Brevet FR2641827A1 — publié le 19900720

La présente invention concerne un vérin hydraulique ou pneumatique qui peut être amené dans trois positions, deux positions extrêmes et une position centrale. En particulier, la présente invention concerne un vérin hydraulique ou pneumatique à trois positions qui peut être de petite taille et qui permet un réglage préalable facile des trois positions. On connaît dans l'art antérieur des vérins hydrauliques qui peuvent occuper trois positions. Ces vérins peuvent être utilisés dans des dispositifs tels que des dispositifs de manoeuvre de mécanismes de déplacement de charges ou de levage, des sélecteurs et analogues. Un vérin hydraulique conventionnel de ce type comporte en fait deux cylindres combinés séparés l'un de L'autre. On applique sélectivement une pression à l'un des cylindres gauche ou droite pour provoquer une course vers la gauche ou vers la droite. Lorsque des pressions sont appliquées aux deux cylindres, le dispositif est amené en position centrale. Les inconvénients présentés par la combinaison de deux cylindres mentionnée ci-dessus sont son encombrement et son coût élevé. Aussi, la présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en permettant la fabrication d'un vérin hydraulique ou pneumatique qui peut occuper trois positions, qui est de plus petite taille et moins coûteux que Le dispositif semblable de l'art antérieur et qui peut être préréglé facilement dans des positions différentes. Le vérin hydraulique ou pneumatique selon la présente invention surmonte les inconvénients des dispositifs semblables de l'art antérieur grâce à une conception à cylindre unique. Il utilise un cylindre mobile avec un piston principal fixe et des pistons auxiliaires montés de façon coulissante à l'intérieur du cylindre. Le piston principal et les pistons auxiliaires droit et gauche définissent respectivement des chambres à fluide droite et gauche. Lorsqu'un fluide moteur est introduit dans l'une des chambres à fluide, le piston auxiliaire respectif est déplacé en 264 1827 même temps que le cylindre dans une direction jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec une butée. Pour amener le cylindre dans une position centrale, le fluide moteur est introduit dans Les deux chambres à fluide. Dans cette situation, les deux pistons OS auxiliaires se déplacent vers l'extérieur depuis le cylindre en amenant le cylindre en position centrale. D'autres objets et caractéristiques de la présente invention de même que les méthodes d'actionnement et la fonction des différents éléments de la structure, ainsi que la combinaison des pièces et les économies de fabrication, apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfèrent aux dessins annexes, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe du mode de réalisation préféré amené en position centrale, et la figure 2 est une vue en coupe du mode de réalisation préféré amené dans l'une des deux positions latérales. La figure 1 représente un vérin hydraulique ou pneuma- tique selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, en position centrale. Une tige de piston 1 supporte de façon fixe un piston principal 5 en son centre. La tige de piston 1 est fixée à l'une de ses extrémités à un support 2 et à l'autre extrémité à un suppport 2'. Si le diamètre et la matière de la tige de piston 1 sont choisis de façon à procurer une rigidité suffisante, la tige de piston peut être fixée à une extrémité seulement à l'un des supports 2 ou 2' de sorte que la tige de piston est en porte à faux. Une bague d'étanchéité S3 est prévue sur la périphérie du piston principal 5 si bien que le fluide contenu dans une chambre A ne s'échappe pas dans une chambre B. Les pistons auxiliaires 3 et 3' s'adaptent par coulissement sur les côtés respectifs de la tige de piston 1, de part et d'autre du piston principal 5. Les pistons auxiliaires 3 et 3' comportent des saillies annulaires radiales 12 et 12' situées chacune à l'extrémité la plus proche du piston principal 5 et des bagues d'étanchéité S1 et S1' étanches au fluide à l'interface entre la tige de piston 1 et les pistons auxiliaires 3 et 3' pour empêcher des fuites entre ces pièces. 