Brevet FR2497904A1 — publié le 19820716

La présente invention concerne un dispositif de montage coulissant d'une tige de piston dans un couvercle de vérin, pour vérins pneumatiques ou hydrauliques, le couvercle comprenant une douille ou coussinet entourant la tige du piston, fixée dans une ouverture traversante du couvercle, et un manchon en matériau élastique entourant la douille et prévu entre la douille et la paroi de l'ouverture traversante, le dispositif étant respectivement pourvu à ses deux extrémités axiales d'une garniture d'étanchéité à lèvre. Des montages de tiges de piston de ce type ont été proposés, lorsqu'il s'agit de vérins pneumatiques et hydrauliques, pour éviter le coincement de la tige de piston dans la zone de la douille de montage dans le cas où l'axe le long duquel se déplace le dispositif entraîné, qui est relié à l'extrémité externe de la tige de piston, ne coincide pas avec précision avec l'axe du vérin, le résultat étant que la tige du piston bascule légèrement au cours de son mouvement d'aller et de retour. Mais ces montages connus ne peuvent pas être adaptés à toutes les données de chaque cas d'application et il n'est pas toujours possible de compenser des imprécisions de fabrication.L'invention se propose d'apporter une solution à ce problème et elle a pour but de fournir un dispositif du type mentionné ci-dessus qui soit facilement montable et qui, en évitant le coincement de la tige de piston, rende possible d'une part le règlage parfait du dispositif de montage en s'adaptant à toutes les conditions possibles et en tenant compte des tolérances, et qui assure d'autre part un guidage sûr et fiable de la tige de piston, avec une bonne transmission des forces, après une longue durée d'utilisation. Dans ce but, il est prévu, selon le nouveau dispositif de l'invention, que la douille, qui est réalisée par exemple en matériau fritté ou autre, est constituée sous forme d'une douille de guidage et se présente sous la forme d'un tronc de cône allant en s'élargissant en direction de l'intérieur du vérin, comprenant un alésage cylindrique destiné au guidage de la tige du piston, et que le manchon en matériau élastique qui l'entoure a la forme d'un corps cylindrique comprenant un alésage interne de forme conique allant en s'élargissant en direction de l'intérieur du vérin, ayant des dimensions internes correspondant aux dimensions externes de la douille de guidage, et qu'il reçoit la douille de guidage à laquelle il est adapté de manière que l'ensemble constitué par la douille de guidage et le manchon soit disposé dans une enveloppe cylindrique externe dont la surface frontale située du côté de la chambre interne du vérin est au même niveau que les surfaces frontales de la douille de guidage et du manchon, et dont l'autre surface frontale fait saillie par rapport aux surfaces frontales de la douille de guidage et du manchon situées au même niveau et constitue avec ces dernières un espace permettant de loger l'aile de fixation de la garniture d'étanchéité à lèvre réalisée sous forme d'une bague racleuse et de manière qu'entre l'ensemble constitué par l'enveloppe externe, la douille de guidage et le manchon d'une part, et la garniture d'étanchéité à lèvre située du côté de la chambre interne du vérin et constituant une garniture d'étanchéité pour la tige de piston d'autre part, soit intercalé un disque de pression. Grâce aux dispositions et aux caractéristiques de l'invention, on évite le coincement de la tige de piston dans son dispositif de guidage dans le couvercle du vérin du fait qu'elle est montée ici dans une certaine mesure de façon flottante et qu'elle peut basculer par déformation élastique du manchon et qu'en outre - et surtout - on peut désormais régler de façon parfaite le dispositif de montage en l'adaptant à toutes les données possibles, également celles concernant la précision de la fabrication. Le montage est simple, ainsi que la fabrication et l'assemblage. En outre, après une longue durée d'utilisation, l'on dispose toujours d'un dispositif de guidage de tige de piston sûr et fiable et la transmission des forces est bonne et favorable.Le disque de pression sert d'une part à une bonne transmission des forces, et sa disposition est prévue par ailleurs pour que l'on dispose d'un espace suffisant dans lequel il peut jouer , en vue du règlage et du rajustage du support ainsi que pour les éléments du support pendant la déformation élastique et pendant le basculement de la tige de piston. Grâce à cet agencement, on obtient un guidage sûr et ne provoquant qu'un minimum de frottements, la douille de guidage d'une part et la bague racleuse d'autre part contribuant à ce résultat. A l'aide de l'enveloppe externe, on peut en outre constituer un ensemble que l'on peut assembler à l'avance sous forme d'un dispositif prêt à l'emploi que l'on peut ensuite mettre en place facilement et simplement. Le dispositif est particulièrement adapté et avantageux du point de vue de son fonctionnement quand, selon une autre caractéristique de l'invention, le