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L'invention a pour objet un vérin pneumatique du typé à double effet.
Les vérins actuellement utilisés présentent des mites d'air après un fonctionnement relativement court.
D'autre part, leur emploi dans des atmosphères forte- ment chargées de poussières nécessite des démontages et remontages fréquents en vue de leur nettoyage.
Le vérin pneumatique conforme à l'invention cons-
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titue à cet égard, un perfectionnement important, car il peut fonctionner sans fuites pendant plusieurs million. de cycles de travail. Selon l'invention, les diversse mesures concourant pour l'obtention de ce résultas com- prennent essentiellement l'injection de l'air d'échappe-
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ment près du joint. assurant l'étanonéité de la tib de piston à l'extrémité du vérin et l'évacuation de cet air la long de cette tige, la disposition d'amortisseur..
pneumatiques à action réglable de part et d'autre du piston et l'utilisation de joints conformes au type décrit d@ns la demande de brevet N 425.841 du 19 Septembre 1955 au nom de la demanderesse pour "Garniture d'étancnéité".
Un autre perfectionnement conforme à 1'invention
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présente !"avantage de permettre la suppression des conduits d'échappement de ralenti et vis-pointeau prévue dans les fonds du cylindre. La section d'échappement de ralenti est en effet très petite et peut s'obstruer.
Selon l'invention, la. partie centrale du piston porte, cet effet, deux garnitures d'étanchéité convergentes lèvre fléchissante, ces garnitures étant disposées de manière à aboutir dans une capacité annulaire réaliser dans la partie centrale du piston. L'air comprimé lors de l'amortissement du déplacement du piston peut alors s'échapper, au-dessus d'une certaine pression, entre le piston et le cylindre et pénétrer, par fléchissement De
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la lèvre de l'une des garnitures, dans la capacité 8.1J.lW.- laire du piston.
On a vu prJ c ad.e.w:n.eü1:i ue, pour accentuer l'ef- fet a....or1jiseu.r, on diiairoiI,, le ,;.. ;"±.::1±:;';,} d'sir. Pour 1'- 'cénu.er au contraire, on s,w::.clLe ce pssa.ge.
Ce mode ae rêd.Lis::i;Giol1 Q'.h(,r-ci.;3.,h'::tÀr est coJ.1.{3 'zn O'.l"tri, il néooùewsite wù réglage >; ,"i.:: l,oïL"' ,1. -..
\(1\. e ayyi3.c,tinn différente.
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Une forme d''exécution.. particulière permet de remédier à ces inconvénients et consiste à prévoir dans le joint à lèvres du type indiqué ci-dessus, une ou des perforations ou fentes sana enlèvement de matière dans les lèvres qui, pour des pressions normales ré- gnant dans L'appareil, restent fermées, tandis qu'elles s'ouvrent et créent une fuite lorsque la pression croît au delà d'une valeur déterminée.
Plusieurs modes de réalisation du vérin pneuma- tique conformeà l'invention seront maintenant décrits, à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux des- sins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une vue en élévation et coupée du vérin; La. figure 2 représente l'amortisseur intérieur du piston engagé dans le fond de cylindre inférieurß ,
La figure 2a est une vue en coupe d'une portion d'une butée placée sur un fond de cylindre;
La figure 3 représente un détail du dispositif d'injection de l'air d'échappement;
La figure 4 est une vue en plan du dispositif de la figure 3, coupée suivant l'axe IV-IV de cette figure;
La figure 5 est une vue en coupe d'un mode de réalisation différent du piston du vérin;
La figure 6 représente schématiquement la distri- bution de l'air comprimé;
La figure 7 représente schématiquement un autre mode de réalisation de cette distribution;
La figure 8 représente un mode de réalisation d'une garniture à lèvre latérale et cannelures périphé- riques;
La figure 9 est une demi-coupe verticale de l'ensemble du vérin représentant un autre mode de réa-
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iii8 tion;
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La figure 10 est une demi-coupe verticale -; la partie centrale du vérin représentant encore un autre mode de réalisation;
'
La figure 11 représenta une garni-cure d'étanchéitet
La figure 12 représente une autre réalisation du vérin suivant la figure 9, dans laquelle,le piston est monobloc avec la tige, et dans laquelle les embouts de pistons sont de diame-cres différents;
La figure 13 est une coupe longitudinale d'une autre variante du vérin;
La figure 13a est une coupe partielle de la par- tie centrale du vérin représentant une variante de mon- tage des garnitures;
La figure 14 représente la garniture du joint d'amortisseur montée sans pression ;
La figure 15 montre la même garniture montée avec légère pression (perforation s'ouvrant légèrement);
Les figures 16 et 17 représentant la même garni- ture soumise à des pressions croissantes (perforation de plus en plus ouverte);
La figure 18 représente la coupe longitudinale d'un vérin dans sa partie amortisseur, réalisé suivant une caractéristique de l'invention.
L'ensemble du vérin est représenté dans la fi- gure 1. Il comprend deux fonds de cylindre 1 et 2, reliés entre eux par des tirants (non représentés), les deux fonds étant respectivement disposés dans chacune des extrémités d'un tube 3 formant cylindre. Dans le cylindre 3 se déplace un piston formé par une bague d'appui et un presse-joint 5.9 ces éléments étant por- tés par une tige de piston 6 qui traverse le fond de cylindre 2. Le fond 1 et la tige de piston 6 portent respectivement les oreilles 7 et 8 qui aervent la pre- mière à l'accrochage du vérin et la abonde pour la
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fixation d'un crochet de vérin (non représenté) sup- portant la cnarge.
