Brevet FR2662776A1 — publié le 19911206

Tube de cylindre.~~ pour un vérin L'invention concerne un tube de cylindre pour un vérin. Les vérins, qui sont également désignés comme des groupes à piston et, cylindre, comportentfien règle générale, un tube de cylindre à section transversale en particulier circulaire, dans lequel est disposé un piston déplaçable actionné par un fluide sous pression. Les tubes de cylindre connus sont constitués de métal, ce qui assure une rigidité élevée et un bon guidage du piston. Cette structure de tube est en tout cas relativement coûteuse et a pour conséquence un poids élevé. De plus, ces tubes de cylindre sont souvent sujets à la corrosion, ce pourquoi le traitement correspondant du fluide sous pression utilisé pour le fonctionnement du vérin, en particulier l'air comprimé, nécessite une dépense relativement élevée. On pourrait#, certes#, songer à fabriquer les tubes de cylindre en matière synthétique, ceci aurait, cependant pour conséquence, . des altérations importantes de la stabilité. Pour les tubes de cylindre de grande longueur, il se produirait des flexions, ce qui,du point de vue de l'aptitude au fonctionnement, serait aussi désavantageux que la tendance accrue aux vibrations en fonctionnement continu. C'est pourquoi l'invention a pour but de créer un tube de cylindre, en particulier pour vérins, qui soit de fabrication simple à des longueurs quelconques, pour une rigidité élevé et un faible poids, ainsi que présentant une résistance à la corrosion élevée. Ce but est atteint, pour un tube de cylindre caractérisé par une partie de rigidification tubulaire, avec au moins un passage, par une partie en matière synthétique, intérieure tubulaire, qui est entourée par la partie de rigidification, ainsi qu'au moins une saillie de liaison, réalisée d'un seul tenant avec cette partie en matière synthétique, faisant saillie radialement vers l'extérieur et pénétrant dans le passage. Un tel tube de cylindre se distingue par un mode de construction stratifié en direction diamétrale. Une partie en matière synthétique en forme de tube, respectivement de douille, dont la surface intérieure sert de surface de guidage pour le piston associé, lors du fonctionnement du vérin, est disposée radialement à l'intérieur. Une telle surface de guidage en matière synthétique assure un glissement à faible friction du pistonS dans le cas d'une lubrification faible voir pratiquement inexistante, et est pratiquement insensible à la corrosion. Ce corps intérieur en matière synthétique est entouré radialement à ltextérieur, dans la zone de sa surface d'enveloppe, par la partie de rigidification tubulaire qui sert à la rigidification, à l'armature et/ou au renforcement de la partie en matière synthétique.Les deux parties tubulaires sont reliées ensemble intimement, car des passages traversant radialement, remplis par des saillies de liaisons formées d'un seul tenant sur la partie en matière synthétique, sont prévus dans la partie de rigidification. On obtient ainsi en plus de la liaison par adhérence qui existe,1 le cas échéant, une liaison par ajustement de forme entre les parties tubulaires, qui rend impossible les mouvements relatifs entre les pièces. Le nombre des passages et des saillies de liaisons correspondantes peut être choisi en fonction du besoin respectif, en particulier en fonction de la longueur et du diamètre du tube de cylindre. On peut ainsi constituer une grande partie de l'épaisseur de paroi du tube de cylindre en matériau synthétique, ce qui aboutit à une limitation, tant des frais de fabrication qu'également du poids des tubes de cylindre à fabriquer.La partie de rigidification, qui se compose, de préférence, d'unmatériau plus dur et/ou plus rigide que la partie en matériau synthétique intérieure tubulaire, ou qui contribue à une rigidification du fait de sa structure, augmente encore la résistance à la pression du tube de cylindre. Globalement, on peut fabriquer le tube de cylindre de façon simple, par exemple dans le cadre d'un procédé d'extrusion commun, dans lequel la partie de riqidîfication et la partie en matière synthétique sont extrudées en commun et formées l'une sur l'autre. On obtient une partie de liaison particulièrement économique si