FR3000528A1 - Verin comportant au moins deux elements etanches et deformables capable de compenser les effets d'une difference de pression. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un vérin (200) comportant un corps (10), un arbre (25) susceptible de se translater longitudinalement, un élément (3) étanche et déformable monté entre une face (11) du corps (101) et une paroi (21) de l'arbre (25), de sorte à former une chambre (4) au sein du vérin. La face (11) est destinée à être montée sur une paroi externe d'une enceinte (100), par exemple mise sous vide et dont l'extérieur est à la pression atmosphérique. Ce vérin (200) est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour assurer une compensation des effets de la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte (100). A cet effet, le vérin comprend notamment un autre élément étanche et déformable (30) monté entre une autre face (12) du corps (101) et une autre paroi (22) de l'arbre (25) de sorte à former une autre chambre (40) au sein du vérin.

Description

VERIN COMPORTANT AU MOINS DEUX ELEMENTS ETANCHES ET DEFORMABLES CAPABLE DE COMPENSER LES EFFETS D'UNE DIFFERENCE DE PRESSION.

La présente invention concerne un vérin susceptible d'être monté de façon étanche sur l'extérieur d'une enceinte dans laquelle règne une pression différente de la pression régnant à l'extérieur de cette enceinte. Par exemple, l'enceinte peut être sous vide poussé alors que l'extérieur de cette enceinte est à la pression atmosphérique. Le vérin comporte généralement une pièce mobile se présentant sous la forme d'un piston. Le piston est amené à se déplacer, depuis une position de repos dans laquelle sa paroi d'extrémité se confond avec la paroi de l'enceinte sous vide et une position de fonctionnement dans laquelle le piston est poussé dans l'enceinte et inversement. Un élément étanche et déformable peut alors assurer l'étanchéité de l'enceinte sous vide avec l'extérieur, malgré le mouvement susceptible d'être imprimé à la pièce mobile. Ce type de vérin peut être utilisé dans les accélérateurs de particules, pour éviter toute entrée d'air dans l'accélérateur. Selon un autre exemple donné à titre non limitatif, ce type de vérin peut également être utilisé pour effectuer des dépôts sous vide de matériaux sur un substrat monté sur une extrémité du piston. Dans un tel cas, il est alors important que les particules présentes hors de l'enceinte sous vide n'entrent pas dans celle-ci, pour éviter toute pollution du dépôt en cours. Des systèmes apparentés sont par exemple proposés dans les documents JP4015374(D1) et JP7098391 (D2). La figure 1 représente le vérin proposé dans le document D1. Dans ce vérin, il est prévu un soufflet 1 d'étanchéité monté sur une paroi latérale du piston 2 et sur une paroi interne du corps de vérin 3. La chambre 4 définie par ces parois, le soufflet 1 et le piston 2 est sous vide, du fait qu'elle est reliée à l'enceinte sous vide par l'intermédiaire d'un orifice 4a. La région 6 située entre les parois internes du corps de vérin 3 et l'extérieur du soufflet 1 comprend de l'air qui est à la pression atmosphérique en raison de la présence d'un canal 6a traversant la paroi du corps de vérin et relié au milieu ambiant. De ce fait, la différence de pression entre la région 6 (pression atmosphérique) et la chambre 4 sous vide formée à l'intérieur du soufflet 1 génère un effort qui a tendance à déplacer le piston 2 dans le sens de la flèche F1.

Par ailleurs, il est prévu une région 7, étanche par rapport à la région 6 en raison de la présence d'un joint torique 8. Cette région 7 est subdivisée en deux parties 7a, 7b par une paroi 9 formant le piston 2. Les deux parties 7a, 7b sont étanches l'une à l'autre en raison de la présence d'un joint torique 10. Chacune des deux parties 7a, 7b de la région 7 peut être alimentée par un fluide sous pression par l'intermédiaire de canaux respectifs 7aa, 7bb. Le déplacement du piston 2 est donc assuré par l'écart de pression entre les deux régions 7a, 7b. Ainsi, lorsque la pression régnant dans la région 7b augmente 20 par rapport à la pression régnant dans la région 7a, le piston 2 a tendance à se déplacer dans le sens de la flèche F1. Il est aidé en cela par les efforts exercés sur le soufflet 1 lui-même. Ceci est intéressant car la pression dans la partie 7b s'ajoute à l'effort du vide sur le soufflet 1 et la paroi 5a pour déplacer le piston 2. 25 Au contraire, lorsque la pression régnant dans la région 7b diminue par rapport à la pression régnant dans la région 7a (ou lorsque la pression dans la région 7a augmente par rapport à la pression régnant dans la région 7b), le piston 2 a tendance à se déplacer dans le sens de la flèche F2 (sous condition qu'elle soit supérieure à l'effort du vide). 30 Cependant, les efforts exercés sur le soufflet 1 et la paroi 5a s'opposent à un tel mouvement.

