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"Garniture d'étanchéité perfectionnée pour organes coulissants et son application aux vérins"' .Le problème d'étanchéité entre un piston et un cylindre est étudié depuis fort longtemps et a été résolu, dans les cas les plus variés, d'une infinité de manières..
Toutefois, la plupart de ces solutions sont plus ou moins compliquées et néoessitent, en particulier, un usinage exces- sivement précis'des diverses pièces en présence..
La présente invention a pour but de réaliser l'étanchéité entre un piston et un cylindre sans qu'il soit nécessaire d'ajuster ces deux organes l'un dans l'autre et sans qu'il y
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ait danger de fuite, même s'il règne dans le cylindre des pressions très élevées.
La. présente invention a pour objet une garniture d'étan- chéité pouvant être montée facilement sur un piston quel- conque et assurant simultanément, d'une part, l'étanchéité entre le piston et le cylindre, et, d'autre part, le guidage du piston dans le cylindre.
En plus, la garniture suivant l'invention peut assurer les deux avantages précités sans même être fixée au piston.
Enfin, sa Présence n'augmente pas la longueur du piston, de telle sorte que ce dernier peut descendre complètement jus- qu'au fond du cylindre, ce qui permet d'utiliser toute la course du piston.
La garniture suivant l'invention est constituée par une ' bague en métal et par une calotte en matière plastique ou élastique venant se fixer sur, ou dans la bague précitée, de manière à constituer un tout avec cette dernière. Pour assu- rer l'étanchéité entre un piston et son cylindre, à l'aide de la garniture suivant l'invention, il suffit dedécolleter l'extrémité inférieure du piston sur une hauteur légèrement supérieure à celle de la garniture et d'enfiler cette der- nière sur l'extrémité de diamètre réduit. On peut éventuel- lement compléter l'ensemble par une butée, par exemple annulaire, empêchant la garniture de glisser vers le bas.
De cette manière,la partie métallique de la garniture assure le guidage du piston, tandis que la calotte réalise l'étan- chéité désirée. la garniture d'étanchéité suivant l'invention peut trou- ver les applications les plus variées dans tout dispositif comportant un piston et un cylindre.
Néanmoins, cette garniture est particulièrement avan- tageuse dans le cas de vérins hydrauliques ou pneumatiques, de telle sorte que l'invention vise, en plus de la garniture proprement dite, son application à de tels vérins, de même qu'à titre de produit industriel nouveau, tout vérin compor-
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tant une telle garniture.
En plus, grâce au fait qu'avec une garniture suivant l' invention on utilise la totalité de la course du piston, l'utilisation de cette garniture dans des vérins hydrauli- ques télescopiques, comprenant plus d'un piston, est parti- culièrement intéressante.
L'invention vise donc, d'une façon encore plus particu- lière, l'application d'une telle garniture @ de tels vérins.
Enfin, l'inventeur a constaté que, dans le cas de vérins de levage, l'utilisation de la garniture offrait un avanta- ge de simplicité, de réduction du.prix de revient, ainsi que toute une série d'autres avantages. L'invention vise donc également, et ceci à titre de produit industriel nouveau tout vérin de levage hydraulique ou pneumatique et encore plus particulièrement un vérin télescopique comportant plus d'un piston.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, on prévoit une disposition spéciale poux* réaliser la but'ée en fin de course du ou des pistons d'un vérin.
L'organe de butée suivant l'invention est constitué-par deux gorges pratiquées l'une dans la paroi intérieure du cy- lindre et l'autre dans la paroi extérieure du piston et par deux éléments annulaires venant s'engager l'un dans la gorge du piston et l'autre dans la gorge du cylindre. La position relative de ces gorges, leur diamètre et la section des or- ganes annulaires sont calculés de telle manière qu'au moment où le piston arrive dans la position désirée par rapport au cylindre, par exemple à la fin de sa course ascendante, les deux organes annulaires viennent buter l'un contre l'autre.
De cette manière, le résultat se trouve atteint d'une façon parfaite, tandis que le prix de revient de ce dispositif est excessivement faible. En effet, il suffit de pratiquer dans Ie piston et dans le cylindre une gorge et y placer librement une bague qui peut être fendue..
