Brevet FR3070450A1 — publié le 20190301

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine des vérins et plus 5 particulièrement des vérins simple effet et a pour objet un dispositif de vérin simple effet avec rappel par fluide compressible. On sait qu'un vérin simple effet, par exemple un vérin hydraulique ou pneumatique, comprend un tube cylindrique, généralement appelé corps de vérin, délimitant un espace dans lequel une pièce mobile, le 10 piston, sépare le volume de l'espace interne du corps de vérin en deux chambres isolées l'une de l'autre, à savoir une première chambre et une deuxième chambre et une tige rigide solidaire du piston apte à être déplacé depuis une première position, correspondant à une position rentrée, respectivement sortie, de la tige, jusqu'à une deuxième position 15 correspondant à une position sortie, respectivement rentrée, de la tige. Il comprend en outre un ressort de rappel apte à assurer dans la deuxième chambre une force de rappel sur le piston assurant son retour vers la première position. Le déplacement de la tige jusqu'à la position sortie, le cas échéant selon la configuration du vérin, la position sortie, permet de 20 transmettre un effort et un déplacement à l'extérieur du vérin. La première chambre comporte des moyens d'entrée/sortie destinés à être connectés à une source d'alimentation en fluide sous pression permettant l'alimentation en fluide sous pression de ladite première chambre de sorte à exercer une pression sur le piston ayant pour 25 effet de déplacer ce dernier depuis la première position jusqu'à la deuxième position et l'évacuation du fluide de la première chambre qui entraîne une chute de pression permettant le retour du piston. Ainsi, un vérin simple effet ne travaille que dans un seul sens, généralement le sens de sortie de la tige hors du vérin. 30 Le ressort de rappel utilisé dans ces vérins simples effet actuels consiste généralement en un fil enroulé selon une hélice dont les extrémités viennent en appui respectivement sur le piston et sur la paroi du fond du corps de vérin. Toutefois, un tel ressort de rappel présente de nombreux 35 inconvénients. Tout d'abord, l'effort maximal d'un tel ressort de rappel est conditionné par l'encombrement disponible dans le vérin, c'est-à-dire dans la deuxième chambre, étant précisé que dans certains modèles de vérin - 2 - simple effet, l'effort de rappel n'est pas suffisant pour assurer un retour de la tige jugé suffisamment rapide par les utilisateurs. D'autre part, la masse d'un tel ressort de rappel solide rentre pour une part importante dans la masse globale du vérin simple effet, ce qui alourdi d'autant ledit vérin. Par ailleurs, le prix du ressort de rappel représente une part notable du prix de revient du vérin, ce qui renchérit d'autant son prix de revient. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de vérin simple effet avec rappel par fluide compressible présentant un encombrement, une masse et un prix de revient notablement inférieurs à ceux des vérins simple effet classiques avec rappel par ressort de rappel du type décrit précédemment. A cet effet, le dispositif de vérin simple effet avec rappel par fluide compressible, selon la présente invention, qui comprend, d'une part, un corps de vérin, un piston, une tige solidaire du piston et apte à être déplacée sous l'action de la mise en mouvement de ce dernier depuis une première position jusqu'à une deuxième position correspondant à une position de sortie, le cas échéant de rentrée, de la tige et un moyen de rappel apte à assurer le retour du piston jusqu'à la première position, ledit corps de vérin délimitant un espace interne dans lequel le piston sépare ledit espace interne en deux chambres isolées l'une de l'autre, à savoir une première chambre et une deuxième chambre, la première chambre comportant des moyens d'entrée/sortie permettant l'alimentation de ladite première chambre en fluide sous pression, dit fluide d'alimentation, de sorte à exercer une pression sur le piston le mettant en mouvement depuis la première position jusqu'à la deuxième position et, l'évacuation du fluide d'alimentation et, d'autre part, des premiers moyens d'étanchéité empêchant l'écoulement du fluide d'alimentation de la première chambre vers la deuxième chambre, se caractérise essentiellement en ce que le moyen de rappel consiste en un fluide compressible sous pression, dit fluide de rappel, capable de générer sur le piston un effort de rappel ayant pour effet, lors de l'évacuation du fluide d'alimentation, d'assurer le retour dudit piston, ladite deuxième chambre formant une chambre de compression étanche renfermant ledit fluide de rappel et en ce qu'il comprend en outre des deuxièmes moyens d'étanchéité empêchant l'écoulement dudit fluide de rappel de la deuxième chambre vers la première chambre. