EP0190528A1 - Vérin pneumatique ou hydraulique - Google Patents

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EP0190528A1
EP0190528A1 EP85402555A EP85402555A EP0190528A1 EP 0190528 A1 EP0190528 A1 EP 0190528A1 EP 85402555 A EP85402555 A EP 85402555A EP 85402555 A EP85402555 A EP 85402555A EP 0190528 A1 EP0190528 A1 EP 0190528A1
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EP
European Patent Office
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closure part
piston
pneumatic
liners
cylindrical jacket
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Withdrawn
Application number
EP85402555A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Daniel Bouteille
André Vergez
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Telemecanique SA
Original Assignee
Telemecanique Electrique SA
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1428—Cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/149—Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages

Definitions

  • This mode of construction of the jacks is mainly implemented when it is desired that the nature of the internal jacket be different from that of the external jacket, so that the latter protects against impacts an internal jacket made, for example, of a material noble of thin thickness, such as stainless steel.
  • each of the supply orifices in the vicinity of the closing pieces, for example, on the wall of the cylinder or on said closing pieces.
  • the invention proposes to remedy these drawbacks or to reduce their effects insofar as, if an arrangement of the connection points is still possible, it is however excluded to do without fittings and pipes.
  • the desired result is achieved thanks to the fact that one of the closure parts receives the two orifices and supply fittings, and that one of them is connected directly by a channel to the most volume. neighbor, while the other is connected to the most distant volume by following a transfer path circulating in the interval placed between the two liners.
  • a jack V according to the invention comprises a first internal cylindrical jacket 1 and a second cylindrical jacket 2, surrounding the first.
  • the two closure parts 7, 10 are used here, and in a nonlimiting manner, to support longitudinal tie rods 13, 14, 15, see also FIG. 2, which apply these parts against the ends of at least one of the shirts; these tie rods which are advantageously placed between the two shirts could alternatively circulate outside.
  • the closure parts each have an annular groove 16, respectively 17, the cylindrical walls 18, 19, 20 of which are provided with seals, for example O-rings, in order to ensure the fluid seals towards the outside and towards the interior, in cooperation with the surfaces 24 and 5 of the liners, see FIGS. 1, 1a and 3.
  • the closure piece 10 has two channels 25, 26 which are connected to two supply fittings 27, 28 fixed on it and whose orifices preferably open on the face 10a, these fittings respectively receiving one of the two pipes of supply 29, 30.
  • a first channel 25 opens opposite an annular space 31 which results from the interval -i- separating the two liners and communicates with the first volume 8 thanks to the presence of one or more clearances 32, 32 'made at the right end of the first jacket 1, while a second channel 26 opens directly into the second volume 11, see Figures 1 and 2.
  • the longitudinal tie rods 13, 14, 15 circulate in the annular space 31, which means that the sealing means of their ends must be used.
  • support such as the seal 34 which cooperates with the head 35 and the part 10, and the non-through threaded hole 36, which cooperates with the threaded end 37.
  • Another clearance operating in the same way as the previous one, could be formed by a local recess 32 a , respectively 32 b of the first part 7 a , which connects the space 31 and the volume 8 , this embodiment a then requiring no removal of material on the right end of the first jacket la.
  • the two fittings are fixed on the same closure part 10 which is opposite to the zone 40 where any members 41 linked to the rod 4 move, see FIG. 1 .
  • cylindrical channel 25 can take an aerodynamic transition form, which will gradually connect a round section 33 of the channel 25 defined by the connector 27 to a larger section 39 taking the form of a bean as seen in Figure 5.
  • the space 31 means for controlling the passage of the fluid, see FIG. 8, where the space 31a is occupied transversely by a ring 60 sealed on the jacket l f , and having elastic sealing means 62 acting as a one-way valve in direction H 1 , by cooperating with the external jacket 2 f ; calibrated orifices 68 of the ring act as flow limiters in the direction A 2 , and limit the speed of movement of the piston in the corresponding direction.
  • screw flow adjustment means such as 63 which more or less seal a single orifice 68.
  • this valve 68 ′ could either be placed in, or cooperate with a longitudinal extension 16 g of the annular groove 16 f of the part 7 c leading to the clearance 32 c , as seen in FIG. 9 .
  • a flow adjustment screw 70 cooperates with the transfer channel 48a of a part 7 d and the non-return valve 71, which is fixed to the outside of the jacket 1 c , plugs holes 72 placed at the end of the inner jacket 1.
  • This valve 71 can advantageously be arranged all around the jacket and be held by a ring 73 serving to hoop it.