elle est réaliséeren particulier, sous forme de tube de rigidification, soumise, après coup, à des perçages et ne présentant pas de passage à l'état initial. Il est, en outre, avantageux que les parties de rigidification soient réalisées avec une structure en tube ou en douille, formée à la façon d'un treillis ou d'une grille. Dans les autres modes de réalisation appropriés, la partie de rigidification (5) est une pièce à mailles, ou à surfaces ou tissée. Dans ces modes de réalisation, les passages sont produits pratiquement sans formation de copeaux, par exemple par formage ou tressage, respectivement nouage, ou analogue. Le matériau pour la partie de rigidification peut être, en particulier, du fil métallique. Les meilleures valeurs de résistance son obtenues lorsque la partie de rigidification est une pièce métallique, en particulier en acier,comme l'acier spécial. Dans un autre mode de réalisation, la partie de rigidification est, en plus, entourée sur sa périphérie extérieure, respectivement sa surface d'enveloppe extérieure, d'une seconde partie en matière synthétique tubulaire, reliée à la partie en matière synthétique intérieure grâce aux saillies de liaison réalisées d'un seul tenant. Les saillies de liaison s'étendent ici à la façon de nervures entre les parties en matière synthétique tubulaires, en passant par les passages. La partie de liaison est ainsi pratiquement encastrée dans un corps en matière synthétique tubulaire formant une seule pièce. En cas de valeurs élevées de la résistance et de la possibilité d d'être soumis à la pression, ce mode de réalisation se distingue par un poids particulièrement faible et une bonne résistance à la corrosion.Même dans ce cas, la fabrication s'effectue de manière appropriée en un seul processus d'extrusion, ce pourquoi le tube de cylindre, composé de deux ou trois couches en forme de tube ou de douille, peut être considéré comme une pièce stratifiée obtenue par extrusion. L'invention est expliquée ci-dessous plus en détail, à l'aide d'exemples de réalisation représentés sur le dessin, dans lequel La figure 1 représente une première forme de construction du tube de cylindre selon l'invention, en perspective et partiellement coupé, pour représenter la structure stratifiée, la figure 2 représente une coupe transversale dans la zone de paroi d'un autre exemple de réalisation, avec des variantes de saillie de liaison différentes, les figures 3 et 4 représentent en vue de dessus les parties de rigidification en forme de grille, respectivement de treillis ou de mailles, et la figure 5 représente la pièce de rigidification de la figure 3, à l'état d'utilisation, sans les pièces en matière plastique associées. Les tubes de cylindre décrits à titre d'exemple sont conçus pour utilisation dans des vérins. Leur surface intérieure cylindrique 1 a, en même temps, pour rôle de servir de surface de guidage pour un piston, déplaçable alternativement dans le tube de cylindre. Le piston n1 est pas représenté sur la dessins. Tous les exemples de réalisation ont en commun une partie en matière synthétique 3 intérieure tubulaire, dont la périphérie intérieure présente la surface intérieure 1 mentionnée ci-dessus. La forme de section transversale de l'espace tubulaire délimité par la partie en matière synthétique 2, qui est déterminée par le contour de la surface intérieure 1, peut être d'une forme correspondant au besoin. Dans les exemples de réalisation représentés, elle est circulaire et la partie en matière synthétique intérieure 2 présente une structure de base cylindrique circulaire. Sur la périphérie extérieure, c'est-à-dire dans la zone de la surface d'enveloppe extérieure, la pièce en matière synthétique intérieure 2 respective dispose d'au moins une saillie de liaison 3, faisant saillie radialement vers l'extérieur, réalisée sous forme de saillie radiale dans les modes de réalisation considérés. De manière appropriée, il y a, pour chaque partie en matière synthétique 2, plusieurs de ces saillie de liaison 3, réparties sur la périphérie extérieure 4 de la partie en matière synthétique tubulaire 2. Une caractéristique importante réside dans le fait que les saillies de liaison sont réalisées d'un seul tenant avec la partie en matière synthétique