Le fond de cylindre 1 comprend une capacité intérieure 9 qui communique avec un conduit 10 fixé au moyen d'une vis-raccord 11 et qui est relié à un réseau de distribution d'air comprimé par l'intermé- diaire d'un distributeur (non représenté dans cette figurer. L'extrémité du conduit 10 porte un orifice calibré 12 qui réduit le débit d'air à la valeur con- venable; un joint 13 assure l'étanchéité entre le con- duit 10 et le fond 1.
Dans le fond de cylindre a été réalisé un con- duit 14 qui débouche dans le cylindre 3 et qui se termina par une vis-pointeau 15 permettant de régler le débit de l'air s'échappant par le conduit 14 vers l'extérieur.
Un joint 16 assure l'étanchéité entre le fond 1 et le cylindre 3.
La tige de piston 6 porte une draille d'amortis- saur inférieure 17, la bague d'appui 4 et le presse- joint 5, oonstituant le piston proprement dit, et une douille d'amortisseur supérieure 18 qui est vissée sur la tige 8. Entre les éléments 4 et 6 du piston est dispo- sée une garniture d'étanchéité 19 du type décrit en dé- tail dans la demande de brevet ? 425.841 du 19 Septembre 1955, au nom de la Demanderesse, . pour "Garniture d'étanchéité-. Les douilles 17 et 18 présentent des rainures circulaires 20 et 21 dans les- quelles sont logées les garnitures 22 et 23, également décrites dans la demande de brevet indiquée ci-dessus et dont le mode d'action sera rappelé plus loin.
Un joint 24, d'un type classique, est prévu sur la tige de pis- ton 6.
La portion intérieure du fond de cylindre infé- rieur 2 est semblable au fond supérieur déjà décrit. Le
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fond 2 comprend une capacité' intérieure 25, un conduit 36 relié au distributeur d'air comprimé, avec orifice calioré 27, raccord vissé 28 et joint 29, un conduit d'échappement 30 et la vis-pointeau SI* La partie ex- térieure du fond 2 est conformée en bague 32 dans la- i quelle est vissé un chapeau de presse-étoupe 33, ces deux éléments formant entre eux un alvéole 34 dans le- quel est logé le bourrelet d'une garniture d'étanchéité 35 du type déjà décrit dans la demabde de brevet préci- tée de la Demanderesse,
c'est-à-dire comprenant une lè- vre d'étanchéité 36 et une lèvre de raclage 37. Cette portion de vérin a été représentée à une échelle plus grande dans les figures 3 et 4, qui montrent que le jeu 38 entre la tige 6 et le chapeau 33 est assez important, disposition dont la signification sera expliquée plus loin.
La capacité 38 est reliée par des conduits tels que 39 aune rainure circulaire 40 dans laquelle débouche un raccord 41 qui fixe un conduit 42 relié au/distribu- teur de l'air comprimé.Sur la bague 32 est encore fixée une extrémité d'un soufflet 43 en caoutchouc (figure 1) qui entoure la tige 6 et dont l'autre extrémité est solidaire de cette tige par l'intermédiaire d'une plaque filtrante 44.
Des butées en caoutchouc 61 et 62, ayant la forme d'anneaux crénelés, sont disposées sur les fonds de cylindre vis-à-vis du piston. La figure 2a est une vue en coupe d'une telle butée.
Le fonctionnement du vérin ainsi décrit est le suivant : le piston 4-5 se trouvant dans la position telle que représentée dans la figure 1, le distributeur d'air est, par exemple, commandé de manière à faire descendre le crochet porté par l'oreille 8. L'air est alors admis par le conduit 10 et l'orifice 12 dans la partie supé- rieure du vérin et sa. pression s'exerce de haut en bas
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sur le piston. Celui-ci descend alors en chassant devant lui l'air contenu dans la capacité 45.
Cet air s'échappe par la capacité 25 et le conduit 26 et le distributeur le renvoie vers le conduit 42 d'où il est injecté dans l'espace 38 .L'air balaie cet espace en entraînant avec lui les corps étrang ayant pu péné- trer et maintient ainsi la lèvre de raclage 37 en état de propreté. L'air s'échappe ensuite, avec les poussiè- res, s'il y a lieu, à l'intérieur du soufflet 43 et vers l'extérieur à travers la plaque filtrante 44. Il a été constaté que cette injection d'air d'échappement conforme à l'invention, présente l'avantage de mainte- nir la garniture 35 en état de fonctionnement et, en outre, de rendre l'échappement de l'air plus silencieux que dans les vérins classiques.
A noter qu'une petite fraction de l'air chassé par le piston est également évacué par le conduit 30 et la vie-pointeau 31.
Lorsque la-douille 17 pénètre dans l'espace 25 (position qui a été représentée dans la figure 2), l'air encore contenu en 45 ne peut plus s'échapper par le conduit 26, car la. garniture 22 assure l'étanchéité dans ce sens, la pression s'exergant dans le sens de la flèche 46 (figure 2) appliquant fortement sa lèvre con- tre la paroi 47. L'air subsistant en 45 se trouve donc de nouveau comprimé et ne peut s'écouler que par le con- duit 30 et la vis-pointeau 31. La descente du piston se poursuit, mais elle se trouve ralentie. Ce dispositif agit donc comme un amortisseur. Le réglage du débit d'air dans le conduit 30, au moyen de la vis-pointeau 31, per- met de déterminer la vitesse de descente du piston dans la dernière partie de son parcours.
