Brevet FR2719086A1 — publié le 19951027

La présente invention se rapporte à un vérin comportant un tube de vérin, un chapeau d'obturation fixé dans une zone d'extrémité du tube de vérin, un chapeau de guidage fixé dans une autre zone d'extrémité du tube de5 vérin, un piston guidé dans le tube de vérin, avec possibilité de translation dans le sens axial, et une tige de piston traversant le chapeau de guidage et reliée au piston, le chapeau d'obturation de même que le chapeau de guidage étant insérés dans le sens axial, au moins10 partiellement, dans le tube de vérin. On connait un vérin de ce type par exemple grâce au brevet allemand 35 07 167. Dans ce vérin, le chapeau guidant la tige de piston est fixé dans le tube de vérin à l'aide d'un anneau de retenue, alors que le chapeau15 d'obturation situé à l'opposé est soudé ou maintenu en place en rabattant une partie frontale de la partie tubulaire. Tout ceci nécessite de mettre en oeuvre des moyens de fabrication non négligeables, d'autant plus que d'importantes opérations d'usinage sont nécessaires sur le20 tube de vérin, pour créer des logements adaptés aux chapeaux. La présente invention a pour objectif de créer un vérin du type susmentionné, qu'il est possible de fabriquer à moindre fais, grâce à sa conception simple.25 Ce problème est résolu par le fait qu'au moins une partie creusée radialement est prévue sur le pourtour extérieur des portions, situées à l'intérieur du tube de vérin, respectivement du chapeau d'obturation et du chapeau de guidage, et par le fait que des bourrelets30 saillants radialement vers l'intérieur qui viennent en prise par conjugaison des formes dans les parties creusées radialement du chapeau d'obturation et du chapeau de guidage, pour fixer les chapeaux, sont formés dans le tube de vérin, dans la région du chapeau d'obturation et du chapeau de guidage, à une distance axiale par rapport à l'extrémité de tube considérée. Il est très facile d'assembler un vérin de ce type. Les chapeaux comportant les parties creusées radialement sont insérés dans le tube de vérin à la profondeur voulue, après quoi le nombre nécessaire des bourrelets qui viennent en prise dans les gorges radiales du chapeau d'obturation et du chapeau de guidage, est formé sur le tube de vérin avec un outil approprié, de sorte que10 lesdits chapeaux sont fixés de manière immobile dans le sens axial. Il est certes possible, toutefois non absolument nécessaire, de prévoir sur le tube de vérin des décrochements, qui limitent la profondeur d'insertion des chapeaux, de sorte que l'on peut obtenir un tube15 présentant de part en part un diamètre constant. L'épaisseur de paroi du tube de vérin est mince, du moins dans les zones d'extrémités axiales, au point que le tube de vérin fait état d'une capacité de déformation suffisante, pour réaliser les bourrelets similaires à des20 rainures. L'épaisseur de paroi est de préférence constante sur toute la longueur du vérin. La conception de vérin selon la présente invention permet de découper des tubes de vérins de la longueur souhaitée pour chaque cas, à partir d'un matériau en tube disponible sous forme de25 produit au mètre et ensuite de monter les autres éléments constitutifs du vérin, sans opération préparatoire particulière. Ceci permet un mode de fabrication très souple des vérins. La partie creusée radialement présente sur chaque chapeau est avantageusement constituée par une rainure annulaire continue, le bourrelet correspondant étant avantageusement conformé également en anneau fermé sur lui-même, qui vient en prise de manière concentrique dans la rainure annulaire. On obtient ainsi un maintien35 particulièrement efficace, un effet d'étanchéification pouvant en outre apparaltre, qui dans certaines circonstances rend superflue l'utilisation de joints d'étanchéité supplémentaires. Le fait que la tige de piston soit en particulier conformée de part en part comme une douille et soit également liée par correspondance des formes, par un assemblage par bourrelets avec le piston, constitue une autre