Brevet FR2674042A1 — publié le 19920918

La présente invention concerne un dispositif hydraulique et pneumatique de blocage d'une pièce mobile longitudinalement par rapport à une pièce fixe à l'aide d'au moins une bille mobile radialement qui est disposée dans un alésage transversal d'une pièce fixe en forme de manchon et qui peut pénétrer, en position de blocage, dans une rainure de blocage de la pièce mobile et, en position de déblocage, dans une rainure d'un manchon coulissant situé radialement à l'extérieur, ce dispositif comportant une liaison pour fluide comprimé entre une source de fluide comprimé et une chambre de pression délimitée par la pièce mobile Un tel dispositif hydraulique et pneumatique de blocage, qui est utilisé très fréquemment pour les tiges de piston ou les tiroirs de distributeurs, est relativement coûteux et sensible aux pannes. C'est pourquoi la présente invention propose un dispositif hydraulique et pneumatique de blocage de ce type dans lequel une partie de la liaison pour fluide comprimé est formée dans la pièce mobile elle-même Par rapport aux dispositifs connus, le dispositif selon l'invention présente l'avantage d'être relativement simple et de fonctionner de manière fiable. D'autres avantages et caractéristiques de linvention apparaîtront mieux dans la description détaillée suivante d'un exemple de réalisation, qui se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle du dispositif selon l'invention dans la position de déblocage, et les figures 2 et 3 sont des vues semblables mais montrant la position de blocage. Sur les figures, le signe de référence 10 désigne un tube ou cylindre, qui peut être le corps tubulaire d'un vérin, dans lequel un piston ou tige de piston 11 est guidé à coulissement de manière étanche Le piston 11 comporte un prolongement cylindrique 13, tourné vers l'extrémité 17 du cylindre, qui comporte lui-même à proximité de son extrémité frontale une rainure annulaire 14 de surface sphérique mais dont la profondeur est inférieure au rayon de la bille associée décrite dans la suite Dans une rainure annulaire 15 située sur la périphérie externe du piston, il est prévu une bague d'étanchéité à lèvres 16 dont le côté ouvert est tourné vers l'extrémité du cylindre. Un manchon allongé 19, qui s'étend profondément à l'intérieur du cylindre 10, est vissé dans l'extrémité 17 du cylindre au niveau d'un collet 18. Ce manchon présente à proximité de son extrémité tournée vers le piston 11 un alésage transversal traversant 20 dans lequel est située une bille 21 La bille 21 fait partie du dispositif hydraulique de blocage qui est représenté en position débloquée ou de repos sur la figure 1 Dans cette position, la partie supérieure de la bille fait saillie dans une rainure annulaire 22 qui est formée dans un manchon coulissant 25 à une certaine distance de son côté frontal tourné vers le piston 11 La profondeur de la rainure annulaire 22 est inférieure au rayon de la bille, mais sa largeur est légèrement supérieure au diamètre de la bille La rainure annulaire 22 comporte un bord arrondi 23 en direction de l'extrémité 17 du cylindre Sur sa périphérie externe, le manchon coulissant 25 comporte à proximité de son extrémité tournée vers le piston 11 une rainure annulaire 26 dans laquelle se trouve une bague d'étanchéité à lèvres 27 dont le côté ouvert est tourné vers le piston 11 Il est encore à noter que le manchon coulissant 25 est agencé de manière à coulisser facilement sur la surface externe du manchon 19 Sur son côté tourné vers lextrémité 17 du cylindre, le manchon coulissant 25 comporte une butée externe 28 annulaire qui coopère avec un épaulement annulaire 29 prévu sur le cylindre L'épaulement annulaire 29 délimite une chambre à pression 30 dans laquelle débouche un alésage transversal 31 qui permet lintroduction ou lévacuation d'un fluide comprimé De plus, il est prévu sur le cylindre 10 un second épaulement annulaire 32 sur lequel repose une extrémité d'un ressort de pression 33 dont lautre extrémité s'appuie sur un épaulement annulaire externe 34 du manchon coulissant 25 Le ressort de pression 33 est situé dans un espace annulaire allongé 35 entre le manchon coulissant 25 et le cylindre 10 Ce ressort a tendance à déplacer le manchon coulissant 25 en direction du piston 11 Dans une rainure annulaire 36 du cylindre 10, il est prévu un joint torique 37 qui assure létanchéité du manchon coulissant 25 par rapport à la chambre de pression 30. Un manchon 40 comportant un collet externe 41 qui coopère avec un épaulement annulaire 42 du manchon 19 glisse au niveau de sa périphérie externe sur la périphérie interne du manchon fixe 19 Entre le collet 41 et lextrémité du cylindre se trouve un ressort de pression 43 qui tend à pousser le collet 41 du manchon 40 contre l'épaulement annulaire 42 Lorsque ceci se produit, la bille 21 repose sur la surface externe du manchon 40 (voir