Si, en cas da dété- rioration des garnitures 21 et 22 par exemple, l'effet d'amortissement est insuffisant, le piston bute contre les anneaux de butée 61 ou 62, ce qui évite la destruc- tion de l'appareil.
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Lorsque le piston doit remonter, l'air comprimé est admis par le conduit 28, pénètre dans l'espace 25 (figure 2) et là dans l'espace 45, car la garniture per- met le passage de l'air dans le sens de la flèche 46a en passant par les cannelures 48 prévues sur le pourtour du bourrelet et par fléchissement de la terre 22. L'air pénétrant dans l'espace 45 (figure 1) le piston 4-6 remonte et se trouve amorti lorsque la douille 18 pénètre dans l'espace 9. L'air réchappant par le conduit 10 est in- jecté par le conduit 42 de la même manière que précé- demment et s'échappe à travers le soufflet et la plaque filtrante 44.
Un mode de réalisation différent du piston du vérin a été représenté dans la figure 5. On y reconnaît le cylindre 3 qui contient un piston 49 sur lequel sont montées quatre garnitures d'étanchéité 50, 61, 52 et 63 semblables aux garnitures 22 et 23 de la figure 1. Le piston est monté sur une tige de piston. Les garnitures
61 et 52 remplacent la garniture 19 de la figure 1 et présentent l'avantage de permettre la constitution du piston et de ses prolongements en une pièce unique.
Une forme particulièrement avantageuse de la garniture du type utilisé en 50, 51, 52 et 53 a été représentée dans la figure 8. Le corps torique de la garniture présente, dans ce mode de réalisation à l'ex.. térieur une surface conique 63, qui amélioré les pro- - priétés de glissement et de guidage d'un piston équipé de cette garniture.
Le système de distribution de l'air comprimé a été schématisé dans la figure 6. Le distributeur 54 reçoit l'air par.le conduit 56 et l'envoie, selon son réglage, vers le conduit 10, c'est-à-dire le haut du cylindre, ou vers le conduit 26, c'est-à-dire le bas du cylindre. L'air refoulé par le piston est, dans tous
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les cas, envoyé dans le conduit 42 et injecté le long de la tige de piston 6.
Un moyen supplémentaire de réglage de la vitesse de déplacement du piston est représenté dans la figure 7. Un dispositif étrangleur 66, d'un type connu quelcon- que, est disposé sur le conduit 42 dans lequel passe l'air d'échappement. Cet étrangleur est commandé par les déplacements d'un galet 57 qui roule sur une tige
58 solidaire de la tige de piston 8 et portant des cames telles que 59 et 60. Un passage d'une de ces cames sous le galet 57 a pour effet d'étrangler le débit d'air et de ralentir, par conséquent, le déplacement du piston de vérin. Un positionnement convenable des cames 59, 60, etc, sur la tige 58 permet donc de ralentir le mouvement du piston à certains endroits de sa course.
Comme le montre la figure 9, un autre mode de réalisation du vérin conforme à l'invention emporte une partie des organes principaux du vérin qui vient d'être décrit.
Aux extrémités du cylindre 3 sont prévus deux 'fonde de cylindre dans lesquels débouchent respectivement les conduite d'air 10 et 26 reliés à un distributeur, non représenta, au moyen duquel chacun de ces conduits peut être mis en communication avec la source d'air com- primé ou avec le conduit 42 d'injection de l'air d'échap- pement entre la tige de piston 6 et le chapeau de presse- étoupe 33. La tige 6 porte l'oreille 8 et le fond supé- rieur 65 l'oreille d'accrochage 7. Le fond supérieur 65 ne fait communiquer le cylindre 3 qu'avec le conduit 10 et il'e comporte aucun autre conduit d'échappement. De même, le fond inférieur 66 ne permet la communication du cylindre 3 qu'avec le conduit 26., aucun autre conduit d'échappement n'étant prévu.
La tige de piston 6 porte le piston 67 formé
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par un manchon vissé sur l'extrémité de la tige de piston ou venu d'un bloc avec la- tige pour les petits vérins (voir figure 12). Les deux prolongements du piston portent les garnitures d'étanchéité 68 et 69 du type déjà décrit précédemment, c'est-à-dire à lèvre latérale unique et cannelures périphériques.
La partie centrale du piston 67, dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur du cylin- dre, de sorte qu'il n'y a pas de contact entre le pis- ton et le.cylindre, porte deux garnitures d'étanchéité 70 et 71, du même type que les garnitures 68 et 69, disposées dans les encoches 72 et 73, de manière à
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<f être convergentes.. Entre les garnitures 70 et 71 est prévue une capacité annulaire 74.
