Brevet FR2529624A1 — publié le 19840106

La présente invention a trait aux vérins, et elle vise en particulier les vérins destinés à etre équipés d'une électrode en vue de réaliser l'assemblage de pièces métalliques par soudure par points. Les vérins du genre ci-dessus sont soumis à des impératifs stricts tant en ce qui concerne l'encombrement que les performances. On a déjà proposé des vérins du genre considéré comportant au moins deux chambres logeant chacune un piston, les dits pistons étant en tandem, et l'un au moins des pistons étant prolongé par une tige de piston apte à porter une électrode de soudage connectée par tresses au secondaire d' un transformateur. La disposition d'au moins deux chambres permet l'obtention -au niveau de la tige de piston et, partant de l'électro- de- d'une puissance de poussée convenable avec un encombrement réduit. tors de la réalisation d'une soudure, avec de tels vérins la tige porte-électrode, est, de manière connue, sollicitée en rotation autour de son axe au moment du passage du courant par les tresses secondaires des transformateurs en raison d'un effet électro-dynamique qui tend à éloigner l'une de l'autre les deux tresses de polarités différentes. Or, une telle rotation de la tige porte-électrode est incompatible avec l'obtention d'une soudure -irréprochable. De plus, si l'électrode est soumise à une rotation pendant que le bain de soudure. est en fusion, il en résulte une consommation d'électrode en sorte que cette dernière est prématurément mise hors service. Dans le but d'éviter cet effet de rotation on a déjà proposé des moyens anti-rotation en ménageant sur la tige au moins porte-électrode/un plat longitudinal adapté 5 coopérer avec un plat correspondant ménagé dans une bague-constituant un fond au pot de vérin que ladite tige traverse. Etant donné la présence de ces plats, la mise en place de joints d'étanchéité à ce niveau est rendue pratiquement impossible, et il en résulte que lors de la soudure, des projections de soudure pénètrent dans la chambre du vérin qui est la plus proche de l'électrode. On comprend qu'avec une disposition telle que ci-dessus la rotation de l'électrode est emp#chée, mais, par contre, l'étanchéité de la chambre correspondante n'est pas assurée du fait de l'absence de moyens d'étanchéité au niveau des moyens anti-rotation (plat sur la tige et dans une bague formant un fond au pot de vérin). Il résulte de ceci un fonctionnement limité dans le temps des vérins en cause, par accumulation -dans la chambre proche de l'électrode- de projections de soudure. La présente invention a pour objet principal de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus, en particulier en ce qui concerne les vérins du type dit ci-après multi-chambres. Dans ce but l'invention propose de prévoir des moyens anti-rotation de l'électrode, qui permettent simultanément de remédier aux effets néfastes provoqués par les projections de soudure. Un vérin selon 11 invention du genre comportant un pot avec des fonds latéraux, le pot étantanénagé pour former au moins deux chambres de part et d'autre d'une cloison médiane, dans chacune desquelles se meut un piston, les pistons étant accouplés en tandem à l'aide d'une entretoise axiale, et l'un des pistons étant prolongé par une tige traversant un dit fond qui est destinée à porter, par exemple, une électrode, tandis que des moyens anti-rotation sont prévus pour emp8cher la rotation de l'électrode, se caractérise en ce que la cloison médiane est adaptée à porter les moyens anti-rotation. Suivant une forme de réalisation de l'invention, la cloison médiane comporte un alésage dans lequel est immobilisée en rotation une bague, dont la paroi intérieure présente, en section transversale, une forme quelconque, non cylindrique de révolution, par exemple globalement triangulaire, rectangulare, ovale, avec un ou plusieurs plats etc..., cette dite bague recevant l'entretoise axiale précitée qui elle comporte également en section transversale un profil correspondant à celui de la bague. Suivant une autre forme de réalisation de 'invention, la