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La forme et les dimensions des gorges et la nature de la bague peuvent varier dans de larges limites sans s'é- carter pour celà de l'esprit de l'invention. Toutefois, l'invention vise d'une façon particulière un mode de réali. sation préféré,,, dans lequel les organes annulaires places dans les gorges sont constitués par de simples cordes à. piano. Dans ce cas les gorges ont, de preférence, une sec- tion rectangulaire et on'6 une profondeur égale ou légère- ment supérieure au rayon de la corde, la distance entre la périphérie intérieuredu cylindre et la périphérie ex- térieure du piston étant légèrement supérieure au rayon de la corde.
Il doit être bien entendu que l'invention n' est pas limitée à l'application de la butée, qui vient d'être définie à des vérins d'un type particulier quelconque. néanmoins, elle offre des avantages particuliers dans le cas de vérins de levage, de telle sorte que l'inven- tion vise, indépendamment de l'organe de butée en lui-même - le produit industriel nouveau constitué par un vérin de levage comportant comme butée l'organe précité.
Elle vise en plus et, ceci également à titre de pro- duit industriel nouveau, un vérin télescopique, comportant plus d'un piston et muni de butées suivant l'invention.
Conformément à encore une autre caractéristique de l 1 invention, la purge du vérin est réalisée à l'aide d'un poussoir, placé dans le carter et faisant saillie à l'ex- térieur de celui-ci, sollicité normalement vers la posi- tion de fermeture par un système élastique et susceptible d'être actionné dans le sens d'ouverture d'une façon sim- ple et commode par l'extrémité du levier amovible servant à actionner la pompe du vérin, et qui vient prendre appui
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sur une partie appropriée du carter. Ce poussoir soulève une bille de son siège et établit une communication entre l'intérieur du ou des cylindres du vérin avec le carter.
Avec cette disposition, aussitôt qu'on cesse d'exercer 1' action-de poussée sur l'extrémité du poussoir, le ressort ramène celui-ci dans sa position d'e repos, la bille revient automatiquement reposer sur son siège et la communication se trouve interrompue.
Suivant une disposition préférée de l' invention, 1'ex- trémité' supérieur du poussoir est disposée directement en- @ .dessous de l'extrémité de la chape dans laquelle vient s' engager le levier de la pompe, la partie du couvercle du carter du vérin, d'ans laquelle débouche le poussoir, étant agencée de manière à présenter un point d'appui pour l'ex- trémité du levier, de telle sorte qu'il suffit de dégager le levier de sa chape et de laisser tomber son extrémité pour que celui...ci s'engage dans le logement précité, après quoi on appuie sur l'extrémité du levier qu'on tient à la main :pour exercer sur le poussoir la pression d ésirée, l' autre extrémité du levier pivotant, lors de ce mouvement, autour de son point d'appui contre le rebord du logement,,.
L'invention sera mieux comprise à l'aidé des dessins annexés, sur lesquels on, a représenté, à titre d'exemple, une garniture suivant l'invention, ainsi qu'un vérin téles. copique de levage, agencé conformément à l'invention.
Sur ces dessins :
La figure I est une vue en coupe axiale d'une garni- ture suivant 1'* invention, montée sur un piston coulissant dans un cylindre.
La figure '2 est une vue en coupe d'un vérin hydraulique télescopique suivant l'invention;
La figure 3 montre, en coupe axiale, une réalisation de la butée suivant l'invention;
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La figure 4, également en coupe axiale, l'application de cette butée à un vérin de levage télescopique,
La figure 5 est une vue en coupe d'un vérin suivant 1 invention;
La figure 6 est une vue de détail montrant un mode de réalisation;
La 'Ligure7 montre une autre variante en coupe verti- cale
La figure 8 est une vue en coupe horizontale de la 'construction de la figure 7;
La figure 9 montre une troisième variante en coupe ver- ticale et,
La figure I0 est une coupe horizontale de la variante de la figure 8.
En se référant d'abord à la figure 1, on voit en 4 un cylindre dans lequel peut coulisser un piston 3 L'extré- mité inférieure de ce piston est décolletée en 19. Sur la partie de diamètre réduit est montée une bague 1, métalli- que, à laquelle est fixée une calotte en matièreplasti- que, ou analogue? 2, l'ensemble des organes 1 et 2 formant la garniture d'étanchéité. Il est facile de comprendre que la bague métallique 1 assure le guidage du piston dans le cylindre, tandis que la calotte 2 assure l'étanchéité entre ces deux organes.