source de réduction des coûts da fabrication. Un organe de couplage, servant au montage d'une pièce10 quelconque à actionner, peut être aussi fixé par un assemblage par bourrelets, dans la zone d'extrémité extérieure de la tige de piston. Pour le tube de vérin, on utilise judicieusement un tube métallique en acier inoxydable. Le chapeau d'obturation et/ou le chapeau de guidage sont de préférence constitués de matière plastique rigide, notamment une matière polymérique, de sorte qu'ils peuvent si nécessaire être fabriqués en tant que pièces moulées. Dans ce contexte, les parties creusées radialement peuvent20 également être formées sans enlèvement de matière. La présente invention est expliquée ci-après à l'aide du dessin joint, dont l'unique figure représente, en coupe longitudinale, un exemple de réalisation du vérin selon la présente invention.25 Le vérin représenté, pouvant être actionné par l'intermédiaire d'un fluide, possède un corps de vérin 1 comportant une tube de vérin 2 de configuration notamment cylindrique. L'épaisseur de paroi du tube de vérin 2 est relativement faible et constante sur toute la longueur du30 vérin. Le tube de vérin 2 est obturé, à une extrémité, par un chapeau d'obturation 3. Un chapeau de guidage 4, qui présente un orifice central 5 est prévu à l'autre extrémité. A l'intérieur du tube de vérin 2 se trouve un35 piston 6 mobile dans le sens axial, qui sépare de manière étanche aux fluides deux chambres de vérin 7, 8. L'étanchéité est assurée par un dispositif d'étanchéité annulaire 12, qui est fixé dans la région du pourtour extérieur du piston 6 et qui est en contact étanche avec5 la surface intérieure 13 du tube de vérin 2. Une tige de piston 14, qui passe par l'orifice central 5 vers l'extérieur et qui est guidée convenablement avec possibilité de translation dans la région de cet orifice central 5, est fixée sur le piston10 6. Un dispositif d'étanchéité 15 disposé sur le chapeau de guidage 4 assure l'étanchéité entre la tige de piston 14 et ce chapeau 4. Le chapeau d'obturation 3 de même que le chapeau de guidage 4 sont, au moins partiellement, insérés axialement dans le tube de vérin 2, de sorte que celui-ci les recouvre axialement, à l'extérieur. Par exemple, les deux chapeaux 3, 4 sont complètements enfoncés dans le tube de vérin 2 et seul un oeillet d'articulation 16, formé d'un seul tenant sur le chapeau d'obturation 3 et servant à20 fixer le vérin avec possibilité de pivotement, dépasse du tube de vérin 2. Le chapeau d'obturation 3 de même que le chapeau de guidage 4 sont assemblés de manière rigide et inamovible avec le tube de vérin 2 par un assemblage par bourrelets.25 A cet effet, les deux chapeaux 3, 4 comportent sur le pourtour extérieur circulaire 17 de leur portion située à l'intérieur du tube de vérin 2, une partie creusée radialement 18 du type d'une rainure annulaire continue. Le tube de vérin 2 est embouti, sur tout le périmètre du30 vérin, dans une zone située radialement en regard d'une rainure annulaire 18 considérée, et présente ainsi un bourrelet 22 annulaire et fermé sur lui-même, qui fait saillie radialement vers l'intérieur et vient en prise par conjugaison des formes dans la rainure annulaire35 correspondante 18 du chapeau d'obturation 3 ou du chapeau de guidage 4. La surface extérieure du tube de vérin 2 présente ainsi, dans la région du bourrelet 22 considéré, une partie enfoncée similaire à une rainure. Grâce aux assemblages par bourrelets 18, 22, les chapeaux 3, 4 sont5 ancrés d'une manière sûre sur le tube de vérin 2 et en particulier fixés sans déplacement possible dans le sens axial. Ainsi, principalement lorsque les chapeaux 3, 4 sont constitués de matière plastique, comme dans l'exemple de réalisation, les assemblages par bourrelets peuvent10 même assurer une étanchéité suffisante aux fluides, ce qui permet de se dispenser de l'interposition d'éléments d'étanchéité. Les deux chapeaux 3, 4 comportent en outre des canaux pour fluide 23, qui débouchent dans la chambre de vérin 7, 8 correspondante, pour pouvoir