Le fonctionnement du vérin est le suivant :
En admettant que, dans la position représentée dans la figure 9. le piston doit se déplacer vers le bas, c'est-à-dire que le distributeur d'air du vérin est réglé de manière à faire pénétrer l'air dans le cylindre par le conduit 10, tandis que le'conduit 26 permet l'échappement, à partir de l'instant où le prolongement inférieur 67a du piston 67 pénètre dans la capacité centrale 75, l'air contenu dans l'espace annulaire 76, formé par le piston, le cylindre 3 et le fondas cylindre 66, est comprimé. Le mouvement du piston se trouve donc amorti en fin de course.
La pression dans l'espace 76 augmente rapidement jusqu'à une certaine valeur dépassant d'assez peu celle de la pression régnant dans le cylindre au-dessus du piéton et, par conséquent, dans la capacité 74. L'air comprimé en 76 s'échappe alors vers la capacité 74 en passant entre le piston et le cylindre et en faisant fléchir la lèvre de la garniture 71 ; la faiblesse relative de la contre-pression évite toute détérioration
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des garnitures. Le fonctionnement du dispositif est évidemment semblable lorsque le piston monte. On peut prévoir, comme sur la figure 12, des diamètres d'embouts différents, ce qui permet un amortissement différent à la. montée et à la descente.
Ce perfectionnement présente l'avantage de rendre l'usinage des fonds de cylindre plus simple par suite de la suppression des conduits d'échappement de ralenti et de leurs vis-pointeaux d'étranglement.
D'autre part, le piston n'étant au contact du cylindre que par l'intermédiaire des garnitures d'étanchéité, l'usinage du piston proprement dit, constitué par un élé- ment unique, peut être limité à la réalisation de son alésage et du filetage 77, le piston et sa tige pouvant
Enfin tout souci de réglage de l'amortissement également être constitués en un seul élément/du piston est supprimé, ce réglage étant déterminé par la construction du vérin, et notamment par le volume de la capacité 74.
Dans les vérins munis des dispositifs objets de la présente invention, quand les pressions à fin de course se sont équilibrées, le vérin n'agit plus qu'en fonction des sections établies et se comporte comme un vérin différentiel. différent
Un mode de réalisaton/du vérin conforme à l'in- vention a été représenté dans la figure 10. Le piston y est formé par deux éléments latéraux 80 et 81, porte@@ respectivement les garniturea d'étanchéité 82 et 83, un élément central 84 dans lequel a été réalisée une capacité annulaire 85. Entre les éléments 80 et 84 d'une part, et 81 et 84 d'autre part, sont serrées deux garni- tures d'étanchéité 86 et 87, ces garnitures étant confor- mées en cuvettes.
Une telle garniture a été représentée plus grande échelle dans la figure 11.
Cette garniture présente une surface extérieure légèrement conique jouant le rôle de lèvre. Elle n'as-
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sure pas le guidage du piston qui doit être c@@ par ajutage dudit piston dans le cylindre. Des canne-
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lures 80a et 81a. permettent le passage da l'air au moment de amortissement'.
Le fonctionnement du vérin ainsi équipé est similaire à celui du vérin de la figure 9, c'est-à-dire que l'air comprimé en 88, par exemple, fait fléchir la lèvre de la garniture 87 et s'échappe dans la capacité 85.
Dans la figure 13, 3 est le cylindre du vérin, 4 le piston, attelé sur la tige 6 traversant le fond de cylindre grâce à une garniture d'étanchéité du modèle de celui décrit précédemment; 17, 18 sont deux prolongements cylindriques du piston qui s'engagent en fine de parcours dans les parties cylindriques 9 et 25 des fonds de cylindre. Les prolongements 17, 18 sont munis de garnitures 22, 23 telles que décrites précédem- ment, et le piston 4 est pourvu de garnitures 61, 52, semblables à celles représentées à la figure 5.
Au moment où le joint 23 pénètre dans la partie cylindrique 9 du fond, l'air contenu en 461 est com- primé, et la valeur croissante de cette compression amortit progressivement jusqu'à l'arrêt le mouvement du piston.
Il ne se produit aucun choc et les organes du vérin ne subissent pas de fatigue dangereuse. La durée de fonctionnement d'un tel vérin est pratiquement indé- finie.
Si le volume 451 se réduisait à zéro en fin de course, le déplacement du piston ne pourrait évidemment pas se faire complètement. Il est donc nécessaire de ménager par un usinage convenable du piston et des fonda de cylindre une capacité restante qui limite à une valeur déterminée la pression d'air amortissant le
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mouvement. Cette valeur s'exprime par le re.pport entre la capacité restante et la capacité 451 au moment où le joint 23 vient en contact avec la partie cylindrique 9.
Ce rapport peut varier de 1/2 à 1/6 suivant l'utilisa- tion du vérin et la valeur de la contrepression à l'é- chappement.
Une contrepression élevée - faible diamètre des canalisations reliant le vérin aux distributeurs, éloi- gnement de ceux-ci ou autres causes - conduit à augmen- ter la capacité restante, donc le rapport au ralenti. Le rapport de ralenti est également fort losque le vérin doit accomplir exactement sa course sans temps d'arrêt notable à chaque fin de parcours.
Par contre, un vérin de manutention de lourdes charges n'exigeante pas une course rigoureuse, acceptera un rapport de ralenti faible assurant un arrêt très amorti.
Les garnitures de piston seront de préférence montées en opposition comme représenté figure 13a.
