Brevet FR2724426A1 — publié le 19960315

La présente invention concerne un vérin de travail et/ou de commande à simple effet comprenant un corps, un élément de raccordement relié à ce dernier permettant d'amener et d'évacuer le fluide de travail, ainsi qu'un piston logé de manière mobile dans un alésage étagé aménagé dans le corps, avec une zone de butée disposée à l'extrémité du piston orientée vers l'élément de raccordement et permettant de délimiter la course maximale du piston, la zone de butée s'appuyant sur une face de butée prévue à l'intérieur de l'alésage étagé. Les vérins de travail et/ou de commande de ce type présentent généralement un corps et un élément de raccordement, relié de manière solidaire à ce dernier et utilisé pour brancher le vérin au circuit d'alimentation en fluide de travail, tandis que le corps est principalement utilisé pour loger le piston. Si le piston dispose d'une butée limitant sa course maximale, l'alésage aménagé dans le corps pour loger le piston est réalisé sous la forme d'un alésage étagé, la zone de transition entre l'alésage et la face de butée étant utilisée comme butée pour le piston. Cette butée peut être réalisée sous la forme d'une bague de sécurité insérée dans une rainure aménagée dans la zone d'extrémité du piston côté pression de manière à être en saillie par rapport au diamètre du piston. Après avoir introduit le piston muni de sa butée dans le corps, l'élément de raccordement doit être assemblé à ce dernier; cet assemblage doit présenter la résistance mécanique requise, d'une part, et être étanche au fluide, d'autre part. Du fait que notamment l'assemblage étanche au gaz ou au liquide n'est pas garanti dans tous les cas et, au moins, n'est pas sans problème, il est nécessaire, pour respecter un certain niveau de qualité, de soumettre le vérin de travail et/ou de commande fabriqué de cette manière à un contrôle final. Par conséquent, la fabrication, ainsi que le contrôle d'étanchéité final entraînent une perte relativement importante de travail et de temps et, par conséquent, des coûts supplémentaires. La présence invention a pour but de proposer un vérin de travail et/ou de commande du type décrit ci-dessus dont les coûts de fabrication sont considérablement réduits grâce à l'automatisation générale des opérations d'usinage de sorte que le vérin puisse être réalisé comme article jetable du point de vue coûts de fabrication. Ce but est atteint avec un vérin de travail et/ou de commande caractérisé en ce que le piston présente sur sa face frontale orientée vers l'élément de raccordement, un logement ouvert, et en ce qu'un élément d'écartement dont les dimensions extérieures sont supérieures à celles de l'ouverture du logement est introduit dans ce dernier pour expanser la zone d'extrémité du piston et former la butée avant du piston. Selon la présente invention, une ouverture est aménagée sur la face avant du piston pour y placer un élément d'écartement, l'ouverture étant dimensionnée de sorte que la zone d'extrémité du piston côté pression soit élargie par une déformation permanente constituant ainsi la butée, ce qui permet d'introduire d'abord l'élément d'écartement et ensuite le piston du côté de la face avant du corps, soit du côté opposé à l'élément de raccordement, de sorte que la déformation de la zone d'extrémité du piston côté pression s'effectue à l'intérieur de l'alésage et/ou à l'intérieur du corps. Par conséquent, il n'est plus nécessaire de réaliser l'alésage de logement pour le piston comme alésage complet; il suffit de le réaliser, même sous forme d'alésage étagé, uniquement au niveau de la face avant du corps de sorte que, selon une proposition secondaire de la présente invention, le corps et la pièce de raccordement puissent être réalisés sous une forme monobloc. Ceci permet de fabriquer la pièce monobloc de ce type en une seule opération de serrage sur un automate d'alésage. Si l'élément d'écartement est réalisé sous la forme d'une bille et si le logement ouvert présente une zone en forme de coussinet sphérique dimensionné de manière que, lorsque l'élément d'écartement est introduit, le diamètre de la butée de la zone d'extrémité du piston côté pression soit supérieure au diamètre du reste du piston, l'assemblage de la bille et du piston peut s'effectuer à l'intérieur du corps. Pour faciliter la déformation permanente au niveau de l'extrémité du piston côté pression, il est avantageux que le piston présente un étranglement dans la zone située devant le coussinet sphérique. Selon cette méthode, il est possible de réaliser la butée par l'enveloppe d'un élément tronconique dont l'inclinaison est sensiblement identique à l'inclinaison de l'élément tronconique situé dans la zone de transition de l'alésage à gradins, de sorte que la face de butée du piston et la face de butée aménagée dans le corps ont en même temps un effet de clapet anti-retour. La présente invention va maintenant être décrite ci- dessous à l'exemple d'une forme de réalisation et en référence au dessin joint dont: - la figure 1 représente une coupe longitudinale du vérin de travail et/ou de