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Abstract

Vérin ayant un encombrement réduit et présentant une bonne protection de la chemise coopérant avec son piston. Entre deux chemises concentriques (1, 2) est situé un espace (31) de largeur -i- servant au transfert d'un fluide (T1) vers le volume (8) disposé de préférence du côté opposé à celui où deux connecteurs d'alimentation (27, 28) sont fixés sur une pièce de fermeture (10). Des dispositifs pneumatiques de contrôle de débit (62, 68, 71) sont disposés dans cet espace (31). Ce vérin est avantageusement appliqué aux installations où l'on souhaite une bonne protection et un encombrement réduit.

Description

  • L'invention se rapporte à un vérin pneumatique ou hydraulique comprenant :
    • - d'une part, une première chemise cylindrique dans laquelle se déplace un piston qui est associé à une tige de transmission traversant l'une de deux pièces de fermeture latérale, qui obturent chacune un volume compris entre elle, le cylindre et l'une des faces du piston, et
    • -d'autre part, une seconde chemise cylindrique qui est placée, avec un certain intervalle autour de la première, et entre ces pièces de fermeture, par des moyens de fixation établissant une liaison entre ces chemises et ces pièces de fermeture.
  • Ce mode de construction des vérins est principaiement mis en oeuvre lorsque l'on souhaite que la nature de la chemise interne soit différente de celle de la chemise externe, pour que cette dernière protège des chocs une chemise interne réalisée, par exemple, en un matériau noble de faible épaisseur, tel que l'acier inoxydable.
  • On dispose habituellement dans les vérins chacun des orifices d'alimentation au voisinage des pièces de fermeture, par exemple, sur la paroi du cylindre ou sur lesdites pièces de fermeture.
  • Lorsque les canalisations d'alimentation en fluide sont raccordées à ces ouvertures, la robustesse globale du vérin est dégradée par la présence des raccords pneumatiques et des canalisations qui constituent des organes relativement fragiles ; les précautions prises pour protéger des chocs un cylindre de vérins ne sont, par conséquent, pas complétées par des mesures comparables lorsque les conduits d'alimentation circulent en regard de celui-ci.
  • Par ailleurs, ces raccords et canalisations augmentent sensiblement les dimensions transversales du vérin.
  • L'invention se propose de porter remèdes à ces inconvénients ou de réduire leurs effets dans la mesure où, si un aménagement des points de raccordement est toujours possible, il est toutefois exclu de se passer de raccords et de canalisations.
  • Selon l'invention, le résultat visé est atteint grâce au fait que l'une des pièces de fermeture reçoit les deux orifices et raccords d'alimentation, et que l'un d'entre eux est relié directement par un canal au volume le plus voisin, tandis que l'autre est relié au volume le plus éloigné en suivant un trajet de transfert circulant dans l'intervalle placé entre les deux chemises.
  • D'autres mesures propres à mettre en oeuvre, l'objet de l'invention pour lui conférer un caractère technique avantageux, ainsi que d'autres variantes de réalisation que peut connaître l'invention, seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit, et à l'examen des figures annexées, parmi lesquelles :
    • La figure 1 représente en coupe axiale un vérin selon l'invention, et la figure la un détail de celle-ci ;
    • La figure 2 montre une coupe en vue de gauche selon le plan PP' de la figure 1 ;
    • La figure 3 représente en coupe axiale un détail constructif concernant une variante des moyens de transfert du fluide
    • La figure 4 représente en vue de gauche coupée par le plan QQ' de la figure 3, le même détail constructif ;
    • La figure 5 illustre une amélioration apportée à un canal parcouru par le fluide ;
    • La figure 6 représente dans une demi-coupe axiale une variante de moyens de guidage du fluide entre deux chemises ;
    • La figure 7 montre dans une vue de droite en coupe transversale partielle un détail de réalisation permettant l'adjonction de prises d'alimentation pour nourrir en parallèle d'autres appareils ; et
    • Les figures 8, 9 et 10 illustrent trois variantes de réalisation de moyens de réglage de débit unidirectionnels qui sont incorporés entre les deux chemises du vérin.
  • Un vérin V selon l'invention, et visible à la figure 1, comprend une première chemise 1 cylindrique interne et une seconde chemise cylindrique 2, entourant la première.
  • Un piston 3, relié à une tige de transmission de mouvement cylindrique 4, circule contre la surface 5 à l'intérieur de la première chemise de façon étanche grâce au joint 38 ; cette tige traverse un palier 6 appartenant à une première pièce de fermeture latérale 7, qui limite un premier volume interne 8 avec la face 9 du piston et la première chemise, tandis qu'une seconde pièce de fermeture latérale 10 limite un second volume interne 11 avec cette chemise et la face opposée 12 du piston.
  • Les deux pièces de fermeture 7, 10 servent ici, et de façon non limitative, à l'appui de tirants longitudinaux 13, 14, 15, voir aussi la figure 2, qui appliquent ces pièces contre les extrémités de l'une au moins des chemises ; ces tirants qui sont avantageusement placés entre les deux chemises pourraient en variante circuler à l'extérieur.
  • Les pièces de fermeture présentent chacune une rainure annulaire 16, respectivement 17, dont les parois cylindriques 18, 19, 20 sont munies de joints d'étanchéité, par exemple toriques, afin d'assurer les étanchéités du fluide vers l'extérieur et vers l'intérieur, en coopération avec les surfaces 24 et 5 des chemises, voir figures 1, la et 3.