Il est alors nécessaire de générer un surcroît de pression dans la région 7a. Par surcroît de pression, on entend la pression supplémentaire qui est nécessaire pour contrecarrer les efforts exercés sur le seul soufflet 1, qui s'ajoute à la pression qui serait normalement nécessaire au déplacement du piston 2 en l'absence de différentiel de pression entre la chambre 4 située à l'intérieur du soufflet et la région 6 (pression atmosphérique). Cela nécessite par ailleurs un vérin dont le dimensionnement est adapté pour supporter ce surcroît de pression sur les parois du vérin.

La figure 2 représente le vérin proposé dans le document D2. Dans ce vérin, un soufflet 1' d'étanchéité est monté sur une paroi interne du piston 2' et sur une paroi interne du corps de vérin 3'. La chambre 4' définie par ces parois, le soufflet 1' et le piston 2' est sous vide, du fait qu'elle est reliée à l'enceinte sous vide par l'intermédiaire d'un orifice. La région 6' située entre les parois internes du corps de vérin 3' et l'extérieur du soufflet 1' comprend de l'air qui est à la pression atmosphérique en raison de la présence d'un orifice 6'a relié au milieu ambiant. Ces différents éléments sont donc similaires à ceux décrits pour le vérin représenté sur la figure 1.

De ce fait, la différence de pression entre la région 6' (pression atmosphérique) et la chambre 4' sous vide génère un effort qui a tendance à déplacer le piston 2' dans le sens de la flèche F'1. La région 7', étanche par rapport à la région 6', est susceptible de recevoir un fluide sous pression pour assurer le déplacement du piston 2'. Cette région 7' a une fonction similaire à la région 7b du vérin de la figure 1. De ce fait, c'est l'action du ressort de compression 10', qui est disposé autour du soufflet 1', qui remplit la fonction du surcroît de pression dans la région 7a du vérin représenté sur la figure 1 pour déplacer le piston 2' dans le sens de la flèche F'2 et compenser partiellement l'effet de la dépression. On comprend que ce ressort 10' doit être dimensionné pour s'opposer aux efforts exercés sur la paroi de la chambre formé à l'intérieur du soufflet 1'. Contrairement au vérin représenté sur la figure 1, le surcroît de pression nécessaire pour déplacer le piston 2' dans le sens de la flèche F'2 est variable car il dépend de la raideur du ressort et de la position du piston. Cependant, pour actionner le vérin dans le sens de la flèche F'1, un fluide sous pression doit être introduit dans la région 7' du piston 2', par l'intermédiaire d'un orifice Ta, et cette pression doit être suffisante pour s'opposer à l'action du ressort 10'. Dans ce vérin, il est donc toujours nécessaire d'avoir un surcroît de pression, en l'occurrence pour s'opposer à l'effort exercé par le ressort 10', cet effort étant par ailleurs d'autant plus élevé que le ressort 10' est plus comprimé. Par ailleurs, le dimensionnement du vérin doit être adapté pour supporter ce surcroît de pression. Le surcroît de pression qui est nécessaire au bon 20 fonctionnement des vérins de type pneumatique/hydraulique proposés dans les documents D1 et D2 se traduit par un surcroît d'énergie pour assurer le fonctionnement du vérin. Un tel surcroît d'énergie est également rencontré lorsque le vérin n'est ni hydraulique ni pneumatique, mais électrique par exemple. 25 Un objectif de l'invention est ainsi de proposer un vérin dans lequel aucun surcroît d'énergie n'est nécessaire pour déplacer la ou les pièces mobile(s) du vérin. Pour atteindre cet objectif, l'invention propose un vérin comportant un corps, un arbre susceptible de se translater longitudinalement, 30 un élément étanche et déformable monté entre une face du corps et une paroi de l'arbre, de sorte à former une chambre au sein du vérin, ladite face étant destinée à être montée sur une paroi externe d'une enceinte, caractérisé en ce le vérin comprend : - au moins un autre élément étanche et déformable monté entre une autre face du corps et une autre paroi de l'arbre, tel qu'un piston et/ou un axe de guidage de ce piston lorsqu'au moins un tel axe de guidage est prévu, de sorte à former une autre chambre au sein du vérin, ladite une autre face étant opposée, par rapport au corps, à la face du corps de vérin ; - au moins un moyen de communication fluidique entre chacune des deux chambres et le contour du corps ; - un couvercle monté sur ladite une autre face du corps de sorte à former, avec ledit un autre élément étanche et déformable et ladite une autre paroi de l'arbre, une enceinte dite enceinte auxiliaire ; - un autre moyen de communication fluidique traversant le corps depuis une partie de la face qui est située à l'extérieur de la chambre et l'enceinte auxiliaire. Grâce à cette compensation, le vérin fonctionne comme si il n'y avait aucune différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte. Aucun surcroît d'énergie, par exemple un surcroît de pression 20 dans le cas d'un vérin hydraulique ou pneumatique, n'est nécessaire pour immobiliser le vérin ou compenser les efforts dus à la différence de pression entre les deux extrémités de la tige du piston. Le vérin selon l'invention pourra également comprendre, les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : 25 - le vérin comprenant un arbre formant piston et un autre arbre formant un axe de guidage du piston, ledit au moins un autre élément étanche et déformable est monté sur ladite une autre paroi de l'axe de guidage ; - le vérin comprend un élément étanche et déformable additionnel monté entre la face du corps et une liaison mécanique reliant la paroi du piston à 30 l'axe de guidage, cette liaison mécanique pouvant se réduire à la paroi du piston elle-même, de sorte à former une chambre additionnelle au sein du vérin et à l'extérieur de laquelle ledit un autre moyen de communication fluidique débouche au niveau