commande; - la figure 2 représente, sous forme agrandie, la zone d'extrémité du piston côté pression. Sur la figure 1, le repère numérique 1 désigne un vérin de travail et/ou de commande présentant un corps (2) et un élément de raccordement (3). L'élément de raccordement est muni, d'une manière généralement connue, d'un filetage (4) et d'un cône d'étanchéité (5), raccordé à un perçage (6) qui forme le circuit d'alimentation / évacuation du fluide de travail. Ce fluide peut être un gaz ou un liquide. Un alésage (8) est aménagé dans le corps (2) pour loger un piston (7), ledit alésage étant réalisé sous la forme d'un alésage étagé, le perçage (6) étant poursuivi dans le corps jusqu'à son embouchure dans l'alésage (8). Ce dernier présente une première zone (9) dont le diamètre correspond à celui du piston (7), ainsi qu'une deuxième zone (10) dont le diamètre est légèrement supérieur à celui de la première zone (9). Une troisième zone (11) de forme tronconique, zone que l'on peut considérer comme zone de transition, est aménagée entre ces deux zones (9, 10). L'enveloppe de cette zone tronconique (11) constitue une face de butée (12) du corps pour une zone de butée (13) du piston (7). A l'intérieur de la première zone (9) de l'alésage (8), un élément d'étanchéité et un élément racleur sont disposés dans le corps, ces deux éléments étant réalisés sous une forme généralement connue et pouvant être assemblés pour constituer un seul ensemble (14). Sur la face avant du piston, soit côté pression, un logement ouvert (15) est prévu pour un élément d'écartement (16) (voir également la figure 2), cet élément d'écartement étant réalisé, dans l'exemple de réalisation illustré, sous la forme d'une bille (17). Par conséquent, le logement ouvert (15) présente une zone de coussinet sphérique (18) réalisé de sorte qu'une bille (17) introduite dans l'ouverture du logement (15) agrandisse le diamètre de la zone d'extrémité (19) du piston côté pression d'une valeur donnée par rapport au diamètre du piston. Cette augmentation du diamètre est réalisée par une déformation irréversible de cette zone lors de l'enfoncement de la bille (17) dans l'ouverture du logement (15) et/ou le coussinet sphérique (18), ce qui entraîne dans cette zone, la formation de la butée (13). Comme illustré sur la figure 2, le piston (7) présente, dans la proximité immédiate du coussinet sphérique (18), un étranglement (20) réduisant le diamètre du piston dans cette zone, ce qui facilite l'élargissement de la zone d'extrémité du piston côté pression lors de l'enfoncement de la bille (17) dans le coussinet sphérique (18). Si l'extrémité (19) du piston (7) côté pression est réalisée comme illustré sur la figure 2, c'est-à-dire si l'étranglement (20) est élargi sous une forme tronconique pour atteindre le diamètre nominal du piston (7), l'inclinaison de la zone tronconique formée de cette manière peut être identique à l'inclinaison de la zone tronconique (11) de l'alésage (8) de sorte que les enveloppes des deux zones ont l'effet d'un clapet anti-retour lorsque le piston est déplacé au maximum. Cette situation est illustrée par les lignes pointillées de la figure 2. 2724426 REVENDICATIONS 1. Vérin hydraulique (1) à simple effet, de préférence vérin de travail et/ou de commande, comprenant un corps (2), un élément de raccordement (3) relié à ce dernier permettant d'amener et d'évacuer le fluide de travail, ainsi qu'un piston logé de manière mobile dans un alésage étagé aménagé dans le corps, avec une zone de butée disposée à l'extrémité (19) du piston orientée vers l'élément de raccordement et permettant de délimiter la course maximale du piston, la zone de butée s'appuyant sur une face de butée prévue à l'intérieur de l'alésage étagé, caractérisé en ce que le piston (7) présente sur sa face frontale orientée vers l'élément de raccordement (3), un logement ouvert (15), et en ce qu'un élément d'écartement dont les dimensions extérieures sont supérieures à celles de l'ouverture du logement (15) est introduit dans ce dernier pour expanser la zone d'extrémité (19) du piston et former la butée avant du piston. 2. Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (2) et l'élément de raccordement (3) sont réalisés sous forme monobloc. 3. Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'écartement (16) est réalisé sous la forme d'une bille (17) et en ce que le logement ouvert (15) présente une zone en forme de coussinet sphérique (18) dimensionné de manière que, lorsque l'élément d'écartement (16) est introduit, le diamètre de la butée (13) de la zone d'extrémité (19) du piston (7) côté pression soit supérieure au diamètre du reste du piston. 4. Vérin selon la revendication 3, caractérisé en ce que le piston (7) présente un étranglement (20) dans la zone située devant le coussinet sphérique (18). 5. Vérin selon la revendication 4, caractérisé en ce que la butée (13) présente une zone (21) de forme tronconique dont l'inclinaison est sensiblement identique à l'inclinaison de la zone tronconique (11) située entre une première zone (9) et une deuxième zone (10) de l'alésage étagé (8) du corps.