Brevet FR2652392A1 — publié le 19910329

L'invention concerne un vérin souple linéaire, c'est-à-dire dont deux extrémités opposées s'écartent et se rapprochent lors du fonctionnement du vérin. Le caractère souple d'un tel vérin est dû à sa structure élastique, constituée de toile enduite d'élastomère. Le fonctionnement des divers vérins mécaniques actuels est basé sur le déplacement d'une partie mobile, en l'occurrence une tige, coulissante par rapport à une partie fixe, constituée du corps du vérin. Les différentes énergies motrices peuvent être fournies par, soit un moteur thermique, soit un moteur électrique, soit par action électromécanique, ou soit par pression d'un fLuide hydraulique ou gazeux. Certains vérins hydrauliques ou pneumatiques utitisent la dilation d'une enveloppe élastique provoquée par une pression interne. Une structure textile enduite d'élastomère peut constituée une telle structure. L'allongement élastique a toujours lieu dans un sens perpendicuLaire à l'enveloppe, c'est-à-dire à la toi le enduite. Des extensions longitudinales peuvent être obtenues, mais elles sont liées à des étirements latéraux importants, comme c'est le cas dans certains crics pneumatiques pour véhicule automobile. De manière générale, lorsqu'une poche constituée d'une telle enveloppe élastique est gonflée par pression, cette enveloppe se déforme de manière uniforme sur toute la surface. Le but de L'invention est d'utiliser ce type de structure élastique pour construire un vérin linéaire, c'est-à-dire dont la déformation est un allongement de deux extrémités de ce vérin, sans que les parois latérales ne se déforment d'une même quantité. A cet effet, l'objet principal de l'invention est un vérin souple linéaire qui comprend : - un manchon élastique cylindrique d'axe longitudinal, composé de fibres textiles enduites d'élastomère synthétique, fermé par - deux embouts, dont au moins un comprend un orifice de mise sous pression du vérin. Selon l'invention, les fibres textiles sont disposées en deux nappes de fibres croisées, Les fibres étant parallèles entre elles dans chacune des nappes, les fibres des deux nappes étant orientées respectivement dans deux directions faisant chacune dans la position du repos un angLe A voisin de 800 par rapport à La direction des génératrices du manchon cylindrique qui est parallèle à l'axe Longitudinal du manchon élastique cylindre. Cette caractéristique technique permet de diriger La déformation du vérin souple en direction des deux embouts, sans que La paroi du manchon élastique cylindrique n'augmente sensiblement de diamètre. L'élastomère utilisé pour constituer le manchon élastique est de préférence du "nitrile". L'invention prévoit que les fibres textiles utilisées sont en polyamide. L'invention et ses caractéristiques techniques seront mieux comprises à la lecture de La description qui suit, annexée des figures qui sont respectivement : - figure 1, un schéma du vérin souple selon l'invention, lorsqu'il est au repos ; et - figure 2, un schéma partieL du vérin souple selon l'invention, Lorsqu'iL est en position allongée. Sur La figure 1, on distingue principalement Le manchon élastique cylindrique 2, d'axe Longitudinal 4, entouré- des deux embouts 6 et 8 placés aux deux extrémités 18 et 20 du manchon élastique 2. Pour obtenir un -écartement ou un rapprochement des deux embouts 6 et 8, sans obtenir d'élargissement du manchon, les fibres textiles 10 sont positionnées d'une manière bien déterminée. Elles sont en premier lieu disposées de manière symétrique par rapport à l'axe Longitudinal à l'axe 4 du manchon élastique 2, aussi bien en nombre qu'en positionnement. Pour éviter L'élargissement du diamètre du manchon élastique 2, Les fibres 10 ont été positionnées dans une direction telle que La résistance à l'allongement de ces fibres contribue au fait que Le diamètre du manchon élastique n'augmente pas. Plus concrètement, on voit que sur le centre de la figure 1, les fibres 10 orientées presque perpendiculairement à l'axe Longitudinal 4. Les fibres 10 sont toutes disposées de La meme manière, réparties en deux nappes 12 et 14, et parallèles entre elles dans ces deux nappes 12 et 14, de manière à résister à cet éventueL élargissement du manchon 2. Les fibres 10 des deux nappes ont une orientation symétrique l'une par rapport à l'autre, pour équilibrer Les forces. Dans une même nappe, Les fibres 'étant parallèles