de la face et ; un moyen de communication fluidique entre cette chambre additionnelle et le contour du corps ; - l'élément étanche et déformable participant à former la chambre au niveau du piston et l'élément étanche et déformable additionnel participant à former la chambre additionnel au niveau de l'axe de guidage ne forment qu'un seul et même élément étanche et déformable, si bien lesdites chambres ne forment qu'une seule et même chambre ; - le vérin comprend, en outre, un élément étanche et déformable additionnel 10 monté entre ladite une autre face du corps et ladite une autre paroi du piston de sorte à former une chambre additionnelle au sein du vérin et en ce que le couvercle forme l'enceinte auxiliaire avec ledit un autre élément étanche et déformable, ladite une autre paroi de l'axe de guidage, ledit un élément étanche et déformable additionnel et ladite une autre paroi du piston ; 15 - l'élément étanche et déformable additionnel participant à former la chambre au niveau de ladite une autre paroi du piston et l'élément étanche et déformable participant à former la chambre au niveau de la paroi de l'axe de guidage ne forment qu'un seul et même élément étanche et déformable, si bien lesdites chambres ne forment qu'une seule et même chambre du côté de 20 l'enceinte auxiliaire ; - le vérin comprend, en outre, un élément étanche et déformable additionnel monté entre ladite une autre face du corps et ladite une autre paroi du piston de sorte à former une chambre additionnelle au sein du vérin ; un autre moyen de communication fluidique entre la chambre additionnelle et le 25 contour du corps ; un autre couvercle monté sur ladite une autre face du corps de sorte à former, avec ledit un élément étanche et déformable additionnel et ladite une autre paroi du piston, une enceinte dite enceinte auxiliaire additionnelle ; un autre moyen de communication fluidique traversant le corps depuis une partie de la face qui est située à l'extérieur de 30 la chambre additionnelle et l'enceinte auxiliaire additionnelle ; - l'une au moins des chambres est formée à l'extérieur du corps de vérin ; - l'une au moins des chambres est formée à l'intérieur du corps de vérin. Enfin, il convient de noter que le vérin selon l'invention peut être utilisé sur une enceinte soumise à un différentiel de pression entre son volume interne et l'extérieur pour compenser les efforts liés à ce différentiel de pression. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention seront énoncés dans la description détaillée ci-après faite en référence aux figures suivantes : - la figure 3 est un schéma, selon une vue en coupe, d'un lo premier mode de réalisation d'un vérin selon l'invention ; - la figure 4 est un schéma, toujours selon une vue en coupe, d'un deuxième mode de réalisation d'un vérin selon l'invention, comportant un axe de guidage ; - la figure 5 est un schéma, toujours selon une vue en 15 coupe, d'une variante de réalisation du deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 4 ; - la figure 6 est un schéma, selon une vue en coupe, d'un troisième mode de réalisation de l'invention. La description qui suit présente différents modes de 20 réalisation d'un vérin conforme à l'invention de type hydraulique ou pneumatique, lorsque ce dernier est monté sur une enceinte sous vide, dont l'extérieur est à la pression atmosphérique. Nous allons tout d'abord décrire un premier mode de réalisation de l'invention à l'appui de la figure 3. 25 Le vérin 200 comprend un corps de vérin 101 destiné à être monté sur une paroi 106 d'une enceinte 100 sous vide. Ce corps de vérin 101 est également muni d'une chambre 26 logeant notamment un arbre se présentant sous la forme d'un piston 25. Le piston 25 comprend une tige 20 translatable longitudinalement par rapport au corps 101. Cette tige 20 traverse 30 le corps de vérin 101 de part en part en passant par la chambre 26. L'axe s longitudinal du vérin, lequel se confond avec l'axe longitudinal de la tige 20, est noté A. Le piston 25 comprend une paroi verticale 255 scindant la chambre 26 en deux parties. Chacune des deux parties de la chambre 26 est 5 alimentée en fluide par un canal dédié 72, 73 alimenté par un moyen d'alimentation (non représenté). Des paliers étanches 81, 82 sont prévus pour guider la tige du piston et éviter toute fuite de fluide hors de la chambre 26. Par ailleurs, un joint torique 80 est prévu entre les deux parties de la chambre 26 qui sont séparées par le piston 25 pour éviter tout passage de fluide d'une 10 partie à l'autre de la chambre 26. Le vérin comprend également un élément 3 étanche et déformable dont une extrémité 31 est montée sur une face externe 11 du corps de vérin 101 et dont une autre extrémité 32 est montée sur une paroi transversale 21 elle-même montée sur la tige 20 du piston. 15 La face externe 11 du corps de vérin 101, la paroi transversale 21 et l'élément 3 étanche et déformable forment une chambre 4 logeant une partie 210 de la tige 20. Cette face externe 11 est une face d'extrémité du corps de vérin. Par ailleurs, le vérin comprend un autre élément 30 étanche et 20 déformable dont une extrémité 33 est montée sur une autre face externe 12 du corps de vérin 101 et dont une autre extrémité 34 est montée sur une autre paroi transversale 22 elle-même montée sur la tige 20 du piston 25. L'autre face externe 12 du corps de vérin 101, l'autre paroi transversale 22 et l'autre élément 30 étanche et déformable forment une autre 25 chambre 40 logeant une autre partie 220 de la tige 20 du piston 25. L'autre face externe 12 est opposée, par rapport au corps de vérin 101, à la face externe 11. L'autre face externe forme donc également une face d'extrémité du corps de vérin. De la description qui précède, on comprend que les pièces 30 21, 22 et 25 sont translatables selon la direction de l'axe A.

