Brevet FR2667910A1 — publié le 19920417

" Ensemble piston-cylindre avec un dispositif pour la limitation de la course du piston, notamment pour élévateurs de chariots de manutention". L'invention concerne un ensemble piston- cylindre avec un dispositif pour la limitation de la course du piston De tels ensembles piston-cylindre, qui trouvent par exemple des applications dans les vérins hydrauliques, sont connus sous beaucoup de modes de réalisation C'est ainsi que dans la demande de brevet allemande mise à l'inspection publique 2 032 047, il est décrit un vérin hydraulique sur la tige du piston duquel est prévu plusieurs butées de limitation de la course, disposées en dehors du cylindre, déplaçables le long de la tige du piston Le position- nement axial des butées résulte d'un entraînement par friction qui est produit par un étrier de ressort du type à languette En particulier quand le vérin hydraulique est soumis à une charge élevée un positionnement axial n'est plus possible uniquement par entraînement à friction Le domaine d'application de cette sorte de limitation de course s'en trouve en conséquence limité. On connaît par la demande de brevet allemande mise à l'inspection publique 2 507 193 un piston de butée dans un vérin, contre lequel le piston de travail bute lors de son entrée dans le cylindre. Le piston de butée se trouve en liaison opérationnelle avec une broche à vis logée dans le couvercle du vérin En faisant tourner la broche à vis, on détermine la position axial du piston de butée à l'intérieur du cylindre et de cette façon, on limite la course du piston de travail à une certaine valeur. Selon la teneur de la demande de brevet allemande mise à l'inspection publique 2 261 705 une tige filetée est fixée dans la tige creuse du piston, tige filetée dont l'extrémité saillant à partir de la tige de piston dans le cylindre sert de butée de piston Selon la distance dont la tige filetée fait saillie hors de la tige de piston, la course du piston est plus ou moins limitée. Les deux derniers ensembles piston-cylindre mentionnés de l'état connu de la technique présentent l'inconvénient, que le piston s'appuie en butée par l'intermédiaire d'une vis En particulier quand le piston arrivant en butée est soumis à une charge élevée avec un à-coup, on court le risque d'avoir la vis endommagée, et de ne plus pouvoir assurer un réglage de la course du piston. La demande de brevet allemand mise a l'inspection publique i 941 672, décrit un ensemble piston-cylindre dans lequel le piston vient en butée en cas de besoin contre une tige pouvant coulisser dans le cylindre La position de la tige est déterminée par la rentrée d'une ou plusieurs pièces d'écartement entre l'extrémité de la tige saillant hors du cylindre et une butée solidaire du cylindre. Cette disposition présente d'une part, une profusion de pièces détachées, et d'autre part exige, lors du réglage de la course du piston à une valeur déterminée, de très nombreuses précautions d'emploi et un outillage spécial. La présente invention a pour objet de fournir un ensemble piston- cylindre du type mentionné au début avec un dispositif amélioré de limitation de la course du piston, qui permette un réglage simple et facile de la course du piston. Ce but est selon l'invention atteint grâce au fait que le dispositif présente au moins un prolongement axial disposé sur l'une des faces terminales du piston ou sur l'un des côtés intérieurs du couvercle du cylindre et un renfoncement axial, formé pour recevoir le prolongement axial, dans le côté intérieur du couvercle du cylindre tourné vers la face terminale du piston ou dans la face terminale du piston tournée vers le côté intérieur du couvercle du cylindre, le renfoncement axial pouvant être mis, en fonction d'une rotation du piston autour de l'axe médian de l'ensemble piston-cylindre, en prise ou hors en prise avec le prolongement axial et formant une butée qui limite la course du piston quand le prolon- gement axial ne se trouve pas en prise Le dispositif présente au moins un prolongement axial disposé sur l'une des faces terminales du piston ou sur l'un des côtés intérieurs du couvercle du cylindre et un renfon-cement axial, formé pour recevoir le prolongement axial dans le côté intérieur du couvercle du cylindre tourné vers la face terminale du piston ou dans la face terminale du piston tournée vers le côté intérieur du couvercle du cylindre, le renfoncement