cloison médiane porte une tige anti- rotation radialement décalée par rapport à l'axe de l'entretoise; cette tige est montée à coulissement dans ladite paroi médiane, et elle est par chacune de ses extrémités, solidarisée à un piston. Selqn encore une autre forme de réalisation de l'inven- tion, la paroi médiane porte deux tiges, avantageusement sur un meme alignement, qui s'étendent chacune vers un fond de pot en traversant chacune de part en part, un piston aménagé à cet effet; de préférence les extrémités desdites tiges, qui sont opposées à celles portées par la cloison médiane, sont engagées et fixées aux fonds de pot de vérin. A noter que dans les deux formes de réalisation cidessus l'entretoise peut avantageusement présenter en section transversale une forme cylindrique de révolution. De telles dispositions propres å empêcher la rotation de la tige porte-électrode permettent de rendre étanche la chambre du vérin la plus proche de l'électrode, en sorte que la pénétration des projections de soudure dans cette dernière est évitée. En effet, la tige porte-électrode étant cylindrique de révolution, le fond de pot dans lequel elle coulisse peut recevoir des moyens d'étanchéité de type convenable. Ainsi qu'on le note, les problèmes posés jusqu ici avec les vérins du genre évoqué dans ce qui précède, sont résolus de manière simple et efficace à savoir : que les moyens antirotation tels qu'ils sont maintenant prévus, en libérant la partie terminale du vérin proche de l'électrode permettent la mise en place de joints d'étanchéité entre la tige porteélectrode et le fond de pot correspondant et de rendre toutes les chambres que comporte un tel vérin actives. On entend par actives le fait que celles-ci peuvent etre reliées à une source de fluide sous pression selon la phase de fonctionnement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un vérin selon l'invention, le vérin étant à double étage la figure 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne Il-Il de la figure l, montrant une forme de realisation des moyens anti-rotation les figures 3 et 4 sont des vues analogues à la figure 2 montrant d'autres formes de réalisation possibles des moyens anti-rotation; les figures 5 et 6. sont des vues analogues aux figures 1 et 2 montrant une variante de réalisation;; la figure 7 montre schématiquement en coupe longitudinale une autre forme de réalisation des moyens anti-rotation la figure 8 est une vue en coupe transversale selon la libne VIII-VIII de la figure 7; la figure 9 montre schématiquement en coupe longitudinale encore une autre forme de réalisation des moyens antirotation et, la figure 10 est une vue en coupe transversale suivant la ligne X-X de la figure 9. Suivant la forme de réalisation illustrée aux figures 1 et 21e vérin comprend un pot 10 avantageusement en deux par ties lOA, lOB, assemblées de toute manière appropriée et adaptées à former d'une parU deux fonds 11, 12, et une cloison médiane indiquée globalement en 13. Les deux étages ainsi ménagés par la cloison médiane reçoivent chacun un piston 14, 15, formant dans chaque étage deux chambres respectivement C, Cl, et C2,C3. Les deux pistons 14, 15, sont couplés en tandem par une entretoise 16, et l'un des pistons, en l'espèce le piston 15 comporte une tige de piston 15A cylindrique de révolution traversant le fond 12 qui est destinée à porter de manière usuelle une électrode de soudage non représentée ici. Suivant l'invention, les moyens pour interdire la rotation de la tige porte-électrode lors de la réalisation d'un point de soudure, ainsi qu'il est explicité plus avant, sont portés par la cloison médiane 13 ; ils comprennent une bague 20 immobilisée en rotation dans un alésage correspondant ménagé dans la cloison 13, tandis que l'entretoise 16 est immobilisée en rotation dans la bague 20 par un profil non cylin drique de révolution qu'elle comporte, et qui est en correspondance avec le profil d'un alésage ménagé dans la bague. Suivant l'exemple illustré, la bague 20 présente, en section transversale, une surface extérieure sensiblement