intérieure 2. Dans la zone de la périphérie extérieure 4, la partie en matière synthétique intérieure 2 est entourée d'une partie de rigidification 5 qui présente une forme également tubulaire, en vue d'assurer un renforcement ou une rigidification. Dans les tubes de cylindre cylindriques circulaires des exemples, la partie en matière synthétique intérieure 2 et la partie de rigidification 5 qui l'entoure sont disposées coaxialement entre elles. La partie de rigidification 5 contient au moins un passage 6 traversant radialement, le nombre de passages correspondant, de préférence, au nombre des saillies de liaison 3. Chaque saillie de liaison associée à l'un de ces passages 6 pénètre dans le passage 6 correspondant, un ajustement de forme étant constitué entre les bords du passage 6 et la périphérie de la saillie de liaison 3 plongeante respective.Ceci signifie que la section transversale des passages 6 est,- de préférence,. entièrement remplie par le matériau synthétique des saillies de liaison 3, dans la zone où elle se trouvent. Dans les zones disposées à côté des passages 6 et des saillies de liaison 3, la partie de rigidification 5 appuie sur la périphérie extérieure 4 de la partie en matière synthétique intérieure 2. Une liaison à adhérence est1, de préférence, constituée dans les zones de contact. Le mode de réalisation décrit peut être fabriqué, surtout dans le cadre d'un processus de moulage ou d'injection, de façon particulièrement simple et économique, de préférence dans le cadre d'une extrusion commune de la partie en matière synthétique et de la partie de rigidification. On introduit alors sous pression dans les passages 6 le matériau synthétique, qui est d'abord plastique et forme ensuite la partie en matériau synthétique 2. En fonction de la pression maximale qui règne et/ou d la quantité de matière synthétique amenée, on peut, en même temps, obtenir différentes hauteurs de remplissage des passages 6. Il est renvoyé,à cet effet à la figure 2, dans laquelle, par souci de simplicité, on a représenté des hauteurs de remplissages différentes dans un même exemple de réalisation.Evidemment, dans la pratique, la hauteur de remplissage de tous les passages existants doit être régulière et à peu près égale. Le passage 6,6' représenté tout à gauche sur la figure 2 est partiellement rempli, le passage central parmi les passages 6,6" représentés, est par contre rempli entièrement, de sorte que la zone d'extrémité 7, opposée à la saillie de liaison 3,3" correspondante, est délimitée de façon à peu près affleurée à la périphérie extérieure 8 de la partie de rigidification 5. Dans la variante réalisée tout à droite sur la figure 2, le passage 6,6" est également entièrement rempli de matière synthétique et la saillie de liaison 3,3" correspondante dépasse de plus radialement vers l'extérieur, au-dessus de la périphérie extérieure 8.La zone d'extrémité 7' correspondante est ici en particulier agrandie, de sorte qu'on obtient une section transversale agrandie par rapport au passage 6'" et que le bord du passage est saisi à l'arrière, respectivement chevauché. Ceci offre une liaison particulièrement intime. Dans le mode de réalisation, particulièrement préféré, qui est représenté sur la figure 1, la partie de rigidification tubulaire 5 est entourée vers l'extérieur, dans la zone de la périphérie extérieure 8, par une partie en matière synthétique extérieure 9, de réalisation tubulaire. Dans l'exemple de réalisation, elle est disposée coaxialement aux autres parties tubulaires. On obtientide cette manière, en direction radiale du tube de cylindre,. une structure stratifiée, où la paroi de tube 10 se compose de trois strates ou couches placées radialement les unes au-dessus des autres. La partie en matière synthétique extérieure 9 est avantageusement réalisée d'un seul tenant avec la partie en matière synthétique intérieure 2. La liaison des deux parties en matière synthétique 2,9 s'effectue au moyen des saillies de liaison 3, qui s'étendent à travers les passages 6, entre les deux parties en matière synthétique 2,9 et sont formées d'un seul tenant sur celles-ci. Du point de vue de la technique de fabrication, cette variante de réalisation peut également être fabriquée en