axial pouvant être mis, en fonction d'une rotation du piston autour de l'axe médian de l'ensemble piston- cylindre, en prise ou hors de prise avec le prolon- gement axial et formant une butée qui limite la course du piston quand le prolongement axial ne se trouve pas en prise L'idée essentielle de l'invention consiste en ce que, dans la zone dans laquelle le piston vient en butée contre le couvercle postérieur du cylindre, par exemple lors de la mise en charge, on fait fonctionner la paroi intérieure du couvercle du cylindre et la face terminale du piston, qui doit y être accolée, d'une manière analogue à celle d'un poinçon et d'une matrice correspondante et on obtient la limitation de la course du piston par une simple rotation du piston, de telle sorte que le "poinçon" (le prolongement axial) ne pénètre plus dans la "matrice" (le renforcement axial), mais vient en butée sur la "surface de la matrice" (le côté intérieur du couvercle du cylindre ou la face terminale du piston). La rotation du piston par rapport au cylindre n'est alors possible que si le piston et le côté intérieur du couvercle du cylindre sont écartés suffisamment l'un de l'autre, pour que le prolongement axial ne puisse pas plonger dans le renfoncement axial La disposition et la forme du prolongement axial est en principe quelconque, étant précisé qu'il faut seulement veiller à ce que lors d'une rotation du piston la position de ces pièces se décale l'une par rapport à l'autre ou du moins à ce que leurs contours extérieurs ne soient plus en recouvrement A la place du piston, on peut évidemment faire tourner aussi le cylindre autour de son axe médian Ce qui est déterminant, c'est que le piston et le cylindre tournent l'un par rapport à l'autre L'idée inventive n'est pas limitée au seul côté de l'ensemble piston- cylindre, contre lequel le piston bute lors de la mise en charge La limitation de la course du piston au moyen d'un prolongement axial, qui n'est plus en prise avec un renfoncement axial correspondant, peut également résulter des deux côtés, de telle façon que la course du piston soit limitée lors de la mise en charge comme également lors de la décharge du piston. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, il est prévu d'employer plusieurs prolongements axiaux avec des étendues axiales différentes, et d'y associer un renfoncement axial commun, dont l'étendue axiale corresponde sensiblement à l'étendue axiale du prolongement axial qui a la plus grande étendue axiale, un ou plusieurs des prolongements axiaux pouvant être mis en prise ou hors de prise avec le renfoncement axial en fonction de la rotation du piston autour de l'axe médian et le prolongement axial présentant la plus longue étendue axiale et se trouvant hors de prise formant la butée qui limite la course du piston De cette manière, on peut limiter la course du piston par paliers, ce qui élargit considérablement les possibilités d'appli- cation d'un tel ensemble piston-cylindre. Il convient, quand les prolongements axiaux sont disposés concentriquement à l'axe médian sur la face terminale du piston et sont formés d'une seule pièce avec le piston, deux prolongements axiaux présentent la même étendue axiale et si on les regarde en coupe perpendiculairement à l'axe médian, ils sont disposés symétriquement l'un par rapport à l'autre En outre, sur le côté intérieur du couvercle du cylindre se trouvant en regard de la face terminale du piston, deux prolongements axiaux sont disposés présentant la même étendue axiale, symétriques l'un par rapport a l'autre, de façon concentrique à l'axe médian sur le même arc de cercle que les prolongements axiaux de la face terminale du piston et ces prolongements sont formés d'une seule pièce sur le couvercle du cylindre et ont sensiblement la même section transversale que les précédents Grâce à la disposition symétrique, on évite un coincement du piston dans le cylindre En outre du fait de la constitution d'une seule pièce des prolongements axiaux avec le piston ou le couvercle du cylindre le nombre des pièces détectées n'est pas augmenté par rapport à celui des ensembles habituels piston-cylindre Le coût du montage n'est pas, non plus plus élevé. A la place de la limitation de la course du piston décrite par paliers, il est proposé en particulier pour de courtes limitations de course, c'est-à-dire des limitations de course dans une plage étroite, selon un mode de réalisation avantageux