L'avantage de cette disposition apparaît immédiatement: l'air comprime, agissant suivant la flèche A par exem- ple, pousse le piaton grâce au joint 62 dont la lèvre est appliquée contre le cylindre 3, mais écarte en même temps du cylindre la lèvre du joint 53, diminuant ainsi au cours du déplacement du piston dans ce sens la pression de cette lèvre contre le cylindre, donc son usure, en s'opposant en outre, ce qui est important, au repliement éventuel de celle-ci.
Pour que le joint 53 permette le passage de l'air vers le joint 52 et réciproquement dans le mou- vement inverse du piston, pour que le joint 52 permette le passage vers le joint 53, il a été pratiqué sur le tore de ces joints des cannelures 64. Il est également possible de réserver un passage d'air circulaire en exé-
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@utant le corps torique à un diamètre extérieur lege- rement inférieur au diamètre du cylindre.
Pour obtenir une bonne étanchéité de la garniture sur le piston, il est recommandé de monter la garniture en serrage dans son logement, sur le diamètre inférieur.
La description précédente n'a été donnée que pour rappeler le fonctionnement du vérin décrit précédemment.
Suivant l'utilisation du vérin et la valeur de la contre-pression à l'échappement, il peut arriver que le vérin n'effectue pas une course complète, c'est-à-- dire que le piston ne vienne pas rigoureusement au con- tact du fond. Cela peut, dans-certaine cas, constituer un inconvénient. Précédemment, on avait prévu l'échappe- ment réglable de l'air au moyen d'une vis-pointeau.
Cette disposition permet de supprimer totalement l'inconvénient rappelé ci-dessus, et consiste à prati- quer dans la lèvre de la garniture d'amortisseur 22 ou 23 un ou plusieurs trous d'aiguille 65, suivant figures 14, 15, 16, 17, 18. Lorsque le prolongement du piston 18 pénètre dans la partie cylindrique 9, l'air comprimé dans le volume 451 exerce une pression contre la lèvre 231 de la garniture 23.
Au début de la pénétration en 5, la pression en 451 est trop faible pour que.l'air franchisse les troue d'aiguille, la garniture se comporte comme une garniture normale (figure 13) et l'effet amortisseur commence.
La pression en 451 augmentant, les trous d'ai- guilLe 65 commencent à s'ouvrir (figure 15). Une cer- taine quantité d'air s'échappe par ces trous et la crois- sance de l'effet amortisseur est atténuée.
On assite ensuite à une ouverture sensiblement plus grande des trous (figures.16, 17 et 18) qui permet à l'air comprimé de s'échapper et au piston de parcourir sa. course totale tout en assurant un effet amortisseur
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croissant et donc pleinement efficace*
Cette réalisation suivant l'invention marque un progrès très important sur les dispositifs utilisant un conduis et une via-pointeau en ce qu'elle est beau- coup moine- coûteuse et que l'amortissement du vérin se fait automatiquement quelles que soient les conditions d'installation et la. valeur de la contre-pression d'échap- pement.
En outre, la course du vérin est totale.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The subject of the invention is a pneumatic cylinder of the double-acting type.
The cylinders currently in use exhibit air moths after relatively short operation.
On the other hand, their use in atmospheres heavily loaded with dust requires frequent disassembly and reassembly with a view to cleaning them.
The pneumatic cylinder according to the invention is
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In this regard, it is an important improvement, since it can operate without leaks for several million. of work cycles. According to the invention, the various measures contributing to obtaining this result essentially comprise the injection of the exhaust air.
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ment near the joint. ensuring the soundness of the piston tib at the end of the cylinder and the evacuation of this air along this rod, the damper arrangement.
pneumatic action adjustable on either side of the piston and the use of seals conforming to the type described in patent application N 425,841 of September 19, 1955 in the name of the applicant for “sealant seal”.
Another improvement in accordance with the invention
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has! "The advantage of allowing the elimination of the idle exhaust ducts and needle screw provided in the cylinder heads. The idle exhaust section is indeed very small and can become clogged.
According to the invention, the. central part of the piston carries, for this purpose, two converging flexing lip seals, these seals being arranged so as to end in an annular capacity produced in the central part of the piston. The compressed air during the damping of the displacement of the piston can then escape, above a certain pressure, between the piston and the cylinder and penetrate, by bending De
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the lip of one of the seals, in the capacity 8.1J.lW.- piston area.
We have seen prJ c ad.ew: n.eü1: i ue, to accentuate the effect a .... or1jiseu.r, we diiairoiI ,, le,; ..; "±. :: 1 ±: ; ';,} d'sir. For 1'-' cénu.er on the contrary, we s, w ::. clLe ce pssa.ge.
This mode ae réd.Lis :: i; Giol1 Q'.h (, r-ci.; 3., h ':: tÀr is coJ.1. {3' zn O'.l "sort, it neooùewsite wù setting >;, "i. :: l, oïL" ', 1. - ..
\ (1 \. E ayyi3.c, different tinn.
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A particular embodiment ... overcomes these drawbacks and consists in providing in the lip seal of the type indicated above, one or more perforations or slots without removing material in the lips which, for normal pressures reigning in the apparatus, remain closed, while they open and create a leak when the pressure increases beyond a determined value.