Le vérin comprend également un couvercle 50 monté sur la deuxième face externe 12 du corps de vérin 101 et logeant la deuxième chambre 40. Ainsi, la face externe 12 du corps de vérin 101, les parois du 5 couvercle 50 et les parois de la chambre 40 forment une enceinte auxiliaire 102. Cette enceinte auxiliaire 102 est reliée à l'enceinte 100 sous vide par l'intermédiaire d'un canal 70 traversant le corps de vérin 101. Plus précisément, le canal 70 traverse le corps de vérin 101 entre une partie de la l'autre face externe 12 du corps de vérin débouchant à l'intérieur de l'enceinte 10 auxiliaire 102 et une partie de la première face externe 11 du corps de vérin débouchant à l'extérieur de la première chambre 4. Le vérin comprend des moyens aptes à appliquer un premier différentiel de pression entre l'intérieur et l'extérieur de la première chambre 4. Dans le cas d'espèce, ces moyens comprennent au moins un 15 canal 71 reliant l'intérieur de la première chambre 4 à l'extérieur d'une partie 105 du corps de vérin 101 qui n'est pas destinée à être en contact avec l'enceinte sous vide 100. Cette partie 105 est un contour du vérin. Ce contour 105 du corps de vérin est avantageusement soumis à la pression atmosphérique, mais il serait également envisageable d'injecter un fluide à 20 une pression différente de la pression atmosphérique dans le canal 71. Le vérin comprend aussi des moyens aptes à appliquer un deuxième différentiel de pression entre l'intérieur et l'extérieur de la deuxième chambre 40. Ces moyens aptes à appliquer un deuxième différentiel de 25 pression entre l'intérieur de la deuxième chambre 40 et l'extérieur de cette deuxième chambre 40, à savoir l'enceinte auxiliaire 102, comprennent les canaux 70, 71. En effet, l'enceinte auxiliaire 102 est mise sous vide grâce au canal 70 et la deuxième chambre 40 est mise à la pression atmosphérique ou à toute autre pression si un fluide est injecté dans le canal 71. 30 Il convient de noter que les différentiels de pression appliqués sur ces chambres 4, 40 sont tels que la résultante des efforts appliqués sur la deuxième chambre 40 compense la résultante des efforts appliqués sur la première chambre 4 (F1= -F2). De façon avantageuse, ceci est obtenu en alimentant les chambres 4,40 à une même pression et en prévoyant des éléments étanches et déformables 3, 30 identiques. En effet, dans de telles conditions, les premier et deuxième différentiels de pression sont identiques ou sensiblement identiques. La surface utile sur laquelle l'effort résultant à chacun de ces différentiels de pression est opposé et de norme identique est formée par la section efficace des éléments étanches et déformables.

Mais, cela peut être effectué autrement. Ainsi, il est envisageable d'alimenter chaque chambre 4, 40 avec un fluide à une pression distincte de celle de l'autre chambre. Ceci est notamment envisageable lorsque ces chambres 4, 40 sont alimentées par deux canaux distincts. En effet, il peut être prévu deux canaux distincts pour alimenter à la pression atmosphérique ou, selon un autre exemple, à une pression supérieure à la pression atmosphérique (par un système externe non représenté), chacune des deux chambres 4, 40. Dans ce dernier cas, les éléments étanches et déformables 3, 30 sont distincts, notamment par leurs diamètres respectifs. La surface utile précisée précédemment est alors distincte dans chaque chambre mais le produit entre cette surface utile et le différentiel de pression est identique ou sensiblement identique entre les deux chambres 4, 40. L'invention permet donc de compenser les effets du vide régnant dans l'enceinte à vide 100.