de l'idée inventive, qu'au moins soient formés deux prolongements axiaux disposés sensiblement de façon concentrique par rapport à l'axe médian sur la face terminale du piston, d'une seule pièce avec le piston, prolongements qui présentent une rampe du côté frontal et viennent en liaison opérationnelle, lors de la mise en charge du piston, avec les prolongements axiaux correspondants sur le côté intérieur du couvercle du cylindre tourné vers la face terminale du piston La face terminale du piston est en principe réalisée avec deux rampes ayant la forme d'un pas de vis ouvert d'un côté Le côté intérieur correspondant du couvercle du cylindre présente avantageusement des contrefaces correspondantes, c'est-à-dire des prolongements axiaux avec la même rampe, qui forment pratiquement l'image négative par rapport aux prolongements axiaux dans la face terminale du piston Pour obtenir, dans le cas de variations dimensionnelles, encore un bon appui du piston sur le côté intérieur du couvercle du cylindre, les prolongements sont de manière appliquée limités à deux courtes surfaces de butée. Comme en règle générale, on obtient une fixation de l'ensemble pistoncylindre d'une façon telle que le cylindre ne peut pas tourner, on réalise la variation de l'angle de rotation du piston par rapport au cylindre de la façon la plus appropriée par une rotation du piston ou de la tige du piston fixée au piston et saillant hors du cylindre (mais on connaît aussi des ensembles piston-cylindre dans lesquels la tige de piston et le piston forment une pièce commune avec un diamètre constant) Il est en conséquence avantageux que, sur la partie du piston qui fait saillie en dehors du cylindre ou sur la tige du piston, soit prévu un dispositif facilitant la rotation du piston ou de la tige de piston autour de l'axe médian Ce dispositif peut de façon appropriée consister en deux surfaces parallèles ou méplats sur le piston ou sur la tige de piston, de façon qu'on puisse monter dessus une clé à fourche ou un autre outil approprie. Il est particulièrement avantageux d'appli- quer l'ensemble piston-cylindre selon l'invention à un vérin d'inclinaison pour élévateurs de chariots de manutention, la butée limitant la course du piston agissant lors de la mise en charge du piston Des chariots de manutention d'un certain type sont souvent fabriqués selon des modes de réalisation différents en fonction des spécifications du client, également en ce qui concerne l'angle d'inclinaison de l'élévateur. C'est ainsi en particulier pour les chariots de manutention, dans lesquels une variante présente une hauteur d'élévation particulièrement grande, il est nécessaire par rapport au mode de réalisation standard d'avoir une limitation de l'inclinaison vers l'arrière de l'élévateur, c'est-à-dire une limitation de l'angle entre la position verticale de l'élévateur et la position inclinée vers le centre de gravité du véhicule Ceci est par exemple souvent nécessaire ainsi quand on utilise, dans un chariot élévateur à fourche à siège avant avec contrepoids, un pare- brise. L'utilisation de vérins d'inclinaison plus courts dans de tels cas est exclue pour des raisons de coûts et des raisons de stockage Comme en outre, on procède souvent ultérieurement à l'équipement d'élévateurs ou de cabines, voire demi-cabines corres- pondantes avec pare-brise, on est obligé de se livrer à une transformation pénible coûteuse en temps et onéreuse du vérin standard d'inclinaison Par exemple, on dispose des butées extérieures de tiges de piston, qui entraînent une charge défavorable du vérin ou on démonte l'ensemble piston-cylindre pour introduire des butées internes de piston Dans ce cas, il est aussi nécessaire d'avoir des pièces supplémentaires. Lors de l'utilisation de l'ensemble piston- cylindre selon l'invention, on n'a pas besoin de recourir après coup à des pièces détachées supplé- mentaires De la sorte, on fait aussi l'économie d'une transformation de l'équipement En revanche, on a qu'un coût faiblement accru lors de la fabrication d'un vérin d'inclinaison conçu sous la forme d'un ensemble piston-cylindre selon l'invention Lors de la transformation ultérieure du chariot de manutention, on peut obtenir la modification nécessaire de la course en arrière du vérin d'inclinaison par une simple modification de l'angle formé entre le piston et le cylindre D'autres avantages et particularités de l'invention vont être décrits plus