Brevet FR2558901A1 — publié le 19850802

VERIN A MECANISME DE PREVENTION DES FUITES La présente invention a pour objet un vérin à fluide en forme de cylindre et comportant un mécanisme de prévention des fuites et, plus particulièrement, se rapporte à un vérin comprenant un mécanisme permettant d'empêcher qu'un fluide d'actionnement alternatif d'un piston dans un vérin ne s'échappe du couvercle fixé sur le vérin. Des fluides tels que l'huile, l'air et similaire ont, jusqu'à présent, été employés pour déplacer alternativement des pistons dans des vérins. Les vérins sont, en général, équipés d'un mécanisme de préven- tion des fuites permettant une utilisation efficace du fluide lors de son entrée et de sa sortie du vérin sous la pression prescrite et empêchant également le fluide de venir affecter des dispositifs exter- nes. Un tel vérin classique est illustré à la figure 1 des dessins joints. Un vérin 2 est composé d'un tube 4 sur lequel est monté par vissage un couvercle 6 comportant une ouverture centrale 10 qui y est formée et une tige de piston 8 la traversant. Pour éviter les fuites du fluide sous pression par l'ouverture 10, il est d'usage de monter un joint torique 12 dans le couvercle 6. La tige de piston 8, mobile axialement est supportée par un manchon 14 disposé dans le couvercle 6. Dans le cas o le joint n'est prévu qu'en un seul endroit cepen- dant, l'étanchéité obtenue n'est pas considérée comme complète. Lorsque la tige du piston 8 se déplace, alternativement, il peut se former un jeu entre le joint torique 12 et la tige de piston 8, ou l'usure du joint torique 12 due aux mouvements alternés répétés de la tige du piston 8, conduit à devoir supporter l'inconvénient de fuites du fluide sous pression. Il s'est manifesté une demande pressante pour disposer d'un joint parfaitement étanche contre les fuites de fluide des vérins là o une fuite de fluide n'est pas souhaitable, vue la présence d'au- tres dispositifs. L'inventeur de la présente demande de brevet a effectué des études approfondies et fabriqué des vérins prototypes. Il en résulte que l'on peut obtenir un vérin, d'ou ne s'échappe aucun fluide sous pression, en prévoyant, comme élément constitutif du vérin, un chapeau d'épaisseur relativement importante présentant une chambre interne ou en prévoyant un élément séparé monté à proximité d'une tête de vérin classique et présentant une chambre interne audit élément séparé, tout fluide pouvant s'échapper sous forme de fuites étant accumulé dans la chambre pour en être ensuite extrait. Un objet de la présente invention est un vérin présentant un mécanisme de prévention des fuites pour efficacement empêcher un fluide sous pression de fuir. Selon la présente invention, l'objet ci-dessus indiqué peut être atteint grâce à un vérin présentant un mécanisme de prévention de fuites comprenant un élément tubulaire, un chapeau couvrant une extré- mité de l'élément tubulaire, un piston mobile alternativement dans l'élément tubulaire, une tige de piston reliée au piston et coulissant alternativement à travers le chapeau et des moyens disposés à l'exté- rieur du tube pour recueillir le fluide qui fuit de l'élément tubulaire et qui est déposé sur la surface périphérique de la tige de piston. Ces moyens comprennent une rainure collectrice de fluide ménagée dans le chapeau ou dans un élément auxiliaire monté de façon amovible sur le chapeau. L'objet ci-dessus indiqué et d'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement sur la base de la description suivante prise conjointement avec les dessins qui l'accompagnent représentant des modes de réalisation préférés de la présente invention indiquée à titre d'exemple illustratif. - la figure 1 est une coupe longitudinale partielle sur un vérin classique; - la figure 2 est une coupe longitudinale partielle sur un vérin conforme-à un mode de réalisation de la présente invention, le vérin étant muni d'un chapeau présentant une rainure collectrice de fluide; - la figure 3 est une coupe