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre - 3 - d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : - la figure 1 montre une vue schématique en coupe longitudinal d'un dispositif de vérin simple effet classique avec rappel par ressort de 5 rappel du type consistant en un fil enroulé selon une hélice régulière, - la figure 2 montre une vue schématique en coupe longitudinal d'un dispositif de vérin simple effet avec rappel par fluide compressible selon la présente invention. La figure 2 montre un dispositif de vérin simple effet avec 10 rappel par fluide compressible, selon la présente invention, ledit dispositif comprenant un corps de vérin 1, un piston 2, une tige 3 solidaire du piston 2 et apte à être déplacée sous l'action de la mise en mouvement de ce dernier depuis une première position jusqu'à une deuxième position correspondant à une position de sortie, le cas échéant de rentrée, de la tige 3 et un moyen 15 de rappel 4 apte à assurer le retour du piston 2 jusqu'à la première position, ledit corps de vérin 1 délimitant un espace interne dans lequel le piston 2 sépare ledit espace interne en deux chambres isolées l'une de l'autre, à savoir une première chambre 5 et une deuxième chambre 6, la première chambre 5 comportant des moyens d'entrée/sortie 5a permettant 20 l'alimentation de ladite première chambre 5 en fluide sous pression, dit fluide d'alimentation 7, de sorte à exercer une pression sur le piston 2 le mettant en mouvement depuis la première position jusqu'à la deuxième position et, l'évacuation du fluide d'alimentation 7. Un tel dispositif comprend en outre des premiers moyens 25 d'étanchéité 8a empêchant l'écoulement du fluide d'alimentation 7 de la première chambre 5 vers la deuxième chambre 6. Dans la première chambre 5, les moyens d'entrée/sortie 5a du fluide d'alimentation peuvent comprendre au moins un orifice. Dans le cas où les moyens d'entrée/sortie ne comprennent qu'un seul orifice 5a, celui-ci 30 peut être prévu pour assurer à la fois l'entrée ou la sortie du fluide d'alimentation 7. Conformément à la présente invention, dans un tel dispositif, le moyen de rappel 4 consiste en un fluide compressible sous pression, dit fluide de rappel, capable de générer sur le piston 2 un effort de rappel ayant 35 pour effet, lors de l'évacuation du fluide d'alimentation 7, d'assurer le retour dudit piston 2. La deuxième chambre 6 forme ainsi une chambre de compression étanche renfermant ledit fluide de rappel 4. Ainsi, on - 4 - comprendra que la masse du fluide de rappel 4 reste constante quel que soit le sens l'action du piston, c'est-à-dire quel que soit le déplacement du piston 2 dans le premier ou deuxième sens (figure 2). Toujours conformément à la présente invention, un tel 5 dispositif comprend en outre des deuxièmes moyens d'étanchéité 8b qui empêchent l'écoulement du fluide de rappel 4 de la deuxième chambre 6 vers la première chambre 5 (figure 2). Le fluide d'alimentation 7 peut être, de préférence, un fluide incompressible, par exemple de l'huile, pouvant être utilisé à des pressions 10 supérieures à la pression maximale atteinte par le fluide de rappel 4 compressible dans la chambre 6. La présente invention peut prévoir que, dans le cas d'une étanchéité dite simple entre le deux chambres 5 et 6, les premiers moyens d'étanchéité 8a soient être distincts des deuxièmes moyens d'étanchéité 8b 15 et que, dans un objectif économique, dans le cas d'une étanchéité dite double entre les deux chambres 5 et 6, les deuxièmes moyens d'étanchéité 8b consistent en les premiers moyens d'étanchéité 8a, lesdits premiers moyens d'étanchéité 8a étant alors aptes à assurer eux-mêmes l'étanchéité, dans les deux sens, au fluide d'alimentation 7 et au fluide de rappel 4, c'est- 20 à-dire en empêchant à la fois l'écoulement du fluide d'alimentation 7 de la première chambre 5 vers la deuxième chambre 6 et l'écoulement du fluide de rappel 4 de la deuxième chambre 6 vers la première chambre 5. Les premiers moyens d'étanchéité 8a et/ou les deuxièmes moyens d'étanchéité 8b peuvent comprendre un ou plusieurs joints 25 d'étanchéité, par exemple, du type joint à lèvre, joint composite ou joint torique. On comprendra que les premiers moyens d'étanchéité 8a peuvent comprendre un ou plusieurs joints d'étanchéité, par exemple du type précité, que les deuxièmes moyens d'étanchéité 8b peuvent comprendre un ou plusieurs joints d'étanchéité, par exemple du type précité et que 30 l'ensemble composé des premiers moyens d'étanchéité 8a et des deuxièmes moyens d'étanchéité 8b peut comprendre un ou plusieurs joints d'étanchéité, par exemple du type précité. La présente invention peut prévoir, de préférence, une configuration du