en détail à partir d'un mode de réalisation représenté schémati- quement aux figures. la figure 1 représente un ensemble piston-cylindre. la figure 2 est une vue partielle d'une coupe axiale de l'ensemble piston-cylindre. la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III à la figure 2. la figure 4 représente la tige de piston de l'ensemble piston-cylindre dans des positions de rotation différentes en coupe selon la ligne IV-IV à la figure 1. -la figure 5 représente un piston selon une variante de l'ensemble piston-cylindre selon l'invention. la figure 6 est une vue partielle d'une coupe axiale du cylindre d'un ensemble piston-cylindre avec un piston selon la figure 5. L'ensemble piston-cylindre selon l'invention est réalisé selon cet exemple de réalisation comme un cylindre d'inclinaison à double effet d'un chariot de manutention Une tige de piston 2 sort du cylindre 1. Le cylindre 1 est fixé au moyen d'un flasque 3 à un endroit convenable du châssis du chariot de manutention non représenté à la figure Le flasque 3 est formé sur le couvercle 4 du vérin situé à droite à la figure, couvercle qui est soudé sur le cylindre du vérin La tige de piston 2 est pourvue à l'extrémité qui sort du cylindre 1 d'un filetage, sur lequel est visée une articulation, qui est reliée avec l'élé- vateur également non représenté aux figures L'autre extrémité de la tige du piston, qui est disposée à l'intérieur du cylindre 1, présente aussi un filetage qui sert à fixer un piston 5 au moyen d'un écrou 6. Sur le piston 5 sont formés en direction du couvercle 4 du cylindre, sur la face terminale du piston 5 a de quatre prolongements axiaux 7 a, 7 b, 8 a et 8 b, qui sont disposées concentriquement à l'axe médian du piston 5 et du cylindre 1 Chacune des paires de prolongements axiaux 7 a et 7 b ou 8 a et 8 b présente la même étendue axiale et les prolongements de chaque paire sont disposés symétriquement l'un par rapport à l'autre. Sur le côté intérieur 4 a du couvercle du cylindre sont également disposés deux prolongements axiaux 9 a et 9 b symétriques, qui présentent la même étendue axiale Dans la position de rotation du piston par rapport au cylindre 1 représentée aux figures 2 et 3, les prolongements axiaux 7 a à 8 b du piston sont disposés entre les prolongements axiaux 9 a et 9 b du couvercle du cylindre 4, de telle façon que lors de la mise en charge du piston 5, les prolongements axiaux 8 a et 8 b, qui présentent la plus longue étendue axiale, sont en butée sur le côté intérieur du couvercle du cylindre 4 a Cette position de rotation du piston 5 correspond à une position de rotation de la tige de piston 2 selon la figure 4 a Si l'on tourne alors la tige de piston 2, quand elle est un peu déchargée, en même temps que le piston 5 par rapport à la figure 3 d'un certain angle dans le sens des aiguilles d'une montre et ensuite si l'on met pleinement en charge le cylindre 1, alors les prolongements axiaux 8 a et 8 b du piston 5 viennent en butée sur les prolongements axiaux 9 a et 9 b du couvercle du cylindre 4 La position de rotation de la tige de piston 2 est représentée à la figure 4 b Dans cette position, la course de piston est en conséquence limitée par rapport à la position selon la figure 4 a. Si on fait tourner la tige de piston 2 d'un certain angle dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (selon la figure 4 c) alors les prolongements axiaux 7 a et 7 b viennent en butée sur les prolongements axiaux 9 a et 9 b du couvercle 4 du cylindre Dans cette position également la course du piston est limitée, mais toutefois pas autant que lorsque les prolongements axiaux 8 a et 8 b sont en butée, car les prolongements axiaux 7 a et 7 b sont plus courts Pour pouvoir tourner la tige du piston 2 vite et simplement, il est prévu des méplats parallèles i Qa et il l Ob, sur lesquels peut s'agripper une clé à fourche. Au lieu des prolongements axiaux 9 a et 9 b sur le côté intérieur 4 a du couvercle du cylindre, il est évidemment possible également de prévoir des renforcements dans le côté intérieur du couvercle du cylindre Dans le présent exemple, on peut considérer l'intervalle entre les deux prolongements axiaux 9 a et 9 b quasiment comme un renfoncement axial sur le côté intérieur du couvercle du cylindre. A la figure 5 est représenté un piston 50, sur la face terminale duquel sont formés deux prolongements axiaux 51 et 52 d'une seule pièce avec le piston, dont