Brevet FR2515275A1 — publié le 19830429

La présente invention concerne un serve-moteur a fluide sous pression, comportant un cylindre forme d'un corps creux cylindrique en matière plastique, ouvert à 1' une de ses extrémités, et d'un couvercle fermant cette extrémité, et un piston, qui, solidaire d'une tige de piston, coulisse axialement dans le cylindre. Dans les servo-moteurs de ce type, le cylindre doit, avant l'assemblage, avoir au moins une extrémité ouverte pour y introduire le piston et, dans le cas d'un servomoteur à simple effet, le ressort de rappel. La fixation mécanique du couvercle qui, après montage, ferme cette ex trématé, constitue une opération d'assemblage supplt'mentai re qu'il n'est pas facile d'automatiser, notamment dans les petits servo-ioteurs1 et ce, d'autant plus qu'il faut veil- ler à ce que l'étanchéité soit parfaite entre le corps du cylindre et le couvercle. L'invention a donc pour objet de fournir un servomoteur du même type, mais dans lequel la mise en place du couvercle peut être automatisSe, notamment dans les servomoteurs de petites dimensions. A cet effet, dans le servo-moteur selon l'invention, le couvercle est aussi en matière plastique et il est soudé au corps de cylindre par friction. Le soudage par friction du couvercle sur le corps du cylindre assure une étanchéité parfaite de l'ensemble dans la zone de liaison. Du fait de l'absence de tout moyen de fixation mécanique, cette étanchéité entre le couvercle et le corps du cylindre n'est affectée ni par les vibrations, ni par les chocs. On peut, dans le servo-moteur selon l'invention, u- tiliser comme matériau pour le cylindre (il peut être avan- tageusement, mais non ncessairement, le même pour le corps et le couvercle) des matiares plastiques qui, par leurs propriétés de glissement a sec et leur résistance mecani- que, se prêtent bien à ce mode de soudage, mais ne conviennent pas pour un collage du couvercle sur le corps, car elles ne sont pas collables.Par rapport au soudage aux ul tra-sons, dans la zone de liaison entre le corps et le cou cercle, le servo-moteur selon l'invention preente l'avantage qu'il ne se produit de plastification du matériau qu' au voisinage immédiat du plan de joint, de sorte que, même au cours du sondage, les parties à assembler conservent une parfaite stabilité de forme et peuvent être amendes et positionnées dans les meilleures conditions par des dispo sitifs automatiques. Dans une forme d'exécution avantageuse de l'inven- tion, le corps et le couvercle du cylindre présentent dans la zone de soudage les éléments d'un assemblage par rainure et languette, éléments qui ont la forme de solides de révolution. Il en résulte un centrage parfait du corps et du couvercle sur un même axeX Selon une variante de cette forme d'exécution, la languette et la rainure de cet assemblage coopèrent par des faces coniques, ce qui simplifie le centrage du corps et du couvercle l'un relativement à l'autre et compense les petits écarts de cote des deux éléments du cylindre dans le sens radial. Lorsque la face de révolution interne de la languette se trouve dans le prolongement de la face interne du corps, l'introduction du piston par l'extrémité ouverte du cylindre en est considérablement simplififie. Il est avantageux que la rainure soit formée sur le couvercle et que la face externe de son flanc extrieur soit dans le prolongement de la face de révolution externe du corps. Le cylindre apparaît alors, apyres assemblage, comme un cylindre fait d'une seule pièce. Un raccord pour le fluide sous pression peut être roulé par injection sur le couvercle. Il est avantageux alors que ce raccord soit muni d'un filetage extérieur pour le vissage d'un. bague de serrage. Le raccordement d'un tuyau flexible au couvercle en est considrablement simpli- fi sans qu'il en résulte un supplément de coût notable, si le couvercle est moulu par injection. Le corps du cylindre peut être avantageusement fait d'une matière plastique a faible coefficient de frottement, par exemple un polyacétal, le piston étant sollicite par un ressort qui entoure la tige de piston vers une de ses positions de travail et la tige de piston traversant le fond du corps avec un jeu de glissement important. Le fond du corps sert alors aussi de palier lisse pour la tige de piston, le jeu relativement important servant à la sortie de l'air contenu dans la chambre du cylindre où se trouve le ressort et refoulé par le piston qui se déplace vers son autre position de travail. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, dont l'unique figure est une vue de côtE et pour moitié en coupe longitudinale, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce servo-moteur. Le servo-moteur représenté dans la figure comporte un cylindre, formé d'un corps cylindrique creux 10 en poly actal moulé par injection, dont une extrémité est ouverte sur toute la section du corps, l'autre extrémit étant fer mée par un fond 12. Ce fond est traversE en son centre, avec un Jeu de glissement important, par une tige de piston 14. PrEs de son fond 12, le corps 10 présente une bride 16 venue de moulage et munie de trous 18, pour la fixation du servo-moteur. La tige de piston 14 est entourée d'un ressort de compression hélicoTdal 20, dont une extrémité prend appui contre la face interne du fond 12, tandis que son autre ex trématé agit sur la face d'un piston 22 qui est tourne vers le fond. Le piston est fait d'un matériau pour joints d'étanchéité. Il est immobilisé axialement dans une gorge 24 de la tige de piston 14 et sa face tourne vers l'oppo- sb du ressort 20 est munie d'une lêvre 26 venue de moulage, qui coopère avec la face de révolution interne 8 du-porps du cylindre. L'extrémité du corps opposée à celle que traverse la tige de piston est fermée par un couvercle 30 en polyacétal. Ce couvercle est soudé par friction au corps 10 du cylindre, les faces en contact étant fournies par un assemblage à rainure et languette. Dans la forme d'exécution décrite, la languette 32 est formés à l'extrémité ouverte du corps 10, tandis que la rainure 2, complémentaire de la languette, est située sur le couvercle 30. Ils ont tous deux la forme de solides de révolution. On peut voir que la face de révolution- interne de la languette 32 prolonge sans transition visible la face interne 28 du corps de cylindre et que la face de révolution externe du couvercle 30 prolonge de la même façon -cel- le du corps 10, La face de révolution externe de la languette 32 et le flanc extérieur de la rainure 34 sont coniques, de sorte qu'on obtientà cet endroit un contact avec frottement. lorsque le couvercle 30 est emboîté sur le corps, quelles que soient les tolérances de ceux-ci dans le sens axial comme dans le sens radial.Lorsqu'on communique au couvercle un mouvement de rotation relativement au corps, ce frottement a pour effet de souder ces deux éléments l'un à l'autre. Le couvercle Z présente un raccord 36 venu de moulage, sur lequel une conduite souple (non représentée) peut être fixée au moyen d'une bague de serrage 36, qui se visse sur un filetage extérieur du raccord. Le servo-moteur en forme de vérin pneumatique qui vient d'être décrit peut être fabriqué de la manière sui vante: La tige de piston 14, le ressort hélicoldal 20 et le piston 22 constitue des pièces courantes et normalisées. Le corps 10 et le couvercle 30 sont fabriqués dans des mou- les à injection. Ces deux éléments peuvent donc, eux aussi, être produits en grande série et de façon économique. Pour assembler le vérin, on monté le piston 22 dans la gorge de la tige de piston 14, puis on enfile le ressort 20 sur cette dernière. On introduit ensuite l'ensemble obtenu dans le corps 10 par son extrémité ouverte. Après quoi, à l'aide d'un outil, on saisit la tige de piston 14 par son extrémité qui traverse le fond 12 du corps et on la tire en partie hors du corps 10 contrs la force du ressort 20, jusqu'a ce que le piston et en particulier sa lèvre soient enfoncés dans le cylindre à une distance importante de la languette 32. Tout en maintenant le corps 10 on amène axialement le couvercle 30 à l'aide d'un autre outil et, la languette tant enfoncée dans la rainure, on communique au couvercle un mouvement de rotation qui, par suite du frottement entre les faces en contact, plastifie la ma- tière plastique dans la zone de celles-ci et soude le cou cercle 30 au corps 10. Toutes ces opérations peuvent être exécutées à peu de frais sur des machines automatiques re nativement simples. - REVENDICATIONS 1.- Servo-moteur à fluide sous pression, compor tant un cylindre formé d'un corps cylindrique creux en ma tière plastique, ouvert à l'une de ses extrémités, et d' un couvercle fermant cette extrémité, ainsi qu'un piston, qui, solidaire d'une tige de piston, coulisse axialement dans le cylindre, caractérisé en ce que le couvercle (30) est aussi en matière plastique et est soudé par friction au corps (10) du cylindre. 2.- Servo-moteur selon la revendication 1, carac tersé en ce que le corps (10) et le couvercle (30) du cy lindre présentent dans la zone de soudage les éléments d un assemblage à rainure et languette (32,34), éléments qui ont la forme de solides de révolution. 3.- Servo-moteur selon la revendication 2, carac térisé en ce que la languette (32) et la rainure (34) coopèrent par des faces de contact coniques. 4.- Servo-moteur selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la rainure (34) est formée sur le couvercle (30) et en ce que la face de rOvo- lution externe de ce dernier prolonge sans transition vi sible celle du corps (10). 5.- Serve-moteur selon la revendication 4, caracté- risé en ce que la face de révolution interne de la languet te (32) prolonge sans transition visible celle (28) du corps (10). 6.- Servo-moteur selon l'une quelconque des reven dications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un raccord (36) pour le fluide sous pression est venu de moulage par injection avec le couvercle (30). 7.- Serve-moteur selon la revendication 6, caracté risé en ce que le raccord (36) est muni d'un filetage exté- rieur pour une bague de serrage (38). 8.- Serve-moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps (10) est fait d'une matière plastique à faible coefficient de frottement, par exemple du polyacétal, en ce que le piston (22) est sollicité vers une position de travail par un ressort (20) qui entoure la tige de piston (14) et en ce que la tige de piston (14) traverse le fond (12) du corps (10 avec un jeu de glissement important.