quadrangulaire 20A, et est emboitée dans un alésage correspondant 21 ménagé dans la cloison, elle est maintenue dans cette bague suivant une direction longitudinale à l'aide de deux rondelles 22, 23, emmanchées à force dans des chambrages ménagés à cet effet dans la cloison médiane. Intérieurement, la bague précitée 20 comporte un passage 24 dans lequel peut coulisser l'entretoise 16 en étant blo quéeen rotation ; à cet effet, suivant l'exemple représenté, le blocage en rotation de l'ensemble entretoise -pistonstige porte-électrode est obtenu en ménageant sur la surface extérieure de la bague, au moins un, mais préférentiellement trois plats longitudinaux 27, 28, 29, régulièrement espacés à 1200cet séparés les uns des autres par des secteurs de cercle 30,31,32. Quant à la bague 20 recevant, à coulissement, 1'entretoise précitée 16 elle présente un alésage intérieur indiqué globalement en 34 correspondant à la surface èxté- rieure de l'entretoise, c'est-à-dire avec trois plats longi tudinaux 35,36,37, séparés par trois secteurs de cercles 38, 39,40. Le fond 11 comporte un canal 42 d'amenée de fluide, le fond 12, un canal 43 de mise à air libre, et les chambres C et C2 sont mises en communication par un canal 44, ménagé axialement dans l'entretoise, tandis qu'un autre canal 45 ménagé dans la cloison 13 peut être mis à l'air libre ou en communication avec un fluide sous pression. En fonctionnement, et partant d'une position de retrait telle que représentée a la figure 1, le fluide amen en 42 emplit simultanément les chambres C et C2 en sorte que l'ensemble piston-entretoise -tige porte-électrode est déplacé suivant la flèche F, le fluide contenu dans les chambres Cl et C3 étant évacué par les canaux 43.45. Après réalisation du point de soudure, l'amenée de fluide est coupée en 42, puIs amenée en 45 ce qui provoque le retrait (flèche F2) de lten- semble piston-entretoise - tige porte-électrode. Dans cette forme de réalisation, les deux pistons 14, 15 sont sollicités par le fluide sous pression dans le sens (flèche F), tandis que suivant la flèche F2 un seul des pistons en l'espèce le piston 14, est sollicité par le fluide sous pression. On remarque que pour l'exécution d'un point de soudure, les deux chambres C et C2 sont alimentées simultanément en fluide sous pression en sorte d'imprimer une force de pression convenable Au niveau de l'électrode, tandis que lors du retrait de l'électrode, le point de soudure étant terminé, seule la chambre Cl est active et permet un retrait de la tige porte-électrode. A noter que les projections de soudure qui auraient pu pénètrer dans la chambre C3 par le canal 43 sont évacuées à l'extérieur par le piston 15 qui comporte à cet effet en plus d'un joint d'étanchéité usuel 49 un joint racleur 50 légèrement débordant par rapport à sa face portant la tige porteélectrode 15A. De glus, en vue d'éviter que des projections de soudure ne s'agglutinent sur la tige porte-électrode 15A, le fond 12, étant donné la forme cylindrique de révolution de la tige 15A est muni d'un joint racleur 65. La figure 3 est une vue analogue à la figure 2, mais dans laquelle la bague 20 comporte une surface extérieure avec deux plats longitudinaux 20A, 20B, diamétralement opposés réunis par des secteurs de cercle 20C, 20D; elle est engagée dans un alésage correspondant indiqué globalement par 21 ménagé dans la cloison médiane 13. Intérieurement la bague 20 colporte un alésage 20E avec des parois parallèles aux plats et secteurs de cercles mJeeites dans lequel est engagée, et peut coulisser. l'antretoise 16 dont la surface extérieure est en correspondance avec l'alésage 20E que comporte la bague 16. A la figure 4, qui montre une autre forme de réalisation d'anti-rotation de la tige porte-électrode 15A, la bague 20 présente, en section transversale; une forme extérieure sensiblement rectangulaire, avec des côtés 20A à 20D, et un alésage 20E présentant en section transversale une forme ovale; dans cet alésage est engagée, et peut coulisser, l'entretoise 16 dotée d'un profil ovale en correspondance avec l'alésage précité 