Du point de vue du vérin, il n'y a donc aucune asymétrie selon qu'il se déplace depuis une position de repos vers une position de fonctionnement et inversement. Lorsque le vérin est alimenté en énergie pour assurer le déplacement du piston, aucun surcroît de pression n'est donc nécessaire pour déplacer le piston.

Par surcroît de pression, on entend la pression supplémentaire qui serait nécessaire pour contrecarrer les efforts exercés sur le premier élément étanche et déformable 3, surcroît de pression qui s'ajoute à la pression qui serait normalement nécessaire au déplacement du piston en l'absence de différentiel de pression entre la chambre 4 et l'enceinte 100. Chaque élément étanche et déformable 3, 30 peut être un soufflet à base élastomérique, à base de métaux (par exemple à ondes hydroformées ou à diaphragme) ou a base céramique. Nous allons maintenant décrire, à l'appui de la figure 4, un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel le vérin 201 comporte un autre arbre formant axe de guidage 60 pour le piston 25. En effet, dans certaines applications, le vérin peut comprendre un ou plusieurs axes de guidage pour renforcer le piston 25, en particulier lorsqu'une charge transversale est destinée à être appliquée sur la paroi d'extrémité 21 de la tige 20 du piston 25. Sur cette figure 4, le bloc B représente le schéma de la figure 3. Toutefois, par rapport à la figure 3, le corps de vérin 101 est modifié pour intégrer l'axe de guidage 60 et son environnement. Comme illustré sur la figure 4, l'axe de guidage 60 peut être relié à la tige 20 du piston 25 par l'intermédiaire de la paroi 21. Par ailleurs, l'axe de guidage 60 est parallèle à la tige 20 du piston 25.

On prévoit alors un élément 300 étanche et déformable additionnel dont une extrémité 301 est montée sur la face externe 11 du corps de vérin 101 et dont une autre extrémité 302 est montée sur la paroi transversale 21 du piston 25. La face externe 11 du corps de vérin 101, la paroi transversale 21 de l'axe de guidage 60 et le troisième élément 300 étanche et déformable forment alors une chambre 400 additionnelle de l'axe de guidage 60, dans laquelle est logée une première partie 611 de cet axe 60. Il est en outre prévu un élément 310 étanche et déformable additionnel dont une extrémité 311 est montée sur la face externe 12 du corps de vérin 101 et dont l'autre extrémité 312 est montée sur une paroi 30 transversale 23 de l'axe de guidage 60. La face externe 12 du corps de vérin 101, la paroi transversale 23 et l'élément 310 étanche et déformable forment alors une chambre 410 additionnelle, dans laquelle est logée une deuxième partie 612 de l'axe de guidage 60. Les chambres 400, 410 sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'un canal 74 à l'extérieur du dispositif afin d'être mises à la 5 pression atmosphérique ou alimentées par un fluide à une pression différente de la pression atmosphérique. Le canal 74 remplit une fonction similaire à la fonction remplie par le canal 71. Par ailleurs, il est prévu un couvercle 51 monté sur la deuxième face externe 12 du corps de vérin 101 et logeant la chambre 410. 10 La face externe 12 du corps de vérin 101, les parois du couvercle 51 et les parois de la chambre 410 forment ainsi une enceinte auxiliaire 103 additionnels. L'enceinte auxiliaire 103 est associée à un canal 75 traversant le corps de vérin 101, par exemple de façon similaire au canal 70, pour être 15 reliée à l'enceinte 100 sous vide. L'enceinte auxiliaire 103 et le canal 75 remplissent donc une fonction similaire à l'enceinte auxiliaire 102 et au canal 70. Des paliers étanches 83, 84 sont prévus autour de l'axe de guidage 60. Ils servent à limiter les frottements. Ils peuvent, de plus, être 20 encadrés par des éléments d'étanchéité, par exemple pour confiner un lubrifiant. L'axe de guidage 60 est ainsi protégé du vide régnant dans les enceintes 100, 103. Ceci permet de diminuer son coefficient de frottement avec le corps de vérin 101 (au niveau des paliers) en évitant l'utilisation de 25 lubrifiants difficilement envisageables, en particulier pour des applications nucléaires. Avantageusement, les chambres 400, 410 sont alimentées par un fluide à pression identique, pression atmosphérique ou non, en raison d'un canal d'alimentation 74 commun si bien que les éléments étanches et 30 déformables 300, 310 sont identiques pour assurer la compensation des efforts au niveau de l'axe de guidage. Comme cela a été décrit précédemment à l'appui de la figure 3, cette solution est une solution avantageuse parmi d'autres. Ainsi, l'ajout par rapport au premier mode de réalisation décrit à l'appui de la figure 3, d'un axe de guidage 60, ne modifie pas le fonctionnement du dispositif vis-à-vis de la compensation d'effort effectuée selon l'invention. Différentes variantes à la conception proposée sur la figure 4 sont envisageables pour protéger l'axe de guidage 60 du vide régnant dans l'enceinte 100 tout en assurant la compensation des efforts.