Several embodiments of the pneumatic jack according to the invention will now be described, by way of nonlimiting examples, with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a sectional elevational view of the cylinder; Figure 2 shows the internal piston shock absorber engaged in the lower cylinder bottom β,
FIG. 2a is a sectional view of a portion of a stopper placed on a cylinder base;
FIG. 3 shows a detail of the device for injecting the exhaust air;
FIG. 4 is a plan view of the device of FIG. 3, cut along the line IV-IV of this figure;
Figure 5 is a sectional view of a different embodiment of the cylinder piston;
FIG. 6 schematically represents the distribution of the compressed air;
FIG. 7 schematically represents another embodiment of this distribution;
FIG. 8 shows an embodiment of a gasket with a side lip and peripheral grooves;
FIG. 9 is a vertical half-section of the assembly of the jack showing another embodiment of the
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iii8 tion;
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Figure 10 is a vertical half-section -; the central part of the jack representing yet another embodiment;
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Figure 11 represented a waterproofing sealant
FIG. 12 represents another embodiment of the jack according to FIG. 9, in which the piston is integral with the rod, and in which the piston ends are of different diameters;
FIG. 13 is a longitudinal section of another variant of the jack;
FIG. 13a is a partial section of the central part of the jack showing a variant of the fitting of the linings;
Fig. 14 shows the shock absorber seal packing mounted without pressure;
Figure 15 shows the same gasket mounted with slight pressure (perforation opening slightly);
Figures 16 and 17 show the same liner subjected to increasing pressures (increasingly open perforation);
FIG. 18 represents the longitudinal section of a jack in its damper part, produced according to a characteristic of the invention.
The entire cylinder is shown in Figure 1. It comprises two cylinder heads 1 and 2, connected to each other by tie rods (not shown), the two bases being respectively arranged in each of the ends of a tube 3. forming a cylinder. In the cylinder 3 moves a piston formed by a support ring and a seal 5.9 these elements being carried by a piston rod 6 which passes through the cylinder base 2. The base 1 and the piston rod 6 respectively carry the ears 7 and 8 which serve the first for hooking up the jack and abound it for the
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fixing of a jack hook (not shown) supporting the cnarge.
The cylinder bottom 1 comprises an internal capacity 9 which communicates with a duct 10 fixed by means of a connecting screw 11 and which is connected to a compressed air distribution network by the intermediary of a distributor ( not shown in this figure The end of the duct 10 carries a calibrated orifice 12 which reduces the air flow to the appropriate value; a seal 13 ensures the seal between the duct 10 and the bottom 1.
A pipe 14 has been made in the bottom of the cylinder which opens into cylinder 3 and which ends in a needle screw 15 making it possible to adjust the flow rate of the air escaping through pipe 14 to the outside.
A gasket 16 provides the seal between the bottom 1 and the cylinder 3.
The piston rod 6 carries a lower shock absorber pin 17, the support ring 4 and the seal 5, constituting the piston itself, and an upper shock absorber bush 18 which is screwed onto the rod 8 Between the elements 4 and 6 of the piston is disposed a seal 19 of the type described in detail in the patent application. 425,841 of September 19, 1955, in the name of the Claimant,. for "Seal-. The sleeves 17 and 18 have circular grooves 20 and 21 in which are housed the seals 22 and 23, also described in the patent application indicated above and whose mode of action will be recalled later.
A seal 24, of a conventional type, is provided on the piston rod 6.
The inner portion of the bottom cylinder bottom 2 is similar to the top bottom already described. The
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bottom 2 comprises an internal capacity 25, a duct 36 connected to the compressed air distributor, with caliorated orifice 27, screwed connection 28 and gasket 29, an exhaust duct 30 and the needle screw SI * The external part of the bottom 2 is shaped as a ring 32 in which is screwed a stuffing-box cap 33, these two elements forming between them a cell 34 in which is housed the bead of a seal 35 of the type already described in the above-mentioned patent application of the Applicant,
that is to say comprising a sealing lip 36 and a scraper lip 37. This cylinder portion has been shown on a larger scale in Figures 3 and 4, which show that the clearance 38 between the rod 6 and cap 33 is quite large, the meaning of which will be explained later.
The capacity 38 is connected by conduits such as 39 to a circular groove 40 into which opens a connector 41 which fixes a conduit 42 connected to the compressed air distributor. On the ring 32 is also fixed one end of a rubber bellows 43 (Figure 1) which surrounds the rod 6 and the other end of which is integral with this rod by means of a filter plate 44.
Rubber stops 61 and 62, in the form of crenellated rings, are arranged on the cylinder heads opposite the piston. Figure 2a is a sectional view of such a stop.
The operation of the jack thus described is as follows: with the piston 4-5 being in the position as shown in FIG. 1, the air distributor is, for example, controlled so as to lower the hook carried by the lug 8. The air is then admitted through the duct 10 and the orifice 12 in the upper part of the jack and its. pressure is applied from top to bottom
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on the piston. The latter then descends, chasing the air contained in capacity 45 in front of it.
This air escapes through the capacity 25 and the duct 26 and the distributor sends it back to the duct 42 from where it is injected into the space 38. The air sweeps this space taking with it the strange bodies that may have entered. - Trer and thus maintains the scraper lip 37 in a state of cleanliness. The air then escapes, with the dust, if any, inside the bellows 43 and outwards through the filter plate 44. It has been found that this injection of air exhaust according to the invention has the advantage of keeping the gasket 35 in working condition and, moreover, of making the exhaust of air quieter than in conventional cylinders.