26 41827 Un cylindre mobile 4 s'adapte sur le piston principal 5 et au moins sur des parties des pistons auxiliaires 3 et 3' pour définir une chambre à fluide A à gauche du piston principal et une chambre à fluide B à droite du piston principal. Des bagues 6 et 6' sont fixées sur les extrémités du cylindre mobile 4 et s'adaptent par glissement sur les pistons auxiliaires 3 et 3'. Le diamètre interne des bagues est inférieur au diamètre externe des saillies annulaires de façon à empêcher les pistons auxiliaires de sortir complètement du cylindre. L'une des bagues 6 et 6' peut être d'une pièce avec le cylindre mobile 4. Des bagues d'étanchéité S2 et S2' sont prévues dans les bagues 6 et 6' pour maintenir la pression à l'intérieur des chambres à fluide A et B. Des moyens pour limiter le déplacement du cylindre par rapport à la tige de piston, qui sont constitués de préférence par des bagues de butée 7 et 7', seront fixés à l'intérieur des supports 2 et 2'. Ces moyens 7 et 7' sont de préférence annulaires afin d'augmenter la surface de butée contre le cylindre mobile 4. Les diamètres internes des bagues de butée 7 et 7' sont un peu supérieurs au diamètre externe des pistons auxiliaires 3 et 3' de façon à ne pas interférer avec les pistons 3 et 3' lorsqu'ils viennent en butée contre les supports 2 et 2' respectivement. Dans le cas o les supports 2 et 2' constituent des butées pour les pistons auxiliaires 3 et 3', respectivement, la distance l entre les supports 2 et 2' est déterminée de façon correspondante. La tige de piston 1 présente des canaux à fluide 8 et 8' sur son axe central et des orifices d'alimentation 9 et 9' qui communiquent avec les canaux à fluide 8 et 8', respectivement, ces orifices étant adjacents au piston principal 5. Les canaux à fluide 8 et 8' et Les orifices d'alimentation 9 et 9' constituent des moyens permettant d'introduire le fluide moteur, qui peut être un liquide ou un gaz, dans les chambres à fluide A et B, respectivement. Chacun des orifices d'alimentation 9 et 9' présente une partie de grand diamètre interne pour que les orifices ne soient pas fermés par Les pistons auxiliaires 3 et 3', respectivement, lorsque ceux- ci se déplacent vers l'extrémité gauche ou droite. Les moyens d'introduction du fluide moteur dans les chambres à fluide ne sont 26 41827 pas limités aux canaux à fluide mais pourraient être constitués par des tuyaux souples à condition que ceux-ci présentent une résistance mécanique suffisante. Le cylindre mobile 4, le piston principal 5, les pistons auxiliaires 3 et 3' et les bagues 6 et 6' délimitent les chambres à fluide A et B respectivement. Le fluide moteur est introduit dans les chambres à fluide A et B par les orifices 10 et 10', les canaux à fluide 8 et 8' et les orifices d'alimentation 9 et 9', respectivement. Lorsque le fluide moteur est introduit dans la chambre à fluide A par l'orifice 10, le canal 8 et l'orifice d'alimen- tation 9, le piston auxiliaire 3 et le cylindre mobile 4 sont déplacés vers la gauche comme le montre la figure 2, dans laquelle n'ont été conservés que les signes de référence désignant les pièces principales du vérin. Après que le piston auxiliaire 3 soit venu en contact avec le support 2, le cylindre mobile 4 continue à se déplacer vers la gauche du fait de la pression exercée sur la bague 6. Le piston auxiliaire 3 pénètre alors dans le cylindre 4. Le piston auxiliaire 3' se déplace également vers la gauche en même temps que le cylindre mobile 4 du fait de l'interaction entre la saillie 12' et la bague 6'. En même temps, le fluide moteur est évacué de la chambre à fluide B par l'orifice d'alimentation 9', le canal à fluide 8' et l'orifice 10'. Ce processus permet d'amener le cylindre dans la première position. Le cylindre est amené dans la seconde position lorsque du fluide moteur est introduit dans la chambre à fluide B par l'orifice 10', le canal à fluide 8' et l'orifice d'alimentation 9' et que le fuide est évacué de la chambre à fluide A par l'orifice d'alimentation 9, le canal à fluide 8 et l'orifice 10. Le cylindre se déplace alors vers la droite, de façon correspondante, jusqu'à ce qu'il vienne en butée contre le support 2'. Il en résulte que le vérin est amené dans la seconde position (non représentée). Ensuite, seul le cylindre mobile 4 continue à se déplacer vers la droite du fait de la pression appliquée sur la bague 6'. 