Ainsi, il est possible de supprimer les éléments étanches et déformables 3, 300 et de les remplacer par un unique élément étanche et déformable protégeant à la fois l'extrémité 210 de la tige 20 du piston et l'extrémité 611 de l'axe de guidage 60. Les chambres 4, 400 sont ainsi fusionnées. Les canaux 70, 75 doivent cependant déboucher hors de la chambre unique ainsi formée du côté de la face externe 11 du corps de vérin 101. Il est également envisageable, en combinaison ou en alternative à la variante précédente, de supprimer les couvercles 50, 51 et de les remplacer par un couvercle unique recouvrant les éléments étanches et 20 déformables 30, 310. Par ailleurs, lorsqu'un unique couvercle est prévu, on peut également supprimer les deux éléments étanches et déformables 30, 310 pour les remplacer par un unique élément étanche et déformable protégeant à la fois l'extrémité 220 de la tige 20 du piston et l'extrémité 612 de l'axe de 25 guidage 60. Les enceintes 102 et 103 ne forment alors plus qu'une seule enceinte. Ceci peut être réalisé indifféremment du nombre d'éléments étanches et déformables prévu sur la première face externe 11 du corps de vérin 101. Pour réaliser la compensation des effets du vide, on adapte 30 alors les dimensions de chaque élément étanche et déformable et/ou on influe sur les pressions appliquées à ces différents éléments, par exemple en injectant un fluide à une pression déterminée par les canaux 71, 74. En effet, il faut adapter les dimensions (section efficace des éléments étanches et déformables) à chaque cas, pour garantir l'équilibre des forces. Par ailleurs, pour certaines applications, le dispositif représenté sur la figure 4 peut être simplifié en supprimant tous les moyens relatifs à la compensation des efforts sur l'axe de guidage 60. Cela peut notamment être le cas lorsque les paliers de l'axe de guidage 60 ne sont pas lubrifiés ou lorsqu'on est certain que des résidus de frottement ne polluent pas l'enceinte 100. Par contre, il reste avantageux d'utiliser un élément étanche et déformable pour chaque extrémité de la tige 20 du piston 25 car le piston est alimenté avec un fluide potentiellement polluant pour l'enceinte 100. Une variante du deuxième mode de réalisation décrit à l'appui de la figure 4, particulièrement intéressante en raison de sa simplicité de conception, est illustrée sur la figure 5.

Par rapport à la figure 4, la deuxième chambre 40 est supprimée du vérin 202. Il n'y a donc plus d'élément étanche et déformable 30, de paroi 22, de couvercle 50 et d'extrémité 220 de la tige 20 de piston 25. Le piston 25 s'étend donc uniquement du côté de l'enceinte sous vide 100 avec un élément de séparation 255 dans la chambre 26.

Dans un tel cas, les éléments étanches et déformables 3, 300 et 310 sont dimensionnés pour que F1 = - (F2 +F3). A cet effet, on peut choisir d'alimenter les chambres 4, 400, 410 à la pression atmosphérique (canaux 74, 76), prévoir des éléments étanches et déformables 3, 300 identiques ou sensiblement identiques et, surdimensionner l'élément étanche et déformable 310 en conséquence. Sur une variante de la figure 5, on pourrait prévoir également de supprimer l'élément étanche et déformable 300 et donc la chambre 400, ainsi que l'alimentation en fluide 74. Dans un tel cas, il ne reste que les chambres 4, 410 dimensionnées de sorte F1 = -F3. Cette solution expose cependant une partie de l'axe de guidage au vide et n'est donc pas la plus avantageuse.

Un troisième mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention est représenté sur la figure 6. Il forme une variante au mode de réalisation décrit à l'appui de la figure 3. En effet, le vérin 200' peut présenter un corps creux 101' dans lequel la première chambre 4' est formée sur une face interne 11' du corps de vérin 101' et l'autre chambre 40' est formée sur une autre face interne 12' du corps de vérin 101'. Cette face interne 11' est une face d'extrémité du corps de vérin 101'. La face interne 12' est opposée, par rapport au corps de vérin 101', à la face interne 11'. La face interne 12' est donc également une face d'extrémité du corps de vérin 101'. Plus précisément, le vérin comprend un élément 3' étanche et déformable dont une extrémité 31' est montée sur une face interne 11' du corps de vérin 101' et dont une autre extrémité 32' est montée sur une paroi transversale 21', elle-même montée sur la tige 20' du piston 25'. Le corps de vérin 101', la paroi transversale 21' et l'élément 3' étanche et déformable forment une première chambre 4' logeant une première partie 210' de la tige 20' du piston. Par ailleurs, le vérin comprend un autre élément 30' étanche et déformable dont une extrémité 33' est montée sur une autre face interne 12' du corps de vérin 101' et dont une autre extrémité 34' est montée sur une autre paroi transversale 22' du piston 25', cette paroi transversale 22' étant elle-même montée sur la tige 20' du piston 25'. Le corps de vérin 101', la paroi 22' et l'élément 30' étanche et 25 déformable forment une autre chambre 40', laquelle loge une deuxième partie 220' de la tige 20' du piston 25'. Il est par ailleurs prévu, sur la deuxième face externe 12' du corps de vérin 101', un couvercle 50' si bien qu'une enceinte auxiliaire 102' est formée entre les parois internes de ce couvercle 50', la paroi 22' et 30 l'élément étanche et déformable 30'.