disque de pression est appliqué par sa surface frontale tournée vers l'intérieur sur la surface frontale de la garniture d'étanchéité de la tige de piston qui est tournée vers elle, la garniture d'étanchéité comprenant sur le côté opposé une lèvre d'étanchéité s'appliquant sur la périphérie de la tige du piston, et si le disque de pression porte sur son côté opposé à la chambre interne du cylindre une bague d'appui qui s'applique à l'état assemblé contre la surface frontale de l'enveloppe externe, la bague d'appui pouvant alors être avantageusement réalisée d'une seule pièce avec le disque de pression et constituée par le rebord externe de ce disque de pression replié sensiblement à angle droit. Il est particulièrement avantageux, pour le guidage et le glissement de la tige de piston dans son dispositif de guidage, que la douille de guidage comprenne un évidement, par exemple de section sensiblement rectangulaire, prévu sur le côté tourné vers la tige du piston et recevant un anneau de glissement constitué en un matériau présentant de bonnes propriétés de glissement, tel qu'un matériau synthétique, qui peut se trouver avantageusement dans la partie proche de l'extrémité de plus petit diamètre de la douille de guidage et qui sert au guidage par glissement de la tige de piston L'ensemble peut être constitué par exemple de manière que la douille de guidage et le manchon soient constitués et associés llun à l'autre de sorte que lorsque l'axe le long duquel s'effectue le mouvement et l'axe longitudinal de la tige de piston ne colncident pas, l'ensemble formé par la douille de guidage et le manchon puisse basculer autour d'un point de rotation se trouvant d'une part sur l'axe longitudinal de la tige du piston et d'autre part dans le plan perpendiculaire à ce dernier et dans lequel sont situées les surfaces frontales de la douille de guidage et du manchon qui sont du côté de la chambre interne du vérin. L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence à l'unique figure du dessin annexé qui est une vue schématique latérale et en coupe axiale d'une forme de réalisation du dispositif selon l'invention. Le dispositif représenté sur le dessin et destiné au montage de la tige de piston (1) dans le couvercle (2) d'un vérin pneumatique ou hydraulique qui n'est pas représenté comprend une douille (4) fixée dans l'ouverture traversante (3) du couvercle de vérin (2) et entourant la tige de piston (1), et un manchon (5) en matériau élastique qui entoure la douille (4) et qui est prévu entre la douille (4) et la paroi de l'ouverturc traversante (3). Aux deux extrémités axiales du dispositif sont prévues des garnitures d'étanchéité à lèvre, respectivement (6) et (7). La douille (4) est constituée sous forme d'une douille de guidage et est réalisée en un matériau à coussinet tel qu'un matériau fritté ou un ma-ériau synthétique. Selon l'invention, elle a la forme d'un tronc de cône allant en s'élargissant en direction de l'intérieur du vérin et elle comprend un alésage cylindrique (8) destiné au guidage de la tige de piston (1). Le manchon (5) qui entoure la douille est réalisé en matériau élastique et se présente sous la forme d'un corps cylindrique comprenant un alésage interne conique allant en s'élargissant en direction de l'intérieur du vérin et ayant des dimensions internes correspondant aux dimensions externes de la douille de guidage (4). Le dispositif est constitué de manière que la douille de guidage (4) soit insérée sans jeu dans le manchon (5). L'ensemble constitué par la douille de guidage (4) et le manchon (5) est disposé dans une enveloppe externe cylindrique (10) dont la surface frontale (11) située du côté de l'intérieur du vérin est au même niveau que les surfaces frontales respectives (12) et (13) de la douille de guidage et du manchon, et dont l'autre surface frontale (14) est en saillie par rapport aux surfaces frontales respectives (15) et (16) de la douille de guidage et du manchon qui sont au même niveau, et qui constitue avec ces dernières un espace (17) servant à loger l'aile de fixation (18) de la garniture d'étanchéité à lèvre (7) faisant office de racleur.Entre l'ensemble constitué d'une part par l'enveloppe externe (10), la douille de guidage (4) et le manchon (5) et d'autre part par la garniture d'étanchéité à lèvre (6) située du côté de la chambre interne du vérin , et qui est réalisée sous forme d'un dispositif d'étanchéité pour la tige du piston (1) est intercalé un disque de pression (19) qui s'applique par sa surface frontale (20) située du côté interne contre la surface frontale de la garniture d'étanchéité (6) de la tige de piston qui est tournée vers elle, et comprend sur le côté opposé une lèvre d'étanchéité (35) qui s'applique contre la périphérie de la tige de piston.Sur le côté opposé à la chambre interne du vérin, le disque de pression (19) comprend une bague d'appui (21) qui s'applique, à l'état assemblé, contre la surface frontale (11) de l'enveloppe externe (10) et qui, dans l'exemple de réalisation représenté, est réalisée