones de résistance mécanique réduite au voisinage des points de brasure. Un gonflement ou éventuellement une rupture du tube au voisinage de ses extrémités est ainsi sus- ceptible de se produire quand la température ambiante excède la température à laquelle aucun déplacement du piston vers l'extérieur n'est plus possible. Par conséquent, l'invention a spécifiquement pour objet un actuateur du type ci-dessuB dans lequel les éléments de fermeture des extrémités sont fixés au tube par un procédé qui ne met pas en jeu de brasure ou d'autre opération comportant un apport de chaleur. Plus généralement l'invention a pour objet un procédé d'assemblage d'un actuateur du type ci-dessus qui met en jeu des opérations de fabrication simple. Conformément à un premier aspect de l'invention, un actuateur comprend un cylindre constitué d'un tube avec deux éléments de fermeture aux extrémités, chacun de ces éléments étant fixé à une extrémité correspondante du tube, le rebord périphérique d'au moins une extrémité du tube étant refoulé vers l'intérieur pour retenir en position l'élément de fermeture, le tube contenant un corps en matériau fluide entre les éléments de fermeture et un de ceux-ci étant traversé par un alésage, dans lequel est placé un piston qui fait saillie à l'intérieur du matériau fluide. Selon un second aspect, l'invention a pour objet un procédé d'assemblage d'un actuateur constitué par un cylindre comprenant un tube, deux éléments de fermeture fixés chacun à une extrémité correspondante du tube, un corps en matériau fluide renfermé dans le tube entre les éléments de fermeture, et un piston passant dans un alésage traversant un de ces éléments et faisant saillie dans le corps de matériau fluide, ce procédé comprenant l'étape de placer le corps de matériau fluide dans le tube entre les éléments de fermeture et en contact avec ceux-ci, tandis qu'au moins un desdits éléments n'est pas fixé au tube, de façon que le corps de matériau fluide détermine la distance séparant ces éléments. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut outre réalisée. La figure unique est une vue en coupe longitudinale d 'un actuateur thermosensible. L'actuateur comprend un tube 10, dont les extrémités sont fermées par des déments il et 12. La partie du tube 10 comprise entre les éléments de fermeture est remplie d'un corps en matériau fluide, tel que de la cire, de l'alcool ou du mercure, ayant un coefficient de dilatation thermique élevé. Des joints toriques 13 et 14 sont logés dans des rainures prévues à la périphérie extérieure de chacun des éléments de fermeture Il et 12 pour assurer l'étanchéité entre ces éléments de fermeture et la paroi interne du tube. Un piston 15, en forme de tige, traverse l'alésage 16 de 1' élément de fermeture 12 et pénètre dans le matériau fluide. L'extrémité intérieure de l'alésage 16 est élargie pour recevoir un joint élastique 17 qui s'applique contre l'élément 12 et contre le piston 15 et est maintenu en place par une lèvre 18 orientée vers l'intérieur, formée sur le bord de l'élargissement. De préférence, comme cela est représenté, l'ex- trémité interne du piston 15 est conique et se termine par une pointe 19, de sorte que si le piston 15 est enfoncé à sa position interne maximum dans laquelle il vient en contact avec l'élément de fermeture 11, le matériau fluide contenu dans le tube peut exercer une pression sur la surface conique adjacente à la pointe 19 quand l'expansion suivante se produit. Une cheville 20 traverse ---------------. le piston 15 au voisinage de son extrémité interne et sert, par contact avec l'élément 12 à empêcher le retrait complet du piston 15 hors du tube 10. Si le matériau fluide est un matériau qui peut se solidifier à une température inférieure à la température ambiante sans que cela présente trop d'inconvénients, on peut former un bloc du matériau fluide par moulage du matériau solidifié, à une forme adaptée à l'intérieur du tube 10 et comportant un orifice central pour recevoir le piston 15 quand ce dernier est introduiWaaUln gniXeUreur du tube 10. Le tube 10, le bloc de matériau fluide solidifié, le piston 15 et les éléments 11 et 12 peuvent alors être assemblés ensemble, le bloc de matériau fluide servant à maintenir ltécart requis entre les deux éléments de fermeture 11 et 12 qui sont alors fixés en position aux extrémités du tube 10.Cette dernière opération peut outre effectuée commodément en sertissant les bords extrêmes 21 et 22 du tube vers l'intérieur de façon à envelopper les éléments d'obturation correspondants Il et 12. Au lieu de solidifier le matériau fluide, un bloc de ce matériau peut titre formé par introduction sous forms liquide dans un sac fait avec une feuille souple telle que du polyéthylène. Le paquet de matériau fluide ainsi formé est alors introduit dans le tube 10 et les éléments Il et 12 ajustés avec le piston 15 retiré au maximum vers l'extérieur. Ensuite, tout en maintenant en position les éléments 11 et 12, la tige de piston 15 est enfoncée dans le tube 10 de façon à percer le polyéthylène ou tout autre matériau en feuille. Finalement, les élé- ments Il et 12 sont fixés à leurs emplacements permanents. La présence du matériau en feuille dans le tube 10 n'a pas d'effet sur le fonctionnement ultérieur. Un autre procédé d'assemblage de l'actuateur représenté sur le dessin, quand on utilise un matériau fluide tel que la cire, qui durcit dans la zone inférieure du domaine de température rencontrée en service normal, consiste à ajuster initialement l'élément 12 avec le piston 15 ddJà passé dedans, à une extrémité du tube 10 et à sertir vers l'intérieur le bord de cette extrémité pour retenir l'élément 12 en position. Ensuite, après avoir tiré le piston 15 complètement à l'extérieur de façon que la cheville 20 soit en butée contre l'élément 12, et en tenant le tube 10 verticalement avec son extrémité ouverte vers le haut, le matériau fluide chauffé est versé dans le tube Jusqu'à le remplir