Un canal 70' relie l'enceinte auxiliaire 102' à l'enceinte sous vide 100. A cet effet, le canal 70' traverse le corps de vérin 101' de part en part. Ce canal 70' remplit la même fonction que le canal 70 de la figure 3. L'enceinte auxiliaire 102' peut ainsi être mise sous vide.

Un canal 71' relie l'extérieur du corps de vérin 101' aux deux chambres 4', 40'. Le canal 71' remplit la même fonction que le canal 71 de la figure 3. Par ce biais, les deux chambres 4', 40' sont soumise à la pression atmosphérique ou, si cela s'avère nécessaire, à une pression différente de la pression atmosphérique par le biais de l'utilisation d'un système externe.

Le corps de vérin 101' comprend une chambre 26' similaire à la chambre 26 représentée sur la figure 3, l'alimentation en fluide de chacune des deux parties de la chambre 26' étant réalisée par des canaux 72', 73' similaires aux canaux 72, 73 représentés sur la figure 3. Avantageusement, les éléments étanches et déformables 3', 15 30' sont avantageusement identiques et les chambres 4', 40' sont alimentées par un fluide à pression identique, par exemple la pression atmosphérique et ce, pour assurer l'équilibre des forces (F'1= - F'2). Bien entendu, cet équilibre des forces peut être obtenu autrement comme expliqué précédemment. 20 Par rapport au premier mode de réalisation (figure 3), le troisième mode de réalisation (figure 6) vise donc à disposer les éléments étanches et déformables non plus à l'extérieur du corps de vérin, mais à l'intérieur de celui-ci. Par ailleurs, le dispositif selon le troisième mode de réalisation 25 peut être modifié pour prévoir un axe de guidage comme représenté avec son environnement (éléments étanches et déformables, chambres, couvercle, etc...) sur la figure 4, à savoir à l'extérieur du corps de vérin 101'. Dans ce cas, la paroi 21', 22' peut être prolongée pour assurer la liaison mécanique entre l'axe de guidage et le piston. En conséquence, les chambres 4', 40' 30 peuvent être agrandies pour inclure les éléments étanches 300', 310' de l'axe de guidage 60'.

En variante, on peut reprendre la variante représentée sur la figure 5, en insérant l'ensemble des éléments étanches et déformables (ceux qui sont associés au piston et à l'axe de guidage) à l'intérieur du corps de vérin 101'. Selon encore une autre variante, certains seulement de ces éléments étanches et déformables, par exemple celui qui est associé au piston, est logé à l'intérieur du corps de vérin alors que les autres sont situés à l'extérieur du corps de vérin. De manière générale, toutes les variantes du premier et du deuxième mode de réalisation décrits précédemment peuvent être mis en 10 oeuvre pour le troisième mode de réalisation, moyennant parfois quelques modifications mineures à la portée de l'homme du métier. Il convient également de noter que l'invention n'est pas limitée à un seul axe de guidage. Plusieurs axes de guidage du piston peuvent donc être mis en oeuvre, avantageusement avec des éléments étanches et 15 déformables permettant d'isoler ces axes de guidage du vide régnant dans l'enceinte sous vide. C'est en particulier le cas avec deux axes de guidage qui sont alors avantageusement disposés de part et d'autre du piston avec une conception qui peut reprendre, indifféremment, les différents modes de 20 réalisation décrits précédemment. La description qui précède a été effectuée pour un vérin hydraulique ou pneumatique. A cet effet, le corps de vérin 101, 101 comporte une chambre 26, 26' logeant une paroi appartenant au piston 25, 25' qui sépare la chambre en deux parties afin que chaque partie de la chambre 25 reçoive un fluide à pression contrôlée pour assurer le déplacement du piston. Lorsque le vérin est électrique, une telle chambre 26, 26' n'est plus nécessaire et l'arbre formant piston 25, 25' se réduit alors à sa tige. Cet arbre 25, 25' est alors de forme sensiblement similaire à l'axe de guidage, lorsqu'un tel axe de guidage est prévu. L'arbre 25, 25' est cependant un arbre 30 d'entraînement du fait que l'action du vérin électrique s'opère sur celui-ci, alors que l'axe de guidage n'est qu'entraîné.