d'une seule pièce avec le disque de pression (19) en étant constituée par un rebord externe replié sensiblement à angle droit de ce disque de pression. Pour améliorer le guidage et augmenter la qualité de glissement, la douille de guidage (4) comprend, dans un évidement dont la section a une forme par exemple sensiblement rectangulaire et qui est prévu sur le côté tourné vers la tige de piston (1), un anneau de glissement (22) en un matériau présentant de bonnes propriétés de glissement, tel qu'un matériau synthétique, qui est disposé dans la zone de l'extrémité de plus faible diamètre de la douille de guidage (4), comme on peut le voir sur le dessin. Dans l'ensemble, la douille de guidage (4) et le manchon (5) sont constitués et disposés l'un par rapport à l'autre de manière que lorsque l'axe le long duquel s'effectue le mouvement, qui n'est pas représenté, et l'axe longitudinal (23) de la tige de piston (1) ne colncident pas, et lorsque la tige de piston (1) doit donc basculer, un basculement de l'ensemble constitué par la douille de guidage et le manchon puisse avoir lieu autour d'un point de rotation - représenté en(24) sur le dessin - se trouvant d'une part sur l'axe longitudinal (23) de la tige de piston (1) et d'autre part dans le plan (25) perpendiculaire à ce dernier et contenant les surfaces frontales (12) et (13) de la douille de guidage (4) et du manchon (5) qui sont tournées vers la chambre interne du vérin. La bague de raclage ou racleur (7) a en section la forme d'un "L" dont l'aile transversale (26) est orientée en oblique vers la tige de piston (1) et vers l'extérieur, et dont l'autre aile (18) est approximativement orientée en direction radiale par rapport à l'axe longitudinal t23) de la tige de piston, et est disposée dans l'espace (17) qui lui est destiné et qui est prévu entre l'enveloppe externe (10), la tige de piston (1), la douille de guidage (4) et le manchon (5). On obtiens ainsi d'une part un raclage parfait des particules de salissures restant éventuellement accrochées sur la périphérie de la tige de piston (1) et d'autre part une fixation simple et sûre de la garniture annulaire de raclage, ici fixée au moyen du disque de fermeture (27) et de l'anneau à ressort (28) qui retient ce dernier. La garniture d'étanchéité (6) de la tige de piston a, par contre, une forme en section transversale en "C" dont une aile (35) est dirigée en oblile vers la tige de piston (1) et vers la chambre interne du vérin et sert donc à assurer une bonne étanchéité, et dont l'autre aile (36) est également dirigée vers la chambre interne du vérin et est parallèle à la tige de piston (1) ou légèrement en oblique et dirigée vers l'extérieur par rapport à celle-ci, ce qui sert d'une part à assurer également une bonne étanchéité et d'autre part une bonne fixation de l'ensemble du dispositif dans l'évidement du couvercle (2) du vérin dans lequel il est logé. La longueur axiale de la garniture d'étanchéité (6) de la tige de piston (l)est au moins égale au double de la longueur du racleur (7), dans la direction de l'axe longitudinal (23) de la tige de piston (1). I1 convient d'indiquer pour la bonne règle que le racleur (7) et la garniture d'étanchéité (6) de la tige sont constitués sous forme de joints annulaires. En conclusion, le dispositif est constitué, en vue de la simplicité de montage et également dans le but d'assurer à l'ensemble du dispositif une tenue particulièrement bonne à l'intérieur de l'évidement du couvercle du vérin, tout en lui permettant d'exercer de façon favorable et fiable les fonctions qui lui sont conférées, de manière que l'enveloppe externe (10), le manchon (5) et la douille de guidage (4), avec la bague de glissement (22) ainsi que le disque de pression (19) et le racleur (7) forment un ensemble unitaire que l'on introduit dans l'évidement (3) du couvercle de vérin qui est ouvert vers l'extérieur, et de manière qu'il soit maintenu dans cet évidement de façon sûre et fiable en direction axiale entre la garniture d'étanchéité (6) de la tige qui s'appuie contre le fond (31) de l'évidement et un disque de fermeture (27) maintenu dans l'évidement au moyen d'un anneau élastique (28). REVENDICATIONS 1.- Dispositif de montage d'une tige de piston dans un couvercle de vérin, pour vérins pneumatiques ou hydrauliques, le couvercle comprenant une douille ou coussinet entourant la tige du piston, fixée dans une ouverture traversante du couvercle, et un manchon en matériau élastique entourant la douille et prévu entre la douille et la paroi de l'ouverture traversante, le dispositif étant respectivement muni à ses deux extrémités axiales d'une garniture d'étanchéité à lèvre, caractérisé en ce que la douille (4), qui est réalisée par exemple en matériau fritté ou autre, est constituée sous forme d'une douille de guidage et se présente sous la forme d'un tronc de cône allant en s'élargissant en direction de l'intérieur du vérin, comprenant un alésage cylindrique (8) destiné au guidage de la tige de piston (1), et en ce que le manchon (5) en matériau élastique