dispositif de vérin selon la présente invention où la 35 première position correspond à une position rentrée de la tige 3 (figure 2) et la deuxième position correspond à une position sortie de cette dernière. - 5 - Dans cette configuration, le fluide de rappel 4 est apte à générer sur le piston 2 un effort de rappel de la tige 3 en position rentrée. De préférence le fluide de rappel 4 peut être un gaz. On entendra alors par gaz sous pression dans la deuxième chambre 6 un gaz 5 sous pression ou comprimé. D'autre part, la deuxième chambre 6 peut être délimitée par une paroi comportant un ou plusieurs orifices, non représentés, permettant, d'une part, à l'état de non fonctionnement du dispositif, le remplissage de la deuxième chambre 6 en fluide de rappel 4 et, d'autre part, la vidange de la 10 deuxième chambre 6 dudit fluide compressible. A l'état de non fonctionnement du dispositif de vérin, et en dehors de la phase de remplissage ou vidange de la deuxième chambre 6, la masse du fluide de rappel 4 dans la deuxième chambre 6 demeure constante. La masse du fluide de rappel 4 change dans la deuxième chambre 6 seulement lors de 15 son remplissage ou de sa vidange à l'état de non fonctionnement dudit dispositif de vérin. Ainsi, un tel dispositif de vérin simple effet selon la présente invention présente les avantages ou effets suivants : - pour un encombrement équivalent ou plus faible à un vérin 20 simple effet classique, le principe d'utiliser un fluide compressible sous pression pour former le fluide de rappel 4 permet d'obtenir un effort de rappel plus important que celui obtenu par un vérin simple effet classique et notamment, comme on peut le voir sur la figure 1, un vérin simple effet classique utilisant un ressort de rappel 4' consistant en un fil enroulé selon 25 une hélice. Cet effort est proportionnel à la pression de gonflage de la deuxième chambre 6, - la masse du fluide de rappel 4, y compris avec la masse des deuxième moyens d'étanchéité, est inférieure à la masse d'un ressort de rappel, notamment un ressort de rappel 4' du type consistant en un fil 30 enroulé, d'un vérin simple effet classique, - le prix de revient d'un dispositif selon la présente invention est inférieur à celui d'un vérin simple effet classique, notamment d'un vérin simple effet classique dont le rappel ou retour du pison est effectué au moyen d'un ressort de rappel du type consistant en un fil enroulé en hélice 35 ou autre moyen de rappel solide équivalent. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications - 6 - restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de vérin simple effet avec rappel par fluide compressible comprenant, d'une part, un corps de vérin (1), un piston (2), une tige (3) solidaire du piston (2) et apte à être déplacée sous l'action de la mise en mouvement de ce dernier depuis une première position jusqu'à une deuxième position correspondant à une position de sortie, le cas échéant de rentrée, de la tige (3) et un moyen de rappel (4) apte à assurer le retour du piston (2) jusqu'à la première position, ledit corps de vérin (1) délimitant un espace interne dans lequel le piston (2) sépare ledit espace interne en deux chambres isolées l'une de l'autre, à savoir une première chambre (5) et une deuxième chambre (6), la première chambre (5) comportant des moyens d'entrée/sortie (5a) permettant l'alimentation de ladite première chambre (5) en fluide sous pression, dit fluide d'alimentation (7), de sorte à exercer une pression sur le piston (2) le mettant en mouvement depuis la première position jusqu'à la deuxième position et, l'évacuation du fluide d'alimentation (7) et, d'autre part, des premiers moyens d'étanchéité (8a) empêchant l'écoulement du fluide d'alimentation (7) de la première chambre (5) vers la deuxième chambre (6), dispositif caractérisé en ce que le moyen de rappel (4) consiste en un fluide compressible sous pression, dit fluide de rappel, capable de générer sur le piston (2) un effort de rappel ayant pour effet, lors de l'évacuation du fluide d'alimentation (7), d'assurer le retour dudit piston (2), ladite deuxième chambre (6) formant une chambre de compression étanche renfermant ledit fluide de rappel (4) et en ce qu'il comprend en outre des deuxièmes moyens d'étanchéité (8b) empêchant l'écoulement dudit fluide de rappel (4) de la deuxième chambre (6) vers la première chambre (5). 2. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide de rappel (4) est un gaz. 3. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens d'étanchéité (8b) consistent en les premiers moyens d'étanchéité (8a), lesdits premiers moyens d'étanchéité (8a) étant alors aptes à assurer eux-mêmes l'étanchéité, dans les deux sens, au fluide de rappel (4) et au fluide d'alimentation (7).