Quoique la garniture puisse être montéesur la partie 19 du piston, sans aucune fixation, il est préférable de prévoir une butée, telle qu'une bague annulaire 20, pour l'empêcher de quitter la partie 19 du piston.
En se référant à la figure 2, on voit un vérin hydrau- lique télescopique. 15 représente la base de ce vérin, 14 le carter, 17 18 la pompe et 16, le dispositif de com- mande de cette dernière.On voit en 13 le premier cylindre dans lequel coulisse un deuxième cylindre 11, formant pis- ton par rapport au cylindre I3. Enfin un deuxième piston
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6, coulisse dans le cylindre 11. On voit en 5 la vis habituel- le destinée à être amenée en contact avec 1'essieu avant de faire monter le vérin.
Les extrémités inférieures des deux pistons 6 et 11 sont décolletées de manière à présenter des parties de diamètre ré- duit, respectivement I9a et I9b. Sur chacune 'de ces parties de diamètre réduit est enfilée une garniture suivant l'inven- tion, constituée par une bague métallique 1 et une calotte en matière plastique ou élastique, 20 Des organes de butées, tels que 10, assurent, de préférence, le maintien de la garniture en place. Le guidage des pistons 6 et 11 est assuré par les bagues 7'et 1, des bagues élastiques 8 servant éventuellement à empêcher la pénétration des saletés.
I1 est facile de voir qu'avec la garniture suivant l'in- vention les deux pistons peuvent descendre jusqu'au fond des cylindres respectifs et, en fait, dans l'exemple considéré, jusqu'au fond du cylindre 13, de telle sorte que l'encombre- ment du vérin se trouve réduit au minimum, la total'ité des côurses des pistons étant utilisable.
Par ailleurs, il est prévu, suivant un mode de réalisation de l'invention, d'assurer la rentrée du piston 11 par une bu- tée vissée sur la partie supérieure du piston 6 et constituée par exemple par une bague 28.
En se référant à la figure 3, on voit, en 3 un piston placé dans un cylindre 4. Conformément à 1 t'invention, il est prati- qué dans le piston'et dans le cylindre des gorges 33, la gor- ge du cylindre recevant une corde à piano 34 et la gorge du piston, une corde à piano 35. Ainsi qu'on le voit sur le des- sin, il suffit que le piston'3 arrive dans sa course ascen- dante dans la position de la figure 3. pour que la corde à piano 35 vienne buter contre la corde à piano'34. En exami- nant les détails, on voit immédiatement la simplicité de la construction..
Sur la 'figure 4 on a représenté, à titre d'exemple, un vérin hydraulique télescopique suivant l'invention. Sur'ce dessin, on voit en 15 la base=du vérin, en 14 son carter, en @ '
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I6,I7,I8 la pompe. Ce vérin comporte un premier cylindre 13, vissé dans la base 15 et recevant un deuxième cylindre 11 for- mant piston par rapport au cylindre 13 et recevant lui-même un deuxième piston 6. Celui-ci porte,à la manière habituelle:, une vis 5 destinée à être amenée en contact avec la charge à soulever, tel que par exemple l'essieu d'un véhiculeL'étan- chéité entre les pistons et les cylindres est assurée dans cet exemple par des garnitures d'étanchéité 1,2.
La limitation des déplacements ascendants du piston est assurée par un dispositif semblable à celui de la figure 3 et comportant des gorges pratiquées dans le cylindre et le pis- ton et recevant des cordes à piano 34 et 35. L'encastrement des pistons 6 et Il dans leurs cylindres respectifs 11 et 13 est assuré par des bagues 7 et 1, d'une part, et 7 et 1, d' autre part. La protection contre les saletes et les poussières est assurée par des bagues plastiques ou élastiques 8.
La bague 7 est maintenue en place par vissage dans un écrou vissé lui-même sur un filetage du cylindre I3. Par con- tre, le maintien en place de la bague 7 est assuré par une corde à piano 38, s'engageant dans une gorge pratiquée à 1' extrémité supérieure du cylindre Il. De même le maintien en place des garnitures d'étanchéité est assuré par des cordes à piano semblables 21, s'engageant chacune dans une gorge pratiquée dans le piston correspondant Quoique le maintien en place de ces divers organes peut être réalisé de tout au- tre'manière, sans s'écarter pour celà de l'esprit de l'inven- tion, celle-ci vise particulièrement l'utilisation,comme bu- tées, de cordes à piano placées dans des gorges annulaires, même dans le cas considéré d'une seule gorge recevant une seule corde à piano,
l'invention visant de la façon la plus générale l'utilisation dans les vérins, comme organes de bu-' tées, de cordes à piano placées dans des gorges annulaires
Par ailleurs, on remarquera que toutes les pièces cylin- driques sont réalisées sans aucune partie saillante ni vers l'intérieur, ni vers l'extérieur', ce qui facilite grandement leur fabrication.
