Brevet FR2522082A1 — publié le 19830826

La présente invention concerne un vérin pneumatique ou hydraulique, constitué par un corps cylindrique creux, fermé aux deux extrémités par des parois en bout, fonds ou couvercles, et par un piston coulissant avec une bonne étanchéité dans ce corps cylindrique. Dans les vérins connus de ce type, le cylindre peut être soit en métal, soit en matière plastique. L'avantage du cylindre métallique réside dans sa résistance aux chocs et dans le coût réduit de sa fabrication, lorsque son diamètre intérieur est faible. Il est cependant notoire que la part que représentent les frais d'usinage de la face interne d'un tel cylindre dans le coût total de fabrication augmente avec son diamètre intérieur. Ceci est lié directement aux exigences posées à la face interne des cylindres de vérins en ce qui concerne sa finition, cette face devant être aussi lisse et exempte de rugosités que possible pour réduire à un minimum le frottement entre le cylindre et le piston. Les cylindres de vérins en matière plastique offrent comme avantages leur coût d'usinage réduit (la face interne n'a pas à être rectifiée), leurs bonnes propriétés de glissement et le fait que la matière plastique ne rouille pas. Par contre, la résistance aux chocs des cylindres en matière plastique est jugée inférieure à celle des cylindres métalliques. L'invention a donc pour objet de réaliser un vérin du 8me type, pais qui combine les avantages des cylindres métalliques et ceux des cylindres en matière plastique sans présenter leurs inconvénients. A cet effet, dans le vérin selon l'invention, le corps cylindrique creux est formé de deux éléments cylindriques concentriques, l'élément intérieur étant fait de matière plastique et l'élément extérieur étant fait d'un matériau métallique, et l'élément extérieur entoure 1 'é- lément intérieur sans jeu. On obtient ainsi un vérin qui présente les avantages suivants: coût de fabrication réduit par le fait que la face interne du cylindre n'a pas à être rectifiée, résistance aux chocs élevée, pas de rouille, bonnes propriétés de glissement, protection contre les contacts accidentels. Dans les vérins connus dont le cylindre est en matiAre plastique, la paroi de celui-ci a une épaisseur de quelques xillimètres, par exemple de 6 à 10 mx. Une protection suffisante de ces vérins en matière plastique peut être obtenue avec un cylindre extérieur dont l'épaisseur de paroi est considérablement inférieure à celle du cylindre intérieur, égale par exemple à un dixième de cette dernière.On peut voir que la résistance aux chocs désirée est déjà fournie par un cylindre métallique dont l'épaisseur de paroi est égale à quelques dixièmes de milli hêtre seulement, par exemple 0,5 ana. On peut utiliser à cet effet une tôle d'acier roulée, dont les bords longitudinaux sont assemblés par soudage. Mais le cylindre métallique peut aussi être obtenu par tronçonnage d'un profilé creux fabriqué par étirage. Le cylindre intérieur en ratière plastique peut être fait d'une des résines synthétiques connues déjà utilisées a cet effet, par exemple un polyuréthane. Lors de la fabrication dn vérin selon l'invention, l'élément cylindrique en matière plastique est généralesent enfoncé dans celui qui est en métal. Lorsque les deux éléments ont la même longueur axiale, on peut en même temps faire en sorte d'éviter un déplacement axial de 1' élément extérieur métallique sur l'élément intérieur. Pour les éléments du cylindre qui ont un diamètre extérieur re nativement grand, il s'est révélé avantageux d'habiller 1' élément intérieur avec une tôle métallique qui est ensuite soudée.On peut donc voir qu'aucune limite supérieure ou restriction d'ordre dimensionnel n'est imposée à l'habil- lage du cylindre intérieur de matière plastique et donc à la fabrication du vérin selon l'invention. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce vérin: Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale fortement schématisée d'un vérin selon l'invention; Fig. 2 est une vue en coupe suivant II-II de fig. 1. Le vérin selon l'invention représenté aux figures 1 et 2 peut être pneumatique ou hydraulique et il est constitué essentiellement par un corps cylindrique creux dési gné par la référence générale 1, fermé à chaque extrémité par une paroi en bout, respectivement 2 et 2, et dans lequel coulisse un piston 4 monté à l'extrémité d'une tige Un ut joint annulaire 6 assure l'étanchéité entre le pis- ton 4 et la face interne du cylindre 1. Celui-ci est 'for- mé de deux éléments cylindriques concentriques 8, 9. L'élément intérieur 9 est en matière plastique, tandis que 1' élément extérieur 8 est fait d'un matériau métallique.Le diamètre intérieur de l'élément métallique 8 est très l;- gercement supérieur au diamètre extérieur de l'élément de matière plastique 9, de sorte que l'élément extérieur ss entoure sans Jeu l'élément intérieur 9. La longueur axiale de l'élément extérieur 8 est à peu près égale à la distance entre les deux parois en bout 2, 2 On évite ainsi un déplacement axial indésirable de l'élément extérieur 8 sur l'élément intérieur 9. Le choix de l'épaisseur de paroi de l'élément intérieur 9 est basé essentiellement sur les conditions de travail, donc sur la pression qui doit être exercée sur le piston 4. La paroi de l'élément intérieur de matière plastique 9 a une épaisseur généralement comprise entre 5 et 15 -. On peut choisir pour la paroi de l'élément extérieur métallique 8 une épaisseur beaucoup plus faible et la résistance aux chocs désirée est déjà obtenue lorsque cette épaisseur est égale à 1/10, par exemple, de celle de la paroi de l'élément intérieur 9 de matière plastique. Lorsque le diamètre extérieur de ltélé- ment de matière plastique 9 est relativement faible, compris par exemple entre 150 et 200 mm, environ, l'élément extérieur métallique 8 peut être fait d'une longueur de tube coupée à l'avance, par exemple d'un tronçon de profilé creux obtenu par étirage. Lorsque le diamètre extérieur de l'élément intérieur 9 est supérieur à 200 mm, il est préférable que l'élément extérieur 8 soit formé d'une tôle d'acier roulée et soudée dans le sens de sa longueur. On obtient ainsi un vérin qui satisfait toutes les exigences posées aux vérins de ce type: résistance aux chocs élevée, bonnes propriétés de glissement, face interne qui ne rouille pas et ce, sans que les frais de fabrication et d'usinage soient sensiblement augmentés, car les tubes d'acier ou de laiton coûteux, dont l'usinage revient en outre beaucoup plus cher que celui des matières plastiques, sont replacés par des tubes en résine synthétique, la résistance aux chocs nécessaire étant assurée par une tôle d'acier peu coûteuse. - REVENDICATIONS 1. - Vérin pneumatique ou hydraulique, constitué par un corps cylindrique creux, fermé aux deux extrémités par des parois en bout, fonds ou couvercles, et par un piston coulissant avec une bonne étanchéité dans ce corps cylindrique, caractérisé en ce que le corps cylindrique creux (1) est formé de deux éléments cylindriques concentriques (8,9), l'élément intérieur étant en matière plastique et l'élément extérieur (8) étant fait d'un matériau métallique, et en ce que l'élément extérieur (8) entoure l'élément intérieur (9) sans jeu 2.- Vérin selon la revendication i, caractérisé en ce que ltépaisseur de paroi de l'élément extérieur (8) est considérablement plus faible que celle de l'élément intérieur (9) et en ce que le rapport entre les épaisseurs respectives des parois de ces deux éléments est de 1/10. 3. - Vérin selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément extérieur (8) est un tronçon de profilé creux obtenu par étirage. 4.- Vérin selon la revendication~1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément extérieur (8) est fait d'une tôle d'acier roulée, dont les bords longitudinaux sont assemblés, par exemple par soudage. 5.- Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément intérieur (9) est fait d'une matière plastique courante dans le commerce, par exemple un polyuréthanne 6.- Vérin selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément extérieur (8) est serré entre les parois en bout (2,3).