Note that a small fraction of the air expelled by the piston is also evacuated through the duct 30 and the needle valve 31.
When the sleeve 17 enters the space 25 (position which has been shown in Figure 2), the air still contained in 45 can no longer escape through the duct 26, because the. gasket 22 seals in this direction, the pressure being exerted in the direction of arrow 46 (FIG. 2) strongly applying its lip against the wall 47. The air remaining at 45 is therefore again compressed and Can only flow through the pipe 30 and the needle screw 31. The descent of the piston continues, but it is slowed down. This device therefore acts as a shock absorber. The adjustment of the air flow in the duct 30, by means of the needle screw 31, makes it possible to determine the speed of descent of the piston in the last part of its course.
If, in the event of deterioration of the linings 21 and 22 for example, the damping effect is insufficient, the piston abuts against the stop rings 61 or 62, which prevents destruction of the apparatus.
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When the piston has to go up, the compressed air is admitted through line 28, enters space 25 (figure 2) and there into space 45, because the seal allows air to flow in the direction of the arrow 46a passing through the grooves 48 provided on the periphery of the bead and by deflection of the earth 22. The air entering the space 45 (figure 1) the piston 4-6 rises and is damped when the bush 18 enters space 9. Air escaping through conduit 10 is injected through conduit 42 in the same manner as before and escapes through bellows and filter plate 44.
A different embodiment of the cylinder piston has been shown in Figure 5. It shows the cylinder 3 which contains a piston 49 on which are mounted four seals 50, 61, 52 and 63 similar to the seals 22 and 23 of Figure 1. The piston is mounted on a piston rod. Toppings
61 and 52 replace the gasket 19 of Figure 1 and have the advantage of allowing the constitution of the piston and its extensions in a single piece.
A particularly advantageous form of the gasket of the type used at 50, 51, 52 and 53 has been shown in FIG. 8. The toric body of the gasket has, in this embodiment on the outside a conical surface 63. , which improves the sliding and guiding properties of a piston fitted with this seal.
The compressed air distribution system has been shown schematically in FIG. 6. The distributor 54 receives the air through the duct 56 and sends it, according to its setting, to the duct 10, that is to say the top of the cylinder, or towards the conduit 26, that is to say the bottom of the cylinder. The air delivered by the piston is, in all
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the cases, sent into the duct 42 and injected along the piston rod 6.
An additional means for adjusting the speed of movement of the piston is shown in FIG. 7. A throttling device 66, of any known type, is arranged on the duct 42 through which the exhaust air passes. This choke is controlled by the movements of a roller 57 which rolls on a rod
58 integral with the piston rod 8 and carrying cams such as 59 and 60. A passage of one of these cams under the roller 57 has the effect of throttling the air flow and consequently slowing down the movement. cylinder piston. Proper positioning of the cams 59, 60, etc., on the rod 58 therefore makes it possible to slow down the movement of the piston at certain points in its stroke.
As shown in Figure 9, another embodiment of the jack according to the invention carries part of the main members of the jack which has just been described.
At the ends of the cylinder 3 are provided two cylinder bases into which respectively open the air ducts 10 and 26 connected to a distributor, not shown, by means of which each of these ducts can be placed in communication with the air source. compressed or with the exhaust air injection duct 42 between the piston rod 6 and the stuffing box cap 33. The rod 6 carries the lug 8 and the upper base 65 the hooking lug 7. The upper bottom 65 only communicates the cylinder 3 with the duct 10 and it has no other exhaust duct. Likewise, the lower bottom 66 only allows the cylinder 3 to communicate with the duct 26., no other exhaust duct being provided.
The piston rod 6 carries the piston 67 formed
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by a sleeve screwed onto the end of the piston rod or integral with the rod for small cylinders (see figure 12). The two extensions of the piston carry the seals 68 and 69 of the type already described above, that is to say with a single lateral lip and peripheral grooves.
The central part of the piston 67, the outside diameter of which is smaller than the inside diameter of the cylinder, so that there is no contact between the piston and the cylinder, carries two seals 70 and 71, of the same type as the linings 68 and 69, arranged in the notches 72 and 73, so as to
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<f be convergent .. Between the linings 70 and 71 is provided an annular capacity 74.
The operation of the cylinder is as follows:
Assuming that, in the position shown in figure 9, the piston must move downwards, that is to say that the air distributor of the cylinder is adjusted so as to allow air to enter the cylinder through the duct 10, while the duct 26 allows the exhaust, from the moment when the lower extension 67a of the piston 67 enters the central capacity 75, the air contained in the annular space 76, formed by the piston, cylinder 3 and cylinder base 66, is compressed. The movement of the piston is therefore damped at the end of the stroke.
The pressure in the space 76 increases rapidly up to a certain value rather slightly exceeding that of the pressure prevailing in the cylinder above the pedestrian and, consequently, in the capacity 74. The compressed air in 76 s 'then escapes to the capacity 74 by passing between the piston and the cylinder and by bending the lip of the seal 71; the relative weakness of the back pressure prevents any deterioration
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toppings. The operation of the device is obviously similar when the piston goes up. One can provide, as in Figure 12, different diameters of tips, which allows a different damping. ascent and descent.
This improvement has the advantage of making the machining of cylinder heads simpler as a result of the elimination of the idle exhaust ducts and their throttle needle screws.