acheminer et évacuer le fluide sous pression, de préférence de l'air comprimé, nécessaire pour entralner le piston 6. On utilise pour le tube de vérin 2 de préférence un matériau métallique, l'acier inoxydable étant recommandé. La capacité de déformation devra être suffisante pour permettre de réaliser sans difficulté des bourrelets, à l'aide d'outils appropriés. Le fait qu'aucun décrochement ne soit nécessaire sur la surface intérieure du tube de vérin 2, pour maintenir les chapeaux 3, 4, constitue un avantage. La fabrication du tube de vérin 2 est ainsi particulièrement simple. Il peut s'agir d'un tube coupé à une longueur souhaitée et disponible initialement sous la forme de tube au mètre. Il est encore possible de déterminer la course maximale du piston 6, lors de l'assemblage du corps de vérin 1, en choisissant selon les besoins l'écartement axial entre les deux chapeaux 3, 4. Les bourrelets 22 peuvent être réalisés sans problème à tous emplacements, auxquels le chapeau d'obturation 3 ou le chapeau de35 guidage 4 sont positionnés, toujours à une certaine distance axiale par rapport à l'extrémité de tube correspondante. Le vérin donné en exemple a pour autre avantage que l'assemblage entre le piston 6 et la tige de piston 14 est également un assemblage par bourrelets. Sur le côté axial orienté vers la tige de piston 14, le piston 6 possède un prolongement axial 21 cylindrique, qui est inséré de manière adaptée dans la tige de piston 14, en forme de douille sur toute sa longueur dans l'exemple de10 réalisation. Sur le pourtour extérieur du prolongement 21 du piston se trouve à nouveau une partie creusée radialement, notamment une gorge annulaire continue 18', dans laquelle un bourrelet 22' continu, formé dans la tige de piston 14, vient en prise de manière concentrique par15 conjugaison des formes. Dans l'exemple de réalisation, un organe de couplage , qui sert à relier de manière amovible une autre pièce non représentée, par exemple une pièce de machine à déplacer, est en outre fixé dans la région d'extrémité 2420 de la tige de piston 14, opposée au piston 6. Un assemblage par bourrelets est à nouveau prévu pour fixer l'organe de couplage 25 sur la tige de piston 14. Comme le montre la figure, l'organe de couplage 25 est enfoncé complètement, ou si nécessaire seulement partiellement,25 dans la tige de piston creuse 14 et possède sur le pourtour extérieur de sa partie enfoncée une partie creusée radialement, notamment une gorge annulaire continue 18", dans laquelle un bourrelet 22" continu, réalisé dans la tige de piston 14, vient en prise par30 conjugaison des formes. Etant donné que l'assemblage par bourrelets, tout comme dans les autres cas, crée de préférence un assemblage supplémentaire en force, entre les pièces à assembler les unes aux autres, l'organe de couplage 25 est non seulement fixé dans le sens axial,35 mais également monté sans rotation possible, de sorte qu'il peut sans problème être pourvu d'un pas de vis 26 sur lequel il est possible de visser la pièce à assembler. Le pas de vis 26 du présent exemple est un taraudage. Il serait certes possible de conformer simplement comme des cylindres creux les deux régions d'extrémités axiales de la tige de piston 14 comportant les assemblages par bourrelets, et d'utiliser du matériau plein sur le reste de sa longueur. Toutefois, la configuration servant d'exemple comportant la tige de piston 14 formant un10 cylindre creux sur toute sa longueur offre, outre les gains de poids réalisés, des avantages de fabrication, étant donné que, comme dans le cas du tube de vérin 2, il est ici possible d'utiliser du tube au mètre, coupé à la longueur voulue et ne nécessitant aucune préparation15 particulière. Dans le cas du vérin donné en exemple, tous les assemblages de pièces sont réalisés par des bourrelets, de sorte qu'aucun élément de fixation séparé n'est nécessaire, ce qui réduit nettement le nombre des pièces.20 Le coût de fabrication du vérin est extrêmement faible. Les bourrelets peuvent être réalisés par exemple à l'aide