entre elles, elles sont orientées dans une même direction. SeLon L'invention, elles sont orientées de telle manière que Leur direction avec l'axe longitudinal, ou pLus exactement, Les génératrices du manchon 2, dont la direction est parallèle à l'axe longitudinal, forme un angLe A = à 800. Cette valeur de 800 est celle pour laquelle les résultats sont optimaux. D'autres valeurs voisines de 800 peuvent égaLement être utilisées pour positionner ces fibres 10. Les fibres 10 des deux nappes 12 et 14 s'entrecroisent, c'est-à-dire que la nappe 12 traverse la nappe 14. On peut également préciser le positionnement relatif des fibres de la première nappe 12 par rapport aux fibres de la deuxième nappe 14 en disant que L'angle formé par Les deux directions respectives des deux nappes est d'environ 200. Les deux embouts 6 et 8 sont fixés aux extrémités 18 et 20 du manchon élastique 2 par un ajustement serré, complété éventuellement d'un joint torique 22 assurant à chaque extrémité l'étanchéité du vérin. La mise sous pression peut être effectuée à L'aide d'un trou 16 pratiqué dans l'un des embouts 6. D'autres trous de mise en pression du vérin peuvent être pratiqués dans l'un ou Les deux embouts 6 et 8. D'autres trous peuvent être également pratiqués dans ces embouts pour faire passer d'éventuels câbles de transmission devant relier des éléments différents places de part et d'autre de ces embouts, à l'extérieur du vérin. Lors de La mise en pression du vérin, les fibres 10 se décroisent, c'est-à-dire que l'angle A qui a, au repos une valseur égaLe de 80 , diminue. Les fibres prennent une position telle que représentée sur la figure 2. Les petits losanges formés par le croisement des fibres 10 des deux nappes 12 et 14 s'élargissent pour contribuer à un allongement du manchon élastique 2. La résistance à l'allongement des fibres 10 empêche l'élargissement du diamètre du manchon *plastique 2. L'angle A diminue donc jusqu'à arriver à un angle appels "angle d'Equilibre", au delà duquel aucune dilatation n'est possible. Dans ce cas, cet angle d'équilibre a une valeur de 500 44'. Il est possible d'en déduire l'allongement pour un centimètre de longueur du manchon souple, entre la position de repos (A = 800) et une position maximale d'extension (A = 500 44'). L'allongement est égal dans ce cas à A = 1 (Cos 540 44' - Cos 800) soit environ 4 mm. En pratique, Le diamètre du manchon souple augmente de façon négligeable (moins de î %). Un avantage considérable du vérin souple selon l'invention est que sa structure, telle qu'elle vient d'être décrite, lui permet d'accepter des rayons de courbure important, même lorsqu'il est sous pression. Le tissu utilisé pour constituer les nappes de fibres textiles est un élastomère. Le vérin souple selon L'invention peut être utilisé dans des dispositifs de transport se déplaçant par reptation, et dans lequel le vérin écarte et rapproche successivement des moyens de fixation temporaire d'un tel dispositif sur la paroi sur laquelle il évolue. Ce genre de dispositif de transport est utilisé, entre autres, dans l'industrie nucléaire et/ou chimique. Deux élastomères répondent particulièrement bien à certaines conditions de décontamination par voie acide ; ce sont le néoprène et le nitrile, ces derniers ne contenant pas d'halogène. Le textile utilisé pour constituer les fibres peut être avantageusement Le polyamide. REVENDICATIONS 1. Vérin souple linéaire comprenant - un manchon élastique cylindrique (2) d'axe longitudinal (4) composé de fibres textiles (10) enduites d'élastomère synthétique, fermé par - deux embouts (6, 8) dont au moins un comprend un orifice (16) de mise sous pression du vérin, caractérisé en ce que les fibres textiles (10) sont disposées en deux nappes (12, 14) de fibres croisées, parallèles entre eLles dans chacune des nappes (12, 14), les fibres (10) des deux nappes (12, 14) étant orientées respectivement dans deux directions faisant chacune, lorsque le vérin est dans sa position de repos, un angle (A) voisin de 80" par rapport à la direction des génératrices du manchon cylindrique (2) qui est parallèle à l'axe longitudinal (4) du manchon élastique cylindrique (2). 2. Vérin souple linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élastomère du manchon élastique cylindrique (2) est du nitrile. 3. Vérin souple linéaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les fibres textiles sont en polyamide.