complètement.L'ensemble est alors refroidi à une température déterminée, ce qui contracte le matériau fluide, le durcit et forme un ménisque à l'extrémité ouverte du tube 10. Le matériau fluide est alors découpé jusqu'à une profondeur déterminée à partir de l'extrémité ouverte du tube et, l'ensemble étant toujours maintenu à cette température déterminée, et le piston 15 étant toujours sorti complètement, l'autre élément 11 est introduit de façon à s'appliquer sur le dessus du matériau fluide, puis le bord de l'extrémité adjacente du tube 10 est serti vers l'intérieur pour maintenir l'élément Il en position. Ensuite, l'ensemble est chauffé à une seconde température déterminée, plus élevée, pour dilater le matériau fluide et appuyer les éléments tl et 12 vers l'extérieur. Les bords extérieure des éléients Il et 12, qui ont initialement un rayon de courbure très petit, s'en- foncent dans les extrémités serties intérieurement du tube 10 et en même temps s'arrondissent. L'effet global est d'accroitre le volume de la chambre contenant le matériau fluide de façon que quand 1' ensemble refroidit à nouveau à une température à laquelle le matériau fluide durcit, le piston 15 soit aapiré dans le tube 10. Quand on s'en sert, l'élément 11 est accouplé à un premier organe et le piston à un second, les positions de ces organesl'un par rapport à l'autre seront modifiées en fonction de la température ambiante. REYENDICATIONS 1. Actuateur, ou dispositif d'actionnement ou mécanisme de commande constitué par un cylindre, comprenant un tube et deux éléments de fermeture aux extrémités, qui sont fixés chacun à une extrémité du tube, le tube contenant un corps d'un matériau fluide place' entre lesdits éléments, et un de ceux-ci étant traversé par un alésage, dans lequel passe un piston qui fait saillie dans le matériau fluide, caractérisé en ce que le bord périphérique d'au moins une extrémité du tube est refoulé vers l'intérieur pour retenir en place l'éliment de fermeture correspondant. 2. Actuateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un Joint torique élastique est logé dans une rainure formée à la périphérie extérieure d'au moins un des éléments de fermeture. 3. Actuateur selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité interne de l'alésage de passage du piston est élargie et contient un joint élastique disposé de façon à outre appliqué contre l'élément de fermeture et contre le piston, ce Joint étant maintenu en place par une lèvre dirigée intérieurement, formée sur le bord de l'élargissement. 4. Actuateur selon une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'extrémité interne du piston est conique. 5. Procédé d'assemblage d'un actuateur constitué par un cylindre comprenant un tube, deux éléments de fermeture fixés chacun à une extrémité du tube, un corps de matériau fluide placé dans le tube entre lesdits éléments et un piston passant par un alésage traversant un desdits éléments et faisant saillie dans le corps de matériau fluide, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de placer le corps de matériau fluide dans le tube entre les éléments de fermeture et en contact avec ceux-ci, tandis qu'au moins un de ces éléments n'est pas fixé au tube, de façon que le corps de matériau fluide détermine la distance séparant les éléments de fermeture. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qutil comprend les étapes de mettre le corps de matériau fluide sous forme d'un bloc ayant une surface extérieure solide et une section droite telle qu'il puisse outre logé dans le tube, d'introduire le bloc de matériau fluide dans le tube, et d'intro duire un élément de fermeture dans chaque extrémité du tube de façon à venir buter sur les extrémités opposées du bloc de ma tériau fluide et de fixer les éléments au tube. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bloc de matériau fluide est réalisé en solidifiant le matériau fluide pour obtenir un moulage de matériau solidifié, à une forme adaptée à l'intérieur du tube. 8. Procédé selon la revendication 7, caractéri sé en ce que le moulage comprend un trou central pour recevoir une partie du piston faisant saillie à l'intérieur du tube. 9. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bloc de matériau fluide est réalisé en introduisant le matériau sous forme liquide dans un sac constitué par une feuille de matériau souple, et que le paquet de matériau fluide ainsi formé est ensuite introduit dans le tube et que les éléments de fermeture sont fixés au tube, le piston étant retiré au maximum vers l'extérieur. 10. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : on fixe à une extrémité du tube l'élément de fermeture à travers lequel passe le piston; on tire le piston complètement à l'extérieur; on introduit le matériau fluide chauffé dans le tube, celui-ci ayant son extrémité ouverte vers le haut; on refroidit le matériau fluide à une première température déterminée; on enlève le matériau fluide Jus qu; à une profondeur déterminée à partir de l'extrémité ouverte du tube pour former le corps de matériau fluide; on introduit l'autre élément de fermeture dans l'extrémité ouverte du tube et on le fixe à une position dans laquelle il est appliqué contre le corps du matériau fluide et on chauffe le corps du matériau fluide à une seconde température déterminée supérieure à la première, pendant que les éléments sont poussés vers l'extérieur à partir des positions dans lesquelles ils ont été fixés initialement. il. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le matériau fluide est choisi de façon à outre solide à la première température déterminée et liquide à la température à laquelle il est chauffé avant d' Otre introduit dans le tube. 12. Procédé selon une des revendications 5 à 11, caractérisé en ce quwau moins un des éléments de fermeture est fixé en position à une extrémité du tube en repoussant le bord périphérique du tube vers l'intérieur de façon à envelopper l'élé ment de fermeture.