Brevet FR2785023A1 — publié le 20000428

VERIN PNEUMATIQUE A AMORTISSEMENT SIMPLIFIE. La présente invention concerne un vérin pneumatique, du type de ceux qui com- prennent au moins un corps définissant une chambre de travail de section cons- tante, fermée par un fond, un piston monté coulissant dans la chambre de travail et l'obturant de façon étanche, et une tige de section déterminée, solidaire du piston et traversant le fond de façon étanche, le fond étant creusé pour définir une chambre de distribution annulaire reliée à une entrée radiale pour un fluide pneumatique et o communiquant avec la chambre de travail à travers un alésage cylindrique entourant la tige et pratiqué dans le fond, cet alésage cylindrique ayant une longueur axiale déterminée et une section intermédiaire entre la section de la chambre de travail et la section de la tige. Des vérins de ce type sont bien connus dans l'art antérieur. Une des difficultés rencontrées dans la conception des vérins pneumatiques réside dans le compromis à réaliser entre, d'une part, la simplicité de fabrication, qui vise en permanence à réduire les coûts, et, d'autre part, I'efficacité de l'amortissement à assurer pour le freinage du piston en fin de course, qui vise à éviter les chocs des- tructifs et les bruits de fonctionnement. L'invention se situe dans ce contexte et a pour but de proposer une solution à ce compromis. A cette fin, le vérin de l'invention, par ailleurs conforme au préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend une bague d'amortissement entou- rant la tige, pénétrant sélectivement dans l'alésage, et présentant une gorge périphé- rique dans laquelle est monté un joint annulaire, en ce que le joint annulaire est sé- paré du piston par une distance supérieure à la longueur axiale de l'alésage et di- mensionné pour obturer sélectivement l'alésage, et en ce qu'un jeu est prévu entre la tige et la bague pour permettre un écoulement de fluide pneumatique entre la cham- bre de travail et la chambre de distribution lorsque le joint annulaire obture l'alésage. Grâce à cet agencement, qui ne requiert aucun réglage, I'obturation de l'alésage par le joint annulaire à la fin de la course du piston provoque une compression du fluide pneumatique contenu dans la chambre de travail et un passage forcé de ce fluide entre la bague et la tige, ce dont résulte une dissipation d'énergie qui freine le piston. De plus, I'espace annulaire, que le joint annulaire libère entre la bague et l'alésage lorsque le piston est en position de repos, fait communiquer l'entrée de fluide pneu- matique avec la chambre de travail, de sorte que la mise sous pression de l'entrée provoque une mise sous pression instantanée de la chambre de travail, et l'applica- tion de cette pression sur toute la surface active du piston, donc une évolution rapide de la force de sortie produite par le vérin. Dans le cas o le piston et la bague présentent des faces axiales respectives adja- centes l'une à l'autre, une ou plusieurs rainures radiales peuvent être pratiquées dans l'une de ces faces axiales pour l'écoulement du fluide pneumatique. 2 2785023 De même, dans le cas o la bague est disposée sur une portion rétrécie de la tige, et o la tige et la bague présentent des surfaces frontales respectives adjacentes l'une à l'autre, une ou plusieurs rainures radiales peuvent être pratiquées dans l'une de ces surfaces frontales pour l'écoulement du fluide pneumatique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins, dans lesquels: io - La figure 1 est une vue en coupe partielle d'un vérin conforme à l'invention, repré- senté dans un état d'actionnement; et - La figure 2 semblable à la figure 1, dans laquelle le vérin est représenté en position de repos. L'invention concerne un vérin pneumatique comprenant essentiellement un corps 1, un piston 2, et une tige 3 solidaire du piston 2. Le corps 1 définit, dans un alésage de section constante So0, une chambre de travail 10, qui est fermée par un fond 11 et qui peut être remplie par un fluide pneumatique sous pression injecté dans le vérin par une entrée sensiblement radiale 12. Le piston 2 est monté coulissant dans la chambre de travail 10, qu'il obture de façon étanche sur toute la section