20E. Il convient de noter que la réalisation des moyens antirotation décrits dans ce qui précède, donnés a titre d'exemple uniquement, ne présente pas de difficultés particulières avec des machines connues en soi. Aux figures 5 et 6 le dispositif auto-rotation de 1' ensemble piston-entretoise -tige porte-électrode est analogue à celui décrit en regard des figures 1 et 2 et les mêmes références ont été reprises pour désigner des éléments similai- res. Toutefois, dans cette forme de réalisation l'entretoise 16 comporte deux canaux axiaux 44A, 44B, le canal 44A met en communication les chambres C et C2, et le canal 44B les chambres Cl et C3. Suivant cette forme de réalisation, lorsque le fluide sous pression est amené (figure 5) simultanément dans les chambres C et C2 par les canaux 42 et 61, le fluide contenu dans les chambres C1,C3 est refoulé en 45. Inversement lorsque l'ensemble eiston-entretoise -tige porte-électrode doit être amené en position de retrait, après réalisatibn d'un point de soudure, ce sont les chambres C3 et Cl qui sont alimentées en fluide sous pression, par le canal 45 et le canal 44B. On remarque que dans une telle réalisation aucune des chambres n'est inactive lors des déplacements de l'ensemble- piston-entretoise-tige porte-électrode et qu'aucune de célles- ci n'est à l'air libre du fait que le fond 12 est muni d'un joint d'étanchéité 65A en plus du joint-racleur 65. On remarque que le piston 15 est dépourvu de joint d' étanchéité racleur, du fait que la chambre C3, n'étant plus en communication avec l'extérieur, ne reçoit plus de particules de soudure. Les figures 7 et 8 montrent une autre forme de réalisation des moyens propres à empêcher la rotation de l'ensemble piston-entretoise -tige porte-électrode par rapport au pot du vérin. Suivant cette forme de réalisation, l'entretoise 16 présente en section transversale droite une forme cylindrique de révolution, et 1' anti-rotation est obtenue -dans ce cas à l'aide d'au moins une tige 70 déportée radialement par rapport à l'axe du vérin, et qui, traversant, de part en part un piston, par exemple le piston 14 est engagée par une extrémité dans le fond 11, tandis que par son autre extrémité elle est portée par l'entretoise 13. Dans l'exemple représenté une autre tige 70A, de préférence symétrique à la précédente, coopère avec le piston 15. En ce qui concerne le circuit d'alimentation en fluide -il est similaire à celui décrit en regard de la figure 1 et ne sera donc pas repris ici. Aux figures 9 et lO 1'anti-rotation de l'ensemble piston entretoise- tige porte-électrode dérive de celui illustré aux figures? et 8, à la différence près qu'une seule tige 70C déportée radialement par rapport à l'axe longitudinal du vérin est montée coulissante axialement dans la cloison 13 en s'étendant de part et d'autre de celle-ci ; elle est donc portée par la cloison médiane 13 et par ses extrémités atte lée respectivement au piston 14 et au piston 15. Ici aussi le circuit d'alimentation en fluide étant le même que celui représenté à la figure 1, il ne sera pas repris. Ainsi qu'on le voit, l'anti-rotation de la tige porte électrode peut être obtenue de diverses manières, et il sera noté que les exemples décrits ci-dessus ne sont nullement limitatifs, notamment en ce qui concerne la périphérie de-l' entretoise et de la bague dans laquelle l'entretoise coulisse fixée à la cloison médiane dès l'instant que ces éléments comportent un profil complémentaire. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation choisis et représentés lesquels sont susceptibles de modifications sans pour autant sortir du cadre de la pré sente invention. REVENDICATIONS 1. Vérin comportant un pot avec les fonds et au moins une cloison intermédiaire formant deux étages dans chacun desquels se meut un piston, lesdits pistons étant reliés par une entretoise, et l'un des pistons étant prolongé par une tige traversant axialement un fond, en vue de recevoir par exemple une électrode de soudage, ledit pot et ladite tige comportant des moyens propres à empêcher La rotation de cette dernière, un tel vérin étant caract6ris~ par le fait que les dits moyens (20), (70), (7ou), (70B), sont portés par la cloison médiane (13). 