figure 1). Le manchon 40 est traversé par un alésage transversal 45 à proximité de son côté frontal gauche Un alésage transversal traversant 46 est prévu également dans le manchon fixe 19 à proximité du collet 18. Comme le montre la figure 3, il est prévu dans le prolongement 13 du piston 11 un alésage borgne 47 qui part de son extrémité frontale libre et duquel s'étend un canal 48 dirigé vers l'extérieur et qui aboutit dans la chambre de pression principale 49. En l'absence d'introduction d'un fluide comprimé dans la chambre de pression 30 par l'alésage transversal 31, c'est-à-dire lorsque cette chambre de pression ainsi que la chambre de pression principale 49 ne sont pas sous pression, le dispositif de blocage est débloqué, ce qui signifie que la bille 21 n'est pas située dans la rainure annulaire 14 du prolongement 13 du piston, mais qu'elle est poussée par le manchon coulissant 40 dans la rainure annulaire 22 du manchon coulissant 25 (voir figure 1) Dans cette position, le ressort de pression 43 a déplacé le manchon coulissant 40 jusqu'à ce que son collet 41 vienne en butée contre lépaulement annulaire 42 Le ressort de pression 33 situé dans lespace annulaire 35 et alors tendu et la butée externe 28 se trouve à distance de lépaulement annulaire 29. Lorsque le piston 11 est déplacé vers la gauche, par exemple sous leffet d'une charge agissant sur lui, le côté frontal de son prolongement 13 vient en contact avec le côté frontal du manchon coulissant 40 et déplace celui-ci vers la gauche à lencontre de la force du ressort de pression 43 Au bout d'un trajet de coulissement déterminé, la bille 21 parvient dans la rainure annulaire 14 et, au même instant, le ressort de pression 33 pousse le manchon coulissant vers la droite de sorte que la bille 21 ressort de la rainure annulaire 22 pour se trouver maintenant uniquement dans lalésage transversal 20 et dans la rainure annulaire 14 Le piston 11 est alors bloqué mécaniquement Dans cette position, le manchon coulissant 40 repose par son côté frontal gauche contre l'extrémité 17 du cylindre et le ressort de pression 43 est maintenant totalement prétendu (figure 2). Lorsque le piston 11 doit être déployé, un fluide qui se trouve sous une pression appropriée est introduit par l'alésage 31 dans la chambre de pression 30 Ce fluide comprimé pénètre à l'intérieur du cylindre par l'alésage transversal 46 du manchon fixe 19 et par l'alésage transversal 45 puis dans la chambre de pression principale 49 par lalésage borgne 47 du prolongement 13 du piston 11 et par le canal 48 Il apparaît dans cette chambre 49 une pression qui déplace vers la gauche le manchon coulissant 25 à l'encontre de la force du ressort de pression 33 de sorte que la rainure annulaire 22 parvient au voisinage de la bille 21 Celle-ci peut alors pénétrer dans la rainure annulaire 22, c'est-à- dire ressortir de la rainure annulaire 14 A cet instant, le piston 11 est débloqué et peut se déplacer vers la droite grâce à la pression qui règne dans la chambre de pression 49 Le ressort de pression 43 pousse en même temps le manchon coulissant 40 dans le même sens, de sorte qu'au bout d'une certaine distance la bille 21 remonte sur ce manchon, si bien que le dispositif reprend sa position débloquée représentée sur la figure 1. REVENDICATIONS 1 Dispositif hydraulique et pneumatique de blocage d'une pièce ( 11) mobile longitudinalement par rapport à une pièce fixe ( 10, 18) à l'aide d'au moins une bille ( 21) mobile radialement qui est disposée dans un alésage transversal ( 20) d'une pièce fixe ( 19) en forme de manchon et qui peut pénétrer, en position de blocage, dans une rainure de blocage ( 14) de la pièce mobile ( 11), et, en position de déblocage, dans une rainure ( 22) d'un manchon coulissant ( 25) situé radialement à l'extérieur, et comportant une liaison pour fluide comprimé entre une source de fluide comprimé et une chambre de pression ( 49) délimitée par la pièce mobile, caractérisé en ce qu'une partie de la liaison pour fluide comprimé ( 47, 48) est formée dans la pièce mobile ( 11) elle- même. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison pour fluide comprimé comporte également un alésage transversal ( 46) dans la pièce fixe ( 19), qui communique avec l'alésage d'introduction ( 31), ainsi qu'un alésage transversal ( 45) qui se trouve dans un second manchon ( 40) situé à lintérieur et sur lequel agit un ressort de pression ( 43). 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un ressort de pression ( 33) agit sur le manchon externe ( 25) et en ce qu'une rainure annulaire ( 26), formée sur la périphérie externe du manchon, contient une bague d'étanchéité ( 27) qui est sollicitée par la pression qui règne dans la chambre de pression ( 49). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que la pièce mobile ( 11) est une tige de piston qui glisse dans le corps tubulaire ( 10) d'un vérin.