particulier par extrusion. Il en résulte que les deux parties en matière synthétique 2,9 tubulaires sont composées en une masse de matière synthétique qui est passée par les passages 6.Globalement, on obtient ainsi un tube de cylindre qui comprend un tube en matière synthétique, pratiquement en un seul tenant, composé des deux parties en matière synthétique 2,9 et des saillies de liaison 3, tube dans lequel est encastrée, à titre d'armature, la partie de rigidification 5 à profil en tube ou en douille. On obtient, de cette manière, un tube de cylindre extrêmement résistant à la pression et une paroi 10 rigide, avec un faible poids. La partie en matière synthétique intérieure offre une surface intérieure 1, convenant avantageusement comme surface de guidage, avec un faible coefficient de friction et sans risque de corrosion. Par suite de la structure stratifiée et de la fabrication par extrusion, le tube de cylindre peut être décrit comme ce que l'on appelle une pièce stratifiée obtenue par extrusion. Dans les exemples de réalisation selon la figure 1 et 2, les parties de rigidification 5 sont effectivment réalisées comme tubes ou tubes de rigidification, au sens propre du concept "tube". Il s'agit d'un corps en forme de rouille, relativement rigide, qui est percé. Les trous forment les passages. Ils peuvent être obtenus par exemple par estampage. La proportion de surface percée est, de préférence, en même temps notablement moindre que la proportion de la surface périphérique qui subsiste,de sorte que la partie de rigidification 5 est relativement rigide. Dans ce cas, il est, en particulier, possible de réaliser la partie de rigidification 5 sous forme de partie tubulaire métallique. Sous le concept de partie de rigidification tubulaire, on doit également entendre les structures qui, peut-être, ne sont pas désignées en général comme tube, mais qui, cependant, sont formées en une structure à profil globalement tubulaire. Des parties de rigidification 5,5" de ce type sont représentées sur les figures 3 et 4, sans les parties en matière synthétique associées et sous forme développée, en vue de dessus. En plus, sur la figure 5, la partie de rigidification 5' représentée sur la figure 3 est représentée schématiquement dans sa forme de cylindre creux, utilisée dans le tube de cylindre selon l'invention. La partie de rigidification 5,5' selon les figures 3 et 5 est réalisée à la façon d'une grille et se compose de différentes sections filaires 14,14', qui s'étendent transversalement les unes aux autres. Globalement, la partie de rigidification 5,5' est construite,de préférence, sous forme de matériau en fil, le fil métallique étant surtout utilisé. Les sections filaires 14,14' peuvent être formées d'un seul tenant, les unes sur les autres, au point de croisement 15 ou être reliées entre elles par réticulation. Il donc peut s'agir ,pour la partie de liaison 5,par exemple, également d'une partie à mailles ou à tresses. La partie de rigidification 5,5" selon la figure 4 est de réalisation réticulée, où ici aussi les différents éléments de treillis peuvent être reliés entre eux par nouage avec ajustement de forme des différentes parties en forme de fil ou de filament, ou reliés entre par suite de leur réalisation d'une seule pièce. Vis-à-vis des modes de réalisation des figures 1 et 2, ces variantes présentent une densité de passage notablement plus élevée. Les différents passages 6 sont formés par les espaces intermédiaires de grille, respectivement de treillis, qui sont séparés les uns des autres seulement par les sections en forme de fil ou de filament. La rigidité propre de tels parties de rigidification 5',5" devrait être un peu moindre que celle, où il y a des surfaces intermédiaires plus grandes entre les passages 6, des variantes des figures 1 et 2, mais, grâce à la liaison entre les parties en matière synthétique existantes, on obtient cependant une rigidité du tube globalement très élevée.De manière approprié, on utilisera les variantes selon les figures 3 à 5 des taillis métalliques ou des grilles métalliques, ou analogues, bien qu ici, comme pour tous les autres exemples de réalisation, on puisse également utiliser, comme matériau pour la partie de rigidification 5,une matière