de rouleaux, que l'on déplace sur le pourtour extérieur du tube de vérin 2, en exerçant simultanément une pression radiale, de sorte que le tube de vérin est enfoncé25 radialement dans les rainures annulaires 18. Ceci explique pourquoi les bourrelets continus sont plus avantageux que ceux qui ne s'étendent que sur une partie de la périphérie du tube de vérin, ce qui en principe serait également possible. Revendications 1. Vérin, comportant un tube de vérin (2), un chapeau d'obturation (3) fixé dans une zone d'extrémité du tube de vérin (2), une chapeau de guidage (4) fixé dans5 une autre zone d'extrémité du tube de vérin (2), un piston (6) guidé dans le tube de vérin (2), avec possibilité de translation dans le sens axial, et une tige de piston (14) traversant le chapeau de guidage (4) et reliée au piston (6), le chapeau d'obturation (3) de même que le chapeau de guidage (4) étant insérés dans le sens axial, au moins partiellement, dans le tube de vérin (2), caractérisé en ce qu'au moins une partie creusée radialement (18) est prévue sur le pourtour extérieur (17) des portions, situées à l'intérieur du tube de vérin (2), respectivement15 du chapeau d'obturation (3) et du chapeau de guidage (4) et en ce que des bourrelets (22) saillants radialement vers l'intérieur, qui viennent en prise par conjugaison des formes dans les parties creusées radialement (18) du chapeau d'obturation (3) et du chapeau de guidage (4),20 pour fixer les chapeaux, sont formés dans la tube de vérin (2), dans la région du chapeau d'obturation (3) et du chapeau de guidage (4), à une distance axiale par rapport à l'extrémité de tube considérée. 2. Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige de piston (14), au moins dans sa région d'extrémité orientée vers le piston (6), est conformée comme une douille et est emmanchée sur un prolongement axial (21) du piston (6), au moins une partie enfoncée radialement (18') étant prévue sur le pourtour extérieur30 du prolongement axial (21), dans laquelle un bourrelet (22') faisant saillie radialement vers l'intérieur de la région d'extrémité en forme de douille de la tige de piston (14) vient en prise par conjugaison des formes. 3. Vérin selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la tige de piston (14) au moins dans sa région d'extrémité (24) orientée à l'opposé du piston (6) est conformée comme une douille et y reçoit au moins une partie d'un organe de couplage (25), sur le pourtour extérieur duquel est prévue au moins une partie creusée5 radialement (18"), dans laquelle un bourrelet (22") faisant saillie radialement vers l'intérieur, de la région d'extrémité (24) extérieure de la tige de piston (14), vient en prise par conjugaison des formes. 4. Vérin selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de couplage (25) possède un pas de vis (26), de préférence un taraudage, servant à la fixation d'une autre pièce. 5. Vérin selon l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce que la tige de piston (14) est conformée comme une douille sur toute sa longueur. 6. Vérin selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une partie creusée radialement (18, 18', 18") considérée est formée par une rainure annulaire entourant la pièce (3, 4, 23, 25) correspondante de manière concentrique. 7. Vérin selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un bourrelet (22, 22', 22") considéré, a une forme annulaire fermée sur elle-même. 8. Vérin selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le tube de vérin (2) est un tube métallique constitué en particulier d'acier inoxydable. 9. Vérin selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le chapeau d'obturation (3) et/ou le chapeau de guidage (4) est constitué de matière plastique, en particulier en matière polymérique. 10. Vérin selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un dispositif de fixation, conformé de préférence comme un oeillet d'articulation (16) servant en particulier de fixation pivotante, est prévu à l'extérieur, sur le chapeau d'obturation (3).