Enfin, la description qui précède a été faite pour une application sur enceinte sous vide, à l'extérieur de laquelle règne la pression atmosphérique. Toutefois, le vérin selon l'invention peut trouver application dès lors qu'il existe un différentiel de pression entre l'intérieur et l'extérieur d'une enceinte.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Vérin (200, 200', 201, 202) comportant un corps (101, 101'), un arbre (25, 25') susceptible de se translater longitudinalement, un élément (3, 3') étanche et déformable monté entre une face (11, 11') du corps (101, 101') et une paroi (21, 21') de l'arbre (25, 60), de sorte à former une chambre (4, 4') au sein du vérin, ladite face (11, 11') étant destinée à être montée sur une paroi externe d'une enceinte, caractérisé en ce le vérin comprend : - au moins un autre élément étanche et déformable (30, 30', 310) monté entre une autre face (12, 12') du corps (101, 101') et une autre paroi (22, 22', 23) de l'arbre (25, 60), tel qu'un piston et/ou un axe de guidage de ce piston lorsqu'au moins un tel axe de guidage est prévu, de sorte à former une autre chambre (40, 410, 40') au sein du vérin, ladite une autre face (12, 12) étant opposée, par rapport au corps, à la face (11, 11') du corps de vérin ; - au moins un moyen de communication fluidique (71, 71', 76) entre chacune des deux chambres (4, 4' ; 40, 40' ; 410) et le contour (105) du corps ; - un couvercle (50, 50', 51) monté sur ladite une autre face (12, 12') du corps (101, 101') de sorte à former, avec ledit un autre élément étanche et déformable (30, 30', 310) et ladite une autre paroi (22, 22', 23) de l'arbre (25, 60), une enceinte (102, 102', 103) dite enceinte auxiliaire ; - un autre moyen de communication fluidique (70, 75) traversant le corps (101, 101') depuis une partie de la face (11, 11') qui est située à l'extérieur de la chambre (4, 4') et l'enceinte auxiliaire.
2. 2. Vérin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin comprenant un arbre (25) formant piston et un autre arbre (60) formant un axe de guidage (60) du piston (25), ledit au moins un autre élémentétanche et déformable (310) est monté sur ladite une autre paroi (23) de l'axe de guidage (60).
3. 3. Vérin selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend : - un élément étanche et déformable (300) additionnel monté entre la face (11) du corps (101) et une liaison mécanique reliant la paroi (21) du piston (25) à l'axe de guidage, cette liaison mécanique pouvant se réduire à la paroi (21) du piston elle-même, de sorte à former une chambre (400) additionnelle au sein du vérin et à l'extérieur de laquelle ledit un autre moyen de communication fluidique (75) débouche au niveau de la face (11) ; - un moyen de communication fluidique (74) entre cette chambre (400) additionnelle et le contour (105) du corps.
4. 4. Vérin selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément étanche et déformable (3) participant à former la chambre (4) au niveau du piston (25) et l'élément étanche et déformable (300) additionnel participant à former la chambre (400) additionnel au niveau de l'axe de guidage ne forment qu'un seul et même élément étanche et déformable, si bien lesdites chambres (4, 400) ne forment qu'une seule et même chambre.
5. 5. Vérin selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un élément étanche et déformable (30) additionnel monté entre ladite une autre face (12) du corps (101) et ladite une autre paroi (22) du piston (25) de sorte à former une chambre (40) additionnelle au sein du vérin et en ce que le couvercle (51) forme l'enceinte auxiliaire avec ledit un autre élément étanche et déformable (310), ladite une autre paroi (23) de l'axe de guidage (60), ledit un élément étanche et déformable (30) additionnel et ladite une autre paroi (22) du piston (25).
6. 6. Vérin selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément étanche et déformable (30) additionnel participant à former la chambre (40) au niveau de ladite une autre paroi (22) du piston (25) et l'élément étanche et déformable (310) participant à former la chambre (410) au niveau de la paroi (23) de l'axe de guidage ne forment qu'un seul et même élément étanche et déformable, si bien lesdites chambres (4, 410) ne forment qu'une seule et même chambre du côté de l'enceinte auxiliaire.
7. 7. Vérin selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, - un élément étanche et déformable (30) additionnel monté entre ladite une autre face (12) du corps (101) et ladite une autre paroi (22) du piston (25) de sorte à former une chambre (40) additionnelle au sein du vérin ; - un autre moyen de communication fluidique (71) entre la chambre (40) additionnelle et le contour (105) du corps ; - un autre couvercle (50) monté sur ladite une autre face (12) du corps (101) de sorte à former, avec ledit un élément étanche et déformable (30) additionnel et ladite une autre paroi (22) du piston (25), une enceinte (102) dite enceinte auxiliaire additionnelle ; - un autre moyen de communication fluidique (70) traversant le corps (101) depuis une partie de la face (11) qui est située à l'extérieur de la chambre (40) additionnelle et l'enceinte auxiliaire (102) additionnelle.
8. 8. Vérin selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des chambres (4, 40, 410, 400) est formée à l'extérieur du corps de vérin (101).
9. 9. Vérin selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des chambres (4', 40') est formée à l'intérieur du corps de vérin.
10. 10. Utilisation d'un vérin selon l'une des revendications précédentes sur une enceinte soumise à un différentiel de pression entre son volume interne et l'extérieur pour compenser les efforts liés à ce différentiel de pression.5