synthétique et, en particulier, une matière synthétique renforcée par des fibres de verre. Il faut, cependant, alors, assurer que la rigidité ou la résistance de la partie de rigidification soit,dans ce cas, également plus élevée que celle de la partie en matière synthétique intérieure, respectivement extérieure 2,9, associée, par exemple par utilisation de matériaux plus durs. Dans un autre exemple de réalisation, non représenté, la partie de rigidification est réalisée sous forme de pièce tissée, avec des passages fins, traversés par la matière synthétique. Le métal pouvant être utilisé pour les parties de rigidification peut surtout être l'acier, en particulier l'acier spécial. Pour assurer une résistance régulière du tube de cylindre, il est approprié d'utiliser des parties de rigidification 5 dont le nombre existant de passages est réparti régulièrement sur la périphérie du tube. En cas d'utilisation d'un tube de rigidification au sens des figures 1 et 2, on répartit en particulier en direction périphérique, sur la périphérie du tube, plusieurs séries de trous, s'étendant en direction longitudinale du tube, les trous, respectivement les passages 6, de la série de trous, chaque fois directement voisine en direction périphérique, étant placés de préférence., sur des vides. Grâce au tube de cylindre à deux composants selon l'invention, avec une fabrication économique et une diminution du poids, on ntobtient pratiquement aucune diminution par rapport à des réalisations purement métalliques, concernant la possibilité de sollicitation à la pression et la rigidité. C'est pourquoi il est possible de réaliser des tubes de cylindre de grande longueur. Le tube de cylindre peut être fabriqué de façon quasi continue, puis découpé ensuite à la longueur demandée. REVEND I CAT IONS 1. Tube de cylindre pour un vérin, caractérisé par une partie de rigidification tubulaire (5), avec au moins un passage (6), par une partie en matière synthétique (2), intérieure tubulaire, qui est entourée par la partie de rigidification (5), ainsi qu'au moins une saillie de liaison (3), réalisée d'un seul tenant avec cette partie en matière synthétique (2), faisant saillie radialement vers l'extérieur et pénétrant dans le passage (6). 2. Tube de cylindre selon la revendication 1, caractérisé par une pluralité de passages (6), répartis sur la périphérie de la partie de rigidification (5), pour les saillies de liaison (3). 3. Tube de cylindre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie de rigidification (5) est un tube de rigidification doté de trous. 4. Tube de cylindre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie de rigidification (5,5',5") est réalisée à la façon d'un treillis ou d'une grille. 5. Tube de cylindre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie de rigidification (5) est une pièce à mailles, ou à surfaces ou tissée (5,5',5"). 6. Tube de cylindre selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la partie de rigidification (5,5',5") se compose de fil métallique. 7. Tube de cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie de rigidification (5) est une pièce métallique, par exemple un tube métallique ou un treillis, ou une grille métallique, ou analogue. 8. Tube de cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie de rigidification (5) est une pièce en matière synthétique et se compose,par exemple"de dematière synthétique renforcée par des fibres de verre. 9. Tube de cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie de rigidification (5) est entourée , extérieurement, d'une partie en matière synthétique (9) annulaire extérieure, également d'un seul tenant avec les saillies de liaison (3), de telle façon que la partie de rigidification (5) est encastrée entre une couche de matière synthétique extérieure et une couche en matière synthétique intérieure (2,9), couches en matières synthétique reliées entre elles d'une seule pièce,# grâce à des saillies de liaison (3) traversant les passages (6) 10. Tube de cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les parties tubulaires sont disposées coaxialement les unes autour des autres. 11. Tube de cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est une pièce stratifiée obtenue par extrusion.