longitudinale partielle d'un vérin conforme à un autre mode de réalisation de la présen- te invention, le vérin étant muni d'un chapeau présentant une rainure collectrice de fluide et une autre rainure dans laquelle est disposé un joint torique; et - les figures 4 et 5 sont des sections longitudinales partielles sur des vérins conformes à d'autres modes de réalisation de la présente invention, chaque vérin étant muni d'un élément auxiliaire détachable sur un chapeau et présentant une rainure collectrice de fluide. Des éléments identiques ou équivalents sont indiqués par des numéros de référence identiques ou correspondants sur les différentes figures. Comme on le voit à-la figure 2, un vérin indiqué dans son ensemble par 20 est composé d'un élément tubulaire 22 et d'un chapeau 24. L'élé- ment tubulaire 22 présente une extrémité filetée extérieurement 26 sur laquelle vient se visser le chapeau 24. De facon plus particulière, le chapeau 24 a une épaisseur relativement importante en direction axiale et comprend une extrémité filetée intérieurement 28 qui se visse sur le filetage externe extrême 26 ce qui permet de réunir l'élément tubulai- re 22 et le chapeau 24. Ce chapeau 24 présente une paroi périphérique définissant à l'intérieur une chambre 30 ainsi qu'un trou fileté prati- qué dans cette paroi et communiquant avec ladite chambre 30, ce trou fileté servant comme entrée ou sortie 32 pour le fluide sous pression, par exemple de l'huile. Le chapeau 24 présente, également, un trou axial central 34 traversé sur toute sa longueur par une tige de piston 38 qui est reliée au piston 36 monté de façon coulissante dans l'élément tubulaire 22. Le chapeau 24 présente une première rainure annulaire 40, une seconde rainure annulaire 42 et une troisième rainure annulaire 44 qui sont pratiquées dans le chapeau 24 autour de la tige de piston 38. Un manchon 46 est introduit dans la première rainure annulaire 40 pour maintenir la tige de piston 38 et lui permettre de coulisser alternati- vement. Un premier joint torique 48 est logé dans la seconde rainure annulaire 42 pour empêcher les fuites d'huile. Le premier joint tori- que 48 peut être inséré dans la seconde rainure annulaire 42 à partir de la chambre 30. Un passage 50 est défini dans la paroi périphérique du chapeau 24 et mis en communication avec la troisième rainure annulai- re 44. Un orifice d'aspiration d'huile 52 est également défini dans le chapeau 24 en communication avec ce passage 50. 2558 90 1 Le vérin a mécanisme de prévention de fuites ainsi réalisé fonc- tionne de la façon suivante: quand de l'huile sous pression est intro- duite dans l'élément tubulaire 22 ou en est extraite par le trou 32, le piston 36 se déplace et entraîne le déplacement axial de la tige 38. Une partie de l'huile sous pression ou de la poussière contenue dans le tube 22 se dépose sur la surface périphérique de la tige de piston 38 et atteint le joint torique 48 situé après le manchon 46. Ce joint tori- que 48 empêche la partie qui a fuit de l'huile ou de la poussière de s'échapper. Toute l'huile qu'aurait laissé passer le joint torique 48 est accumulée dans la rainure annulaire 44. L'huile située dans cette rainure annulaire 44 est alors recueillie via le passage 50 par un dispositif d'aspiration non représenté tel que, par exemple, une pompe à vide reliée par un tuyau à l'orifice d'aspiration 52. Si le vérin 20 est placé dans une pièce propre, l'huile ou équivalent peut être simplement éliminé en placant l'extrémité du tuyau relié à l'orifice d'aspira- tion 52 à l'extérieur de la pièce propre. La figure 3 représente un autre mode de réalisation de la présente invention. Comme on le voit sur cette figure, un chapeau 24 présente en plus une quatrième rainure-annulaire 54 qui y est définie au voisinage de la troisième rainure annulaire 44 et est munie d'un joint torique 56 qui est logé dans cette quatrième rainure annulaire 54. Toute fuite d'huile ou de poussière ou toute autre matière étran- gère déposée sur la tige du piston 38 et qui n'a pas été accumulée dans la rainure annulaire 44 est totalement empêchée de fuir vers l'extérieur par le joint torique 56. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention tel que représenté à la figure 4, un chapeau 24 présente une partie filetée extérieurement 58 tandis qu'un élément auxiliaire 62 présente une partie filetée intérieurement 60, que l'on visse sur la partie filetée exté- rieurement 58 du chapeau 24. La disposition de la figure 4 est aussi efficace que-le mode de réalisation représenté à la figure 2 pour recueillir les fuites d'huile ou équivalent venant de l'élément tubu- laire 22. Dans le mode de réalisation illustré par la figure 4, le chapeau 24 et l'élément auxiliaire 62 sont réunis grâce à leurs parties filetées 58 et 60. Cependant, toute disposition adéquate peut être employée pour maintenir l'élément auxiliaire 62 en relation étroite avec le chapeau 24. La disposition représentée à la figure 4 permet d'augmen- ter l'étanchéité de vérins existants pour empêcher les fuites d'huile ou équivalent. La figure 5 représente un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel un second joint torique 64 (équivalant au joint torique 56 de la figure 3) est disposé, de plus, dans un élément auxi- liaire 62 (similaire à l'élément auxiliaire 62 représenté à la figure 4) monté sur le chapeau 24 pour augmenter l'étanchéité et la prévention des fuites d'huile ou équivalent. Grâce à la présente invention, une fuite de fluide provenant du vérin ou de la poussière ou toute autre matière étrangère contenue dans le fluide peut être extraite et recueillie par une pompe ou par diffé- rence de pressions entre une pression atmosphérique et la pression du fluide. Le vérin conforme à l'invention peut, ainsi, être utilisé dans une pièce propre pour la fabrication de semi-conducteurs qui nécessitent un environnement exempt de pollution. Comme le vérin est de construction relativement simple, il peut être fabriqué de façon peu coûteuse. La présente invention est d'un avantage pratique élevé du fait que le mécanisme de prévention des fuites peut être adapté aux vérins existants. Bien que certains modes de réalisation préférés de l'invention aient été ci-dessus illustrés et décrits, il est évident que de nom- breuses variantes et modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de la présente invention et des revendica- tions jointes et que les moyens de prévention des fuites peuvent s'ap- pliquer aux vérins actionnés par tous fluides liquides, gazeux ou autres. REVENDICATIONS 1.- Vérin à fluide muni d'un mécanisme de prévention des fuites comprenant un élément tubulaire, un chapeau couvrant une extrémité dudit élément tubulaire, un piston déplaçable alternativement dans ledit élément tubulaire, une tige de piston reliée audit piston et coulissant dans ledit chapeau et caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (44, , 52) disposés à l'extérieur dudit élément tubulaire pour recueillir des fuites de fluides provenant dudit élément tubulaire et se déposant sur la surface périphérique de ladite tige de piston (38). 2.- Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent une rainure (44) collectrice de fluide, ménagée dans ledit chapeau (24) autour de ladite tige de piston (38). 3.- Vérin selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comprend un élément annulaire (48) logé dans ledit chapeau (24) autour de ladite tige de piston (38), au voisinage de ladite rainure (44). 4.- Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un élément auxiliaire (62) monté de façon amovible sur ledit chapeau (24), et en ce que lesdits moyens comprenent une rainure collec- trice de fluide (44), ménagée dans ledit élément auxiliaire {62), autour de ladite tige de piston (38). 5.- Vérin selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un élément annulaire (64) logé dans ledit élément auxiliai- re (62), autour de ladite tige de piston (38), au voisinage de ladite rainure collectrice de fluide (44).