264 1827 La troisième position, ou position centrale, est atteinte par introduçtion du fluide dans les deux chambres à fluide A et B de façon à créer des pressions égales dans celles-ci. Les pistons auxiliaires 3 et 3' sont alors poussés vers l'extérieur en s'éloignant du piston principal 5 jusqu'à ce qu'ils viennent en contact avec les supports 2 et 2' respectivement. En même temps, les bagues 6 et 6' sont poussées contre les saillies 12 et 12' pour bloquer fermement le cylindre en position centrale. D'autres modes de réalisation de la présente invention peuvent comprendre un cylindre fixe et une tige de piston mobile. La position centrale du cylindre peut être préréglée de façon précise à l'aide de cales interposées entre les bagues 6 et 6' et les extrémités du cylindre 4. De même, les positions extrêmes du vérin peuvent être préréglées à l'aide de butées d'une épaisseur convenable entre les supports 2 et 2' et le cylindre 4. Si une extrémité seulement de la tige de piston I est fixée au support correspondant, une plaque de butée doit être fixée à l'autre extrémité de la tige de piston 1 et une bague de butée doit être montée de façon fixe à l'intérieur de la plaque de butée. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation préféré qui vient d'être décrit mais elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont comprises dans son cadre. REVENDICATIONS 1. Vérin hydraulique ou pneumatique qui peut occuper trois positions, caractérisé en ce qu'il comprend: une tige de piston (1) supportant un piston principal (5) qui s'étend radialement à partir de celle-ci en position centrale sur ladite tige de piston, deux pistons auxiliaires (3, 3') montés de façon coulis- sante sur ladite tige de piston (1), de part et d'autre dudit piston principal, chacun desdits pistons auxiliaires comportant une saillie annulaire (12, 12') qui s'étend radialement à partir de celui-ci à l'extrémité la plus proche dudit piston principal (5), un cylindre tubulaire (4) monté de façon coulissante sur ledit piston principal (5) et sur au moins une partie de chacun desdits pistons auxiliaires (3,'3'), deux bagues (6, 6'), disposées chacune à une extrémité dudit cylindre, le diamètre interne des bagues étant inférieur au diamètre externe desdites saillies annulaires de façon à empêcher lesdits pistons auxiliaires de sortir complètement dudit cylindre, et deux bagues d'étanchéité (S2, S2'), situées chacune sur l'une desdites bagues (6, 6'), et venant en contact avec lesdits pistons auxiliaires de façon à définir une chambre à fluide B à droite dudit piston principal (5) et une chambre à fluide A à gauche dudit piston principal, des moyens (7, 7') pour limiter le déplacement dudit cylindre par rapport à ladite tige de piston, et des moyens (8, 9, 10, 8', 9', 10') pour introduire du fluide dans chacune desdites chambres à fluide et pour évacuer le fluide desdites chambres à fluide de façon à communiquer audit cylindre un mouvement relatif vers.une position extrême droite jusqu'à ce que ledit cylindre rencontre ledit moyen (7') de limitation du déplacement et que ledit piston auxiliaire (3') pénètre dans le côté droit dudit cylindre lorsque le fluide est introduit dans ladite chambre à fluide B et est évacué de ladite chambre à fluide A, et de façon à provoquer le mouvement relatif du 2 6 4 1827 cylindre vers une position extrême gauche jusqu'à ce que ledit cylindre rencontre ledit moyen (7) de Limitation du déplacement et que Ledit piston auxiliaire (3) pénètre dans le côté gauche dudit cylindre lorsque le fluide est introduit dans ladite chambre à fluide A et est évacué de ladite chambre à fluide B, et de façon à amener ledit cylindre à occuper une position centrale et lesdites saillies annulaires (12, 12') à être poussées contre lesdites bagues (6, 6') lorsque le fluide est introduit dans les deux chambres à fluide sous une même pression. 2. Vérin hydraulique ou pneumatique selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que ledit fluide moteur est un liquide. 3. Vérin hydraulique ou pneumatique selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que ledit fluide moteur est un gaz. 4. Vérin hydraulique ou pneumatique selon la.revendi- cation 1, caractérisé en ce que ledit cylindre est mobile et ladite tige de piston est fixe. 5. Vérin hydraulique ou pneumatique selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que ledit cylindre est fixe et ladite tige de piston est mobile.