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Dans les même bat, la butes.qui assure la rentrée du cylin- dre 11 est constituée par une simple bague 28 rapportée, par exemple par vissage, sur l'extrémité supérieure division 60 .En se référant à la figure 5, on voit en 14 le carter du vérin et en 11 la partie mobile de celui-ci. Dans l'exemple représenté le vérin est du type dit télescopique, et comporte deux pistons.
On voit en I8 la pompe, en 50 le canal de com- munication entre la pompe et le carter formant réservoir, et en 51 le canal de communication entre le vérin et le disposi- tif de purge, qui communique, par ailleurs, -par un passage @ @
48 avec l'intérieur du carter Ce dispositif de purge est constitué par un boîtier 49, dans lequel coulisse un piston 45 dont l'extrèmité supérieure forme poussoir. Le. piston'45 est sollicité par un ressort de bas en haut.
Le passage 51 est fermé normalement par une bille 47, appliquée contre son siège par un ressort appropriéo Pour établir une communica- tion entre les passages 51 et 48, et, par conséquent, entre l'intérieur des cylindres et le carter, il suffit d'appuyer de haut en bas sur le poussoir pour que l'extrémité inférieu- re du piston, formant une pointe 46, vienne écarter la bille
47 de son siège. Il-est facile de comprendre, qu'une fois la purge,terminée la communication se trouve automatiquement interrompue par l'action du ressort.
Pour exercer la poussée désirée sur le poussoir 45, la partie supérieure du carter 14 comporte un logement, dont le bord supérieur est recourbé de manière à former un épaulement
52. Le levier 44, qui sert à actionner la pompe, est engagé normalement dans la chape 53 articulée en 54 au carter 14 et servant à actionner la pompe I8. Pour faire la purge, il suffit de tirer légèrement de gauche à droite, sur le levier
44 et de laisser tomber son extrémité pour que celui-ci pas- se de la position 44a dans laquelle elle était engagée dans la chape 53, dans la position,44, représentée en traits pleins sur le dessin.
A ce moment, il suffit d'appuyer de haut en bas sur l'extrémité du levier qu'on tient à la main pour amener ce levier de la position 44 dans la position
44b dans laquelle ce levier, en pivotant autour du point 55,
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vient appuyer sur 1'extrémité du poussoir.
Sur la figure 6 on a représenté un mode de construction dans lequel pour empêcher l'extrémité du levier 44, de se dégager du logement et pour permettre le retrait du vérin de.- sous le véhicule,après la purge on a, prévu dans cette extré- mité un trou 57 et sur le bord du logement 52 une pointe 56 destinée à s'engager dans ce logement.
Sur les figures 7 et 8 on a représenté une autre variante, de construction empêchant le levier de se dégager du loge- ment, en permettant le retrait du vérin après la purge. Dans cet exemple le carter présente deux épaulements 59 et 60 en- tre lesquels vient s'engager un axe 61 porté par le levier.
Enfin, sur la figure 9, le levier est maintenu en place dans le logement, dans la position désirée, par deux épaule- ments 63 et 65, une partie de l'extrémité du levier étant découpée, ainsi qu'on le voit en 62, la partie de diamètre réduit 64 s'engageant entre les deux épaulements 63 et la partie de plus grand diamètre entre les épaulements 65.
I1 doit être bien entendu que l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés et que la forme exacte de la bague et de la calotte, leur manière d'assem- blage, la matière dont estfaite la calotte, etc... peuvent varier dans de larges limites sans s'écarter pour celà de l'esprit de l'invention.
Il doit être bien entendu par ailleurs que l'invention n'est nullement limitée à une forme d'exécution particulière quelconque du dispositif de purge, placé dans le carter du vérin ni même à la forme exacte du logement dans lequel vient tomber l'extrémité du levier et que les divers détails et dispositions constructives peuvent subir de nombreuses modi- fications sans s'écarter pour celà de 1'* esprit de l'invention