les faces terminales 51 a et 51 b sont réalisées comme des rampes en forme de pas de vis ouvert d'un côté Quand on met en charge le piston 50, les faces terminales Sa et 51 b reposent sur les faces terminales 91 de prolongements axiaux 90 situés sur le côté intérieur du couvercle du cylindre En faisant tourner le piston 50, il est possible d'obtenir une limitation progressive de la course du piston. REVENDICATIONS ) Ensemble piston-cylindre avec un dispositif pour limiter la course du piston, caracte- risé en ce que le dispositif présente au moins un prolongement axial ( 7 a, 7 b, 8 a, 8 b) disposé sur l'une des faces terminales ( 5 a) du piston ou sur l'un des côtés intérieurs ( 4 a) du couvercle du cylindre et un renfoncement axial, formé pour recevoir le prolon- gement axial ( 7 a, 7 b, 8 a, 8 b) dans le côté intérieur du couvercle du cylindre ( 4 a) tourné vers la face terminale du piston ( 5 a) ou dans la face terminale du piston ( 5 a)tournée vers le côté intérieur du couvercle du cylindre ( 4 a), le renfoncement axial pouvant être mis, en fonction d'une rotation du piston ( 5) autour de l'axe médian de l'ensemble piston- cylindre, en prise ou hors de prise avec le prolongement axial ( 7 a, 7 b, 8 a, 8 b) et formant une butée qui limite la course du piston quand le prolon- gement axial ( 7 a, 7 b, 8 a, 8 b) ne se trouve pas en prise. ) Ensemble piston-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que, plusieurs prolongements axiaux ( 7 a, 7 b, 8 a, 8 b) sont prévus avec des étendues axiales différentes, prolongements auxquels est associé un renforcement axial commun, dont l'étendue axiale correspond sensiblement à l'étendue axiale de celui des prolongements axiaux ( 8 a, 8 b) qui a la plus grande étendue axiale, un ou plusieurs des prolongements axiaux ( 7 a, 7 b, 8 a, 8 b) pouvant être mis en prise ou hors de prise avec le renfoncement axial en fonction de la rotation du piston ( 5) autour de l'axe médian et celui des prolongements axiaux ( 8 a, 8 b), qui présente la plus longue étendue axiale et se trouve hors de prise, formant la butée qui limite la course du piston. ) Ensemble piston-cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les prolon- gements axiaux ( 7 a,7 b, 8 a, 8 b) sont disposés concentriquement à l'axe médian sur la face terminale du piston ( 5 a) et formés d'une seule pièce avec le piston ( 5), deux prolongements axiaux ( 7 a, 7 b et 8 a, 8 b) présentant la même étendue axiale et si on les regarde en coupe perpendiculairement à l'axe médian sont disposés symétriquement l'un par rapport a l'autre et en ce que sur le côté intérieur ( 4 a) du couvercle du cylindre se trouvant en regard de la face terminale du piston ( 5 a), deux prolongements axiaux ( 9 a, 9 b) sont disposés présentant la même étendue axiale, symétriques l'un par rapport à l'autre, de façon concentrique à l'axe médian sur le même arc de cercle que les prolongements axiaux ( 7 a, 7 b, 8 a, 8 b) de la face terminale ( 5 a)du piston et ces prolongements sont formés d'une seule pièce sur le couvercle du cylindre ( 4) et ont sensiblement la même section transversale que les précédents. ) Ensemble piston-cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux prolongements axiaux ( 51, 52) sont formés d'une seule pièce avec le piston ( 50) de façon sensiblement concentrique à l'axe médian sur la face terminale ( 50 a) du piston, prolongements qui présentent une rampe du côté frontal et viennent en liaison opéra- tionnelle, lors de la mise en charge du piston ( 50), avec les prolongements axiaux correspondants ( 90) sur le côté intérieur du couvercle du cylindre tourné vers la face terminale ( 50 a) du piston. ) Ensemble piston-cylindre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en, ce que sur la partie du piston ( 5) ou de la tige de piston ( 2) sortant du cylindre ( 1), il est prévu une disposition facilitant la rotation du piston ( 5) ou de la tige de piston ( 2) autour de l'axe médian. 6 e) Ensemble piston-cylindre selon la revendication 5, caractérisé en ce que la disposition consiste en deux méplats ( 10 a, lob) parallèles disposés sur le piston ( 5) ou sur la tige de piston ( 2). ) Utilisation d'un ensemble piston- cylindre selon l'une des revendications précédentes comme vérin d'inclinaison pour élévateur de chariots de manutention, caractérisée en ce que la butée limitant la course du piston est opérationnelle quand le piston est mis en charge.