EP1128073A1 - Procédé de fermeture de l'extrémité formant le fond ou le guide de tige du