  • La pièce de fermeture 10 présente deux canaux 25, 26 qui sont reliés à deux raccords d'alimentation 27, 28 fixés sur elle et dont les orifices s'ouvrent de préférence sur la face 10a, ces raccords recevant respectivement une des deux tubulures d'alimentation 29, 30. Un premier canal 25 débouche en regard d'un espace annulaire 31 qui résulte de l'intervalle -i- séparant les deux chemises et communique avec le premier volume 8 grâce à la présence d'un ou plusieurs dégagements 32, 32' pratiqués à l'extrémité droite de la première chemise 1, tandis qu'un second canal 26 débouche directement dans le second volume 11, voir figures 1 et 2.
  • Dans le mode d'exécution avantageux, mais non limitatif V illustré à cette figure, les tirants longitudinaux 13, 14, 15 circulent dans l'espace annulaire 31, ce qui oblige à mettre en oeuvre les moyens d'étanchéité de leurs extrémités d'appui, tels que le joint d'étanchéité 34 qui coopère avec la tête 35 et la pièce 10, et le trou taraudé non débouchant 36, qui coopère avec l'extrémité filetée 37.
  • Lorsqu'un fluide d'alimentation A ayant un trajet T2 est délivré et provoque l'aller de la tige vers la droite, l'étanchéité du volume 11 est opérée par le joint 21 et le joint 38 du piston ; le fluide de retour R ayant un trajet T1 trouve son étanchéité grâce à la présence de ce même joint 38 et des joints 21, 22 et 23 ; on constate qu'il n'est nullement nécessaire d'établir une étanchéité particulière entre la première chemise 1 et la pièce de fermeture 7 puisque le volume 8 et l'espace 31 communiquent en permanence par le dégagement 32, respectivement 32'.
  • Un autre dégagement opérant de la même façon que le précédent, (voir figures 3 et 4), pourrait être formé par un évidement local 32a, respectivement 32b de la première pièce 7a, qui relie l'espace 31 et le volume 8, cette réalisation a ne nécessitant alors pas d'enlèvement de matière sur l'extrémité droite de la première chemise la.
  • Il apparaît clairement à l'examen des figures, que les dimensions transversales du vérin selon l'invention, sont sensiblement diminuées par rapport à celles des vérins dont les raccords sont placés au voisinage des deux extrémités du cylindre unique.
  • Par ailleurs, dans le mode de réalisation avantageux qui est représenté, les deux raccords sont fixés sur une même pièce de fermeture 10 qui est opposée à la zone 40 où se déplacent d'éventuels organes 41 liés à la tige 4, voir la figure 1.
  • On doit comprendre que, pour éviter des restrictions du passage du fluide, la section d'un évidement tel que 32a peut aussi prendre la forme indiquée en 32b, voir la figure 4.
  • De même, le canal cylindrique 25 peut prendre une forme de transition aérodynamique, qui raccordera progressivement une section ronde 33 du canal 25 définie par le connecteur 27 à une section plus élargie 39 prenant la forme d'un haricot ainsi qu'on le voit à la figure 5.
  • Si l'on craint des pertes de charge du fluide dans l'espace 31, on peut également augmenter localement sa section en disposant les chemises de façon non concentrique.
  • Dans une autre façon de canaliser le trajet T2 du fluide dans l'espace 31, voir figure 6, on fait appel à une tubulure longitudinale 43 qui circule dans l'espace 31 et qui communique, d'une part, avec le canal 25 en coopérant localement avec un joint d'étanchéité 45 et, d'autre part, avec le volume 8 en passant par le canal 48 de la pièce 7b et en coopérant avec un joint d'étanchéité 44 ; la chemise interne 1b doit être ici étanche à ses deux extrémités. La chemise externe 2 ne nécessite pas ici l'utilisation de joints d'étanchéité.
  • Lorsque le transfert de fluide du canal 25 vers le volume 8 est opéré entre deux chemises 1, 2, on bénéficie de la présence de pression sur une surface annulaire, constituée par le fond de la rainure 17 de la pièce 10, voir figures 7 et 1 ; il est donc avantageux, voir figure 7, de faire abou- tir jusqu'à ce fond des canaux tels que 25a, 25b, 25c qui peuvent servir à transmettre en parallèle vers d'autres appareils, par des connecteurs 27a, 27b, 27c, le fluide aboutissant au connecteur 25, ou d'utiliser un de ces connecteurs à d'autres fins telles que la transmission de signaux pneumatiques.
  • Enfin, et si l'intervalle -i- est choisi en conséquence, il est possible de placer dans l'espace 31 des moyens de contrôle du passage du fluide, voir la figure 8, où l'espace 31a est occupé transversalement par un anneau 60 étanche sur la chemise lf, et présentant des moyens élastiques d'étanchéité 62 faisant office de clapet unidirectionnel en sens H1, en coopérant avec la chemise externe 2f ; des orifices calibrés 68 de l'anneau jouent le rôle de limiteurs de débit dans le sens A2, et limitent la vitesse de déplacement du piston dans le sens correspondant.
  • Si l'anneau est proche d'une pièce de fermeture telle que 7f, on peut disposer dans celle-ci des moyens de réglage de débit à vis tels que 63 qui obturent plus ou moins un seul orifice 68.
  • Dans une première variante, ce clapet 68' pourrait soit être placé dans, soit coopérer avec un prolongement longitudinal 16g de la rainure annulaire 16f de la pièce 7c aboutissant au dégagement 32c, ainsi qu'on le voit à la figure 9.
  • Dans une seconde variante, voir figure 10, une vis de réglage de débit 70 coopère avec le canal de transfert 48a d'une pièce 7d et le clapet anti-retour 71, qui est fixé sur l'extérieur de la chemise 1c, obture des orifices 72 placés à l'extrémité de la chemise interne 1 . c
  • Ce clapet 71 peut avantageusement être disposé tout autour de la chemise et être maintenu par un anneau 73 servant à le fretter.