qui l'entoure a la forme d'un corps cylindrique comprenant un alésage interne de forme conique allant en s'élargissant en direction de l'intérieur du vérin, ayant des dimensions internes correspondant aux dimensions externes de la douille de guidage (4), et reçoit la douille de guidage à laquelle il est adapté de manière que l'ensemble constitué par la douille de guidage (4) et le manchon (5) soit disposé dans une enveloppe cylindrique externe (10) dont la surface frontale (11) située du côté de la chambre interne du vérin est au même niveau que les surfaces frontales (12, 13) de la douille de guidage (4) et du manchon (5), et dont l'autre surface frontale (14) fait saillie par rapport aux surfaces frontales (15, 16) de la douille de guidage et du manchon situées au même niveau et constitue avec ces dernières un espace (17) permettant de loger l'aile de fixation (18) de la garniture d'étanchéité à lèvre (7) réalisée sous forme d'une bague racleuse, et de manière qu'entre l'ensemble constitué par l'enveloppe externe (10), la douille de guidage (4) et le manchon (5) d'une part, et la garniture d'étanchéité à lèvre (6) située du côté de la chambre interne du vérin et constituant une garniture d'étanchéité pour la tige de piston (1) d'autre part, soit intercalé un disque de pression (19). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque de pression (19) est appliqué par sa surface frontale (20) tournée vers l'intérieur sur la surface frontale de la garniture d'étanchéité (6) de la tige de piston qui est tournée vers elle, la garniture d'étanchéité comprenant sur le côté opposé une lèvre d'étanchéité (35) s'appliquant sur la périphérie de la tige d piston (1), et en ce que le disque de pression (19) porte sur son côté opposé à la chambre interne du cylindre une bague d'appui (21) qui s'applique à l'état assemblé contre la surface frontale (11) de l'enveloppe externe (10). 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague d'appui (21) est réalisée d'une seule pièce avec le disque de pression (19) et constituée par le rebord externe de ce disque de pression replié sensiblement à angle droit. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la douille de guidage (4) comprend un évidement, par exemple de section sensiblement rectangulaire, prévu sur le côté tourné vers la tige de piston (1) et recevant un anneau de glissement (22) constitué en un matériau présentant de bonnes propriétés de glissement, tel qu'un matériau synthétique, qui se trouve avantageusement dans la partie proche de l'extrémité de plus petit diamètre de la douille de guidage (4). 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la douille de guidage (4) et le manchon (5) sont constitués et associés l'un à l'autre de manière que lorsque l'axe le long duquel s'effectue le mouvement et l'axe longitudinal (23) de la tige de piston (1) ne colncident pas, l'ensemble formé par la douille de guidage (4) et le manchon (5) puisse basculer autour d'un point de rotation (24) se trouvant d'une part sur l'axe longitudinal (23) de la tige de piston (1) et d'autre part dans le plan (25) perpendiculaire à ce dernier et dans lequel sont situées les surfaces frontales (12, 13) de la douille de guidage (4) et du manchon (5) qui sont du côté de la chambre interne du vérin. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bague de raclage (7) est réalisée sous la forme d'un anneau ayant en section transversale la forme d'un "L", dont l'aile transversale (26) est orientée en oblique vers la tige de piston (1) et vers l'extérieur, et dont l'autre aile (18) est orientée approximativement en direction radiale par rapport à l'axe longitudinal (23) de la tige de piston (1), et disposée dans l'espace (17) qui lui est destiné et qui est prévu entre l'enveloppe externe (10), la tige de piston (1), la douille de guidage (4) et le manchon (5). 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité (6) de la tige de piston, est réalisée sous la forme d'une bague ayant en section transversale une forme en "C", dont une aile (35) est dirigée en oblique vers la tige de piston (1) et vers la chambre interne du vérin, et dont l'autre aile (36) est également dirigée vers la chambre interne du vérin et est parallèle à la tige de piston ou orientée légèrement en oblique et vers l'extérieur par rapport à celle-ci, la longueur axiale de la garniture d'étanchéité (6) de la tige de piston étant égale au moins au double de celle du racleur (7). 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'enveloppe externe (10), le manchon (5) et la douille de guidage (4), avec la bague de glissement (22) ainsi que le disque de pression (19) et le racleur (7) forment un ensemble unitaire que l'on introduit dans un évidement (3) du couvercle de vérin qui est ouvert vers l'extérieur, et qui est maintenu dans cet évidement en direction axiale entre la garniture d'étanchéité (6) qui s'appuie contre le fond (31) de l'évidement et un disque de fermeture (27) maintenu dans l'évidement au moyen d'un anneau élastique (28) ou analogue.