So de cette chambre, grâce à un joint de piston 20. La tige 3 présente elle-même une section déterminée SI, et traverse le fond 11 de façon étanche. Le fond 11 est creusé pour définir une chambre de distribution annulaire 4 qui est reliée à l'entrée radiale 12 et qui communique avec la chambre de travail 10 à tra- vers un alésage cylindrique 13 percé dans le fond 11 et entourant la tige 3. L'alésage cylindrique 13 a une longueur axiale déterminée L et une section S inter- médiaire entre la section So de la chambre de travail et la section St de la tige. Selon l'invention, une bague d'amortissement 5 entoure la tige 3, dont elle est soli- daire, et est dimensionnée pour pouvoir pénétrer dans l'alésage 13. Cette bague d'amortissement 5 présente une gorge périphérique 50 dans laquelle est monté un joint annulaire 6 dimensionné pour pouvoir obturer l'alésage 13, ce joint annulaire 6 étant séparé du piston 2 par une distance D supérieure à la lon- gueur axiale L de l'alésage 13. En outre, un jeu, repéré sur la figure 1 par la référence J mais trop petit pour pouvoir être distingué, est prévu entre la tige 3 et la bague 5 pour permettre un écoulement de fluide pneumatique entre la chambre de travail 10 et la chambre de distribution 4 lorsque le joint annulaire 6 obture l'alésage 13. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le piston 2 et la bague 5 présen- tent des faces axiales respectives 21, 51 adjacentes l'une à l'autre, et des rainures 39 2785023 radiales telles que 53 sont pratiquées dans la face axiale 51 de la bague 5 pour permettre l'écoulement du fluide pneumatique entre la chambre de travail 10 et le jeu J. De même, dans le cas o la bague 5 est disposée sur une portion rétrécie 31 de la tige 3, et o la tige 3 et la bague 5 présentent des surfaces frontales 32, 52 respecti- ves adjacentes l'une à l'autre, des rainures radiales telles que 54 sont pratiquées dans l'une de ces surfaces frontales 32, 52 pour l'écoulement du fluide pneumatique entre le jeu J et la chambre de distribution 4. REVENDICATIONS. 1. Vérin pneumatique, comprenant au moins un corps (1) définissant une cham- bre de travail (10) de section constante (So), fermée par un fond (11), un piston (2) monté coulissant dans la chambre de travail (10) et l'obturant de façon étanche, et une tige (3) de section déterminée (S1), solidaire du piston (2) et traversant le fond (11) de façon étanche, le fond étant creusé pour définir une chambre de distribution annulaire (4) reliée à une entrée radiale (12) pour un fluide pneumatique et commu- niquant avec la chambre de travail (10) à travers un alésage cylindrique (13) entou- rant la tige (3) et pratiqué dans le fond (11), cet alésage cylindrique (13) ayant une longueur axiale déterminée (L) et une section (S) intermédiaire entre la section (S0) de la chambre de travail et la section (S1) de la tige, caractérisé en ce qu'il comprend une bague d'amortissement (5) entourant la tige (3), pénétrant sélectivement dans is l'alésage (13), et présentant une gorge périphérique (50) dans laquelle est monté un joint annulaire (6), en ce que le joint annulaire (6) est séparé du piston (2) par une distance (D) supérieure à la longueur axiale (L) de l'alésage (13) et dimensionné pour obturer sélectivement l'alésage (13), et en ce qu'un jeu (J) est prévu entre la tige (3) et la bague (5) pour permettre un écoulement de fluide pneumatique entre la chambre de travail (10) et la chambre de distribution (4) lorsque le joint annulaire (6) obture l'alésage (13). 2. Vérin pneumatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (2) et la bague (5) présentent des faces axiales respectives (21, 51) adjacentes l'une à l'autre, et en ce qu'au moins une rainure radiale (53) est pratiquée dans l'une de ces faces axiales (21, 51) pour l'écoulement du fluide pneumatique. 3. Vérin pneumatique suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bague (5) est disposée sur une portion rétrécie (31) de la tige (3), en ce que la tige (3) et la bague (5) présentent des surfaces frontales (32, 52) respectives adjacentes l'une à l'autre, et en ce qu'au moins une rainure radiale (54) est pratiquée dans l'une de ces surfaces frontales (32, 52) pour l'écoulement du fluide pneumatique.