Claims (4)

1. Vérin pneumatique comprenant une chemise cylindrique interne à l'intérieur de laquelle se déplace un piston lié à une tige et une chemise cylindrique externe entourant avec un intervalle annulaire la précédente, les extrémités opposées de ces deux chemises étant appliquées d'un premier côté contre une première pièce de fermeture qui est traversée par la tige, et d'un second côté opposé contre une seconde pièce de fermeture portant deux raccords pneumatiques d'alimentation dont l'un est relié à l'intervalle annulaire placé entre les deux chemises pour alimenter un côté du piston dirigé vers la première pièce de fermeture, caractérisé en ce que des dispositifs pneumatiques de contrôle de débit (62, 68, 71) sont disposés dans l'espace (31) compris entre les deux chemises (ld, 2d) respectivement (lf, 2f) respectivement (1, 2 c).
2. Vérin pneumatique comprenant une chemise cylindrique interne à l'intérieur de laquelle se déplace un piston lié à une tige et une chemise cylindrique externe entourant avec un intervalle annulaire la précédente, les extrémités opposées de ces deux chemises étant appliquées d'un premier côté contre une première pièce de fermeture qui est traversée par la tige, et d'un second côté opposé contre une seconde pièce de fermeture portant deux raccords pneumatiques d'alimentation dont l'un est relié à l'intervalle annulaire placé entre les deux chemises pour alimenter un côté du piston dirigé vers la première pièce de fermeture, caractérisé en ce que cet intervalle annulaire (31) est occupé par des tirants parallèles (13) qui maintiennent les pièces de fermeture (7, 10) contre les chemises (1, 2) et dont les extrémités (35, 37) coopèrent de façon étanche (34, 36) avec ces pièces de fermeture.
3. Vérin pneumatique selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que le susdit intervalle annulaire (31) est au moins partiellement occupé par un moyen d'obturation unidirectionnel de fluide (62, 71, 68), qui est placé en parallèle sur des moyens de réglage de débit (63, 70).
4. Vérin pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon lequel l'extrémité de la chemise cylindrique interne est engagée dans une rainure annulaire formée dans la première pièce de fermeture (7a), caractérisé en ce que cette pièce de fermeture (7a) comprend un dégagement (32 ) qui chevauche ladite rainure pour former un trajet de transfert entre le volume (8) délimité par le piston, la première pièce de fermeture (7a) et la chemise interne (1) et le volume compris entre les deux chemises (1, 2).
EP85402555A 1984-12-28 1985-12-19 Vérin pneumatique ou hydraulique Withdrawn EP0190528A1 (fr)

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