Brevet FR2666531A1 — publié le 19920313

La présente invention concerne un perfectionnement au procédé de réalisation de verins hydrauliques. Elle concerne également le vérin obtenu par le procédé. Le verin est une piece courante dans le domaine de l'hydraulique. Sa fabrication est une suite d'opérations de tournage et de rectifications, généralement peu complexes, mais toutes ces operations demandent un temps relativement long. De meme, l'assemblage et le montage final sont des operations qui demandent du temps et qui sont aussi relativement delicates. La plupart des verins hydrauliques sont demontables pour permettre des interventions visant par exemple a remplacer des joints d'etancheite. De ce fait, le corps cylindrique comporte, du cote de la bague de guidage de la tige, un filetage interne auquel correspond un filetage externe amenage sur ladite bague de guidage. La presence d'un filetage interne et les exigences en matiere de resistance mécanique font que l'épaisseur du corps tubulaire du vérin est importante. Le poids du vérin est dans une large mesure affecté par le poids du corps tubulaire cylindrique. Le filetage interne a l'entree du corps tubulaire constitue une veritable râpe et complique serieusement le montage du piston. Que ce soit au montage en usine ou au cours de reparations, la présence du filetage ne facilite pas le passage des joints d'étanchéité du piston et leur éventuelle détérioration n'apparaît que lors de la mise en pression du vérin, c 'est-a-dire lorsqu'il est totalement monté. Par ailleurs, le coût des interventions sur un vérin prend aujourd'hui des proportions importantes face au prix de revient du vérin lui-même. Aussi, ce genre d'interventions est de moins en moins justifié et tend a disparaitre. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des matériels actuels. Elle a tout d'abord pour but de diminuer considérablement le temps de fabrication de ce type de matériel, ainsi que le temps nécessaire au montage, grâce a une suppression de bon nombre d'opérations d'usinage. La réduction notable du prix de revient de ces articles permet d'en faire des produits jetables, c'est- -dire ne présentant aucun avantage a être démontés en vue d'une réparation comme par exemple le changement des joints. Par ailleurs, ces vérins ont un poids inférieur aux vérins actuels, pour des capacités équivalentes. Cet avantage permet, sur certains types d'engins, de réduire d'une façon notable le poids embarqué. L'invention permet aussi de diminuer le nombre de joints. Selon l'invention, le procédé de fabrication de vérins hydrauliques qui sont constitués d'un corps cylindrique fermé a une extrémité et munis, a l'autre extrémité, d'une bague de guidage de la tige du piston, consiste, apres mise en place du piston dans le corps cylindrique, et de la bague de guidage dans sa position appropriée a l'extrémité dudit corps cylindrique, a réaliser une operation d'assemblage par soudage au niveau de la jonction de l'extremite du corps cylindrique sur la bague de guidage, lequel soudage est effectué au moyen d'un faisceau d'électron ou par laser, de façon a realiser une focalisation d'énergie au niveau de la jonction.Cet assemblage réalise en meme temps ltétanchéité statique du vérin et supprime ainsi un joint. L'utilisation préférentielle d'une soudure par faisceau d'électron ou par laser, tient au fait que l'énergie est concentrée sur un endroit restreint et l'on évite ainsi un endommagement ou une destruction du ou des joints d'étanchéité disposés dans la bague de guidage, en contact avec la tige du piston. L'invention concerne également le vérin hydraulique obtenu par le procédé c'est- -dire assemble au moyen d'une operation de soudure par faisceau d'électron ou par laser. Mais l'invention sera encore illustree a l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation et du dessin annexé, donné a titre indicatif et sur lequel on a représenté un vérin en demi-coupe et demi-vue extérieure. Le vérin représenté sur la figure est un vérin hydraulique constitue d'un corps tubulaire 1 allonge muni de deux orifices 2 et 3 d'introduction d'un fluide sous pression. Les organes appropriés 4 et 5 sont soudés au droit des orifices 2 et 3 pour permettre le raccordement du vérin aux organes classiques d'alimentation, non représentés. L'extrémité du corps tubulaire 1, située a gauche sur le dessin, est obturée au moyen d'un fond 6. Ce fond 6 est soudé sur le corps tubulaire 1 au moyen d'une soudure classique, a l'arc par exemple, ou autre. Ce fond 6 peut comporter, comme représenté sur le dessin, des moyens 7 servant a ancrer le vérin sur un matériel quelconque. Le corps tubulaire 1 renferme un piston 8 solidaire de la tige 9. Ce piston 8 est, dans l'exemple représenté, assemblé a la tige 9 de façon simplifiee, par soudage. Il comporte, par ailleurs, deux joints d'étanchéité 10 et 11. L'autre extrémité du corps tubulaire 1, a droite sur le dessin, reçoit une bague 12 qui sert au guidage de la tige 9. Cette bague 12 est de forme cylindrique et son grand diametre correspond au diametre extérieur du corps tubulaire 1. La bague 12 comporte un cylindrage 13 qui s'étend sur la moitié de sa longueur environ ; ce cylindrage 13 est emboîté dans le corps tubulaire 1 ; son diametre extérieur correspond au diametre extérieur du corps tubulaire 1. L'assemblage du corps tubulaire 1 et de la bague de guidage 12 s'effectue par une soudure a l'extremite dudit corps tubulaire 1, au niveau de l'épaulement 13' de ladite bague 12 en bout du cylindrage 13 Cette soudure est, de préférence, une soudure