On the other hand, since the piston is in contact with the cylinder only via the seals, the machining of the piston proper, consisting of a single element, can be limited to the production of its bore. and thread 77, the piston and its rod can
Finally, any concern for adjusting the damping, also consisting of a single element / of the piston, is eliminated, this adjustment being determined by the construction of the jack, and in particular by the volume of the capacity 74.
In the jacks provided with the devices that are the subject of the present invention, when the end-of-stroke pressures have been balanced, the jack only acts as a function of the established sections and behaves like a differential jack. different
An embodiment of the jack according to the invention has been shown in FIG. 10. The piston is formed there by two lateral elements 80 and 81, respectively carrying the seals 82 and 83, an element central 84 in which an annular capacity 85 has been made. Between the elements 80 and 84 on the one hand, and 81 and 84 on the other hand, are clamped two sealing gaskets 86 and 87, these gaskets being compliant. cuvettes.
Such a packing has been shown on a larger scale in Figure 11.
This gasket has a slightly conical outer surface acting as a lip. She does not
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not sure the guiding of the piston which must be c @@ by the nozzle of said piston in the cylinder. Cane-
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lures 80a and 81a. allow the passage of air at the moment of damping.
The operation of the cylinder thus equipped is similar to that of the cylinder of Figure 9, i.e. the compressed air at 88, for example, bends the lip of the seal 87 and escapes into the capacity. 85.
In FIG. 13, 3 is the cylinder of the jack, 4 the piston, coupled to the rod 6 passing through the cylinder base by means of a seal of the model of that described above; 17, 18 are two cylindrical extensions of the piston which engage at the end of the course in the cylindrical parts 9 and 25 of the cylinder heads. The extensions 17, 18 are provided with seals 22, 23 as described above, and the piston 4 is provided with seals 61, 52, similar to those shown in FIG. 5.
When the seal 23 enters the cylindrical part 9 of the bottom, the air contained in 461 is compressed, and the increasing value of this compression progressively dampens the movement of the piston until it stops.
No shock occurs and the cylinder components are not subjected to dangerous fatigue. The operating life of such a jack is practically indefinite.
If the volume 451 were reduced to zero at the end of the stroke, the displacement of the piston obviously could not be done completely. It is therefore necessary to provide by suitable machining of the piston and the cylinder heads a remaining capacity which limits to a determined value the air pressure damping the
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movement. This value is expressed by the ratio between the remaining capacity and the capacity 451 when the seal 23 comes into contact with the cylindrical part 9.
This ratio can vary from 1/2 to 1/6 depending on the use of the cylinder and the value of the exhaust backpressure.
A high back pressure - small diameter of the pipes connecting the cylinder to the distributors, distance from them or other causes - leads to an increase in the remaining capacity, and therefore the idle speed ratio. The idle speed ratio is also high when the cylinder must complete its travel exactly without noticeable stopping time at each end of travel.
On the other hand, a jack handling heavy loads which does not require a rigorous stroke, will accept a low idle ratio ensuring a very damped stop.
The piston linings will preferably be mounted in opposition as shown in Figure 13a.
The advantage of this arrangement appears immediately: the compressed air, acting according to arrow A for example, pushes the piaton thanks to the seal 62, the lip of which is pressed against the cylinder 3, but at the same time pushes the lip away from the cylinder. of the seal 53, thus reducing, during the movement of the piston in this direction, the pressure of this lip against the cylinder, and therefore its wear, by also opposing, which is important, the possible folding of the latter.
So that the seal 53 allows the passage of air towards the seal 52 and vice versa in the reverse movement of the piston, so that the seal 52 allows the passage towards the seal 53, it has been made on the torus of these seals grooves 64. It is also possible to reserve a circular air passage by ex-
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@utting the toric body to an outside diameter slightly smaller than the diameter of the cylinder.
To obtain a good seal of the seal on the piston, it is recommended to fit the seal tightly in its housing, on the smaller diameter.
The preceding description has been given only to recall the operation of the jack described above.
Depending on the use of the cylinder and the value of the back pressure at the exhaust, it may happen that the cylinder does not perform a complete stroke, that is to say that the piston does not come strictly to the con - tact of the bottom. This can in some cases be a disadvantage. Previously, the adjustable air exhaust was provided by means of a needle screw.
This arrangement makes it possible to completely eliminate the drawback mentioned above, and consists in making in the lip of the damper lining 22 or 23 one or more needle holes 65, according to Figures 14, 15, 16, 17 18. When the extension of the piston 18 enters the cylindrical part 9, the compressed air in the volume 451 exerts pressure against the lip 231 of the seal 23.
At the start of the penetration at 5, the pressure at 451 is too low for the air to pass through the needle holes, the packing behaves like a normal packing (figure 13) and the damping effect begins.
As the pressure 451 increases, the needle holes 65 begin to open (Figure 15). A certain quantity of air escapes through these holes and the growth of the damping effect is reduced.
Then there is a significantly larger opening of the holes (Figures.16, 17 and 18) which allows the compressed air to escape and the piston to travel its. total stroke while ensuring a damping effect
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growing and therefore fully effective *
This embodiment according to the invention marks a very significant progress on the devices using a pipe and a via-needle in that it is much less expensive and that the damping of the jack is done automatically whatever the conditions of. 'installation and. value of the exhaust back pressure.
In addition, the stroke of the cylinder is total.
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