2. Vérin suivant la revendication le caractérisé en ce que lesdits moyens portés par la cloison médiane (13) coopèrent avec une entretoise (16) aménagée > cet effet, et reliant deux pistons (14,15). 3. Vérin suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'entretoise (16) présente en section transversale une forme quelconque non cylindrique de révolution, et lesdits moyens (20) portés par la cloison médiane (13) comportent un profil complémentaire , permettant le coulissement de ladite entretoise (16) au jeu de fonctionnement près. 4. Vérin suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que en section transversale, ] 'entre- toise (16) présente au moins un plat longitudinal (27), (28), (29), et est montée coulissante, au jeu de fonctionnement près dans un alésage (34) de profil complémentaire ménagé dans une bague (20) fixée axialement et en rotation à la cloison médiane (13). 5. Vérin suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague (20) ainsi que la cloison médiane (13) présententensection transversale# respectivement, une périphérie (20A) et un alésage (21) à profils complémentaires par exemple globalement carrés. 6. Vérin suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'entretoise (16) comporte en section transversale trois plats longitudinaux (27), (28), (29), à 1200 adaptés à cooperer avec trois plats correspondants (35), (36)# (37)e ménages dans l'alésage (34) c# la bague, lesdits plats étant réunis par des secteurs de cercle (38), (39), (40). 7. Vérin suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la bague (20) présente en section transversale et extérieurement deux plats diamétralement opposés (20A), (20B) réunis par des secteurs de cercle (20C), (2ou), et est destinée à être montée coulissante dans un alésage (21) de profil complémentaire ménagé dans la cloison médiane (13) tandis qu'intérieurement elle présente un alésage (20E) avec deux plats et secteurs parallèles aux précédents, dans lesquels l'entretoise (16) présentant une surface extérieure de même profil que l'alésage précité (20E) est montée à coulissement. 8. Vérin suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'entretoise (16) présente en section transversale une forme ovale, elle est coulissante dans un alésage correspondant (20E) ménagé dans la bague (20), celle-ci présentant périphériquement avantageusement une forme quadrangulaire (20A) à (20D) de même qu'un alésage ménagé dans la cloison (13) dans lequel elle est engagée. 9. Vérin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens anti-rotation sont déportés radialement par rapport à'axe de la cloison médiane. médiane. 10. Vérin suivant la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens anti-rotation sont constitués par au moins une tige (70) parallèle à l'axe de la cloison médiane (13) qui est fixée par ses extrémités respectivement à un fond de pot (11) et à ladite cloison (13) et qui traverse de part en part un piston (14) monté coulissant sur ladite tige. 11. Vérin suivant la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués par deux tiges (70 , (70B), parallèles à l'axe du vérin (10) portées par une de leurs ex trémités respectives par la cloison médiane (13) et engagées par leurs autres extrémités dans un fond correspondant (11), (12), du pot de vérin, les pistons (14), (15) étant montés à coulissement sur lesdites tiges qui sont par ailleurs avantageusement sur un même alignement. 12. Vérin suivant la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens anti-rotation sont constitués par une tige unique (70C) montée à coulissement sur la cloison médiane (13), cette tige déportée radialement par rapport à l'axe du vérin étant, par ses extrémités respectives, fixée aux pistons (14), (15). 13. Vérin suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que 11 entretoise (16) est aménagée pour comporter au moins un canal de circulation de fluide propre à faire communiquer les chambres entre elles