du type par faisceau d'électron ou une soudure par laser. Ce type de soudure permet de focaliser l'énergie, c'est- -dire permet d'éviter une dispersion des calories dans la bague 12, laquelle dispersion pourrait avoir pour effet d'endommager les joints interposés entre ladite bague 12 et la tige 9. Cette soudure est réalisée a grande vitesse ce qui permet aussi des économies de temps considérables au niveau de la fabrication. La liaison par soudure entre le corps tubulaire 1 et la bague de guidage 12 permet egalement de realiser une étanchéité statique entre les deux pieces, sans joint. La bague de guidage 12 comporte, dans son alésage interne, en contact avec la tige 9, un joint d'étanchéité 14 disposé dans une gorge située a proximité de l'extrémité interne de ladite bague 12. Cette gorge 15 est du type semi-ouverte c'est-à-dire que la pression dans le vérin s'applique sur le joint 14 et exerce une pression plus importante sur la levre interne dudit joint, de façon a renforcer l'étanchéité. On remarque, a l'extrémité externe de la bague de guidage 12, un joint type racleur 16 ou joint anti-poussiere. Ce joint est 1 loge dans un evidement 17 ouvert sur l'extérieur du vérin. Entre les joints 14 et 16, derriere le joint 16, on remarque un segment porteur 18 qui assure le guidage de la tige 9 dans la bague 12. Ce segment porteur 18 évite le contact entre la tige 9 et la bague 12. En effet, la bague 12 est une bague en acier, d'un type similaire celui du corps tubulaire 1 pour faciliter la soudure entre les deux pieces. Cette soudure est disposée dans un plan radial perpendiculaire a l'axe 19 du vérin, de façon a offrir une meilleure résistance mécanique. Ce plan radial se situe sensiblement a mi-longueur de la bague 12. Le joint d'étanchéité 14 et le segment porteur 18 sont relativement éloignés de la zone de soudure. Cette distance, la plus importante possible, est choisie pour éviter tout endommagement, lors de l'operation de soudage, du joint 14 et du segment porteur 18. A titre d'exemple comparatif, un vérin réalisé selon des moyens classiques, c 'est-a-dire comportant un assemblage de la bague de guidage 12 sur le corps tubulaire 1 au moyen d'un filetage, comporte un corps tubulaire 1 dont l'épaisseur est de l'ordre de 5 mm. Le corps tubulaire du verin selon l'invention, compte-tenu de l'assemblage par soudage, se satisfait d'une epaisseur de l'ordre de 3 mm. Le verin selon l'invention est réalisé au moyen d'opérations d'usinage relativement simples et peu onéreuses. On remarque également que ce vérin, non démontable, comporte un piston 8 soudé sur la tige 9 ce qui, la aussi, évite des opérations d'usinage sur la tige et le piston. Les signes de référence insérés apres les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernieres et n'en limitent aucunement la portée. - REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de vérins hydrauliques constitués d'un corps tubulaire (1) fermé a une extrémité et muni, a l'autre extrémité, d'une bague (12) servant au guidage de la tige (9) du piston (8), caractérisé en ce qu'il consiste, apres mise en place du piston (8) dans le corps tubulaire (1), et de la bague (12) dans sa position appropriée a l'extremite dudit corps tubulaire (1), a réaliser une opération d'assemblage par soudage au niveau de la jonction de l'extrémité du corps tubulaire (1) sur la bague de guidage (12), au moyen d'une soudure du type par faisceau d'électron ou par laser 2.- Procédé de fabrication de vérins hydrauliques selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste a réaliser une soudure dans un plan radial, sensiblement a mi-longueur de la bague (12). 3.- Vérin hydraulique du type constitué d'un corps tubulaire (1) fermé a une extrémité par un fond (6) et muni, a l'autre extrémité, d'une bague (12) servant au guidage de la tige (9) du piston (8), caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procede selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2. 4.- Verin hydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un corps tubulaire (1) constitué d'un tube de faible epaisseur, laquelle épaisseur est constante sur toute la longueur dudit corps. 5.- Vérin hydraulique selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la bague de guidage (12) comporte un cylindrage (13) sur une moitié de sa longueur permettant son emboîtement et ajustement a l'intérieur du corps tubulaire (1), jusqu'a un épaulement (13') au niveau duquel la soudure est réalisée ; le diametre extérieur de la bague (12) correspondant au diametre extérieur du corps tubulaire (1). 6.- Vérin hydraulique selon l'une quelconque des revendications 3 a 4, caractérisé en ce qu'il comporte une bague de guidage (12) en acier, de meme nature que le corps tubulaire (1). 7.- Vérin hydraulique selon l'une quelconque des revendications 3 a 6, caractérisé en ce que la bague de guidage (12) comporte un joint d'étanchéité dynamique (14) disposé dans une gorge semi-ouverte (15) située a l'extremité interne de ladite bague (12), a une distance suffisante de la zone de soudure, pour éviter toute détérioration dudit joint. 8.- Vérin hydraulique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la bague (12) porte un joint racleur (16) disposé a l'extremite externe de ladite bague et, entre le joint dynamique (14) et ledit joint racleur (16), un segment porteur (18) servant a guider la tige (9) par rapport a ladite bague. 9.- Verin hydraulique selon l'une quelconque des revendications 3 a 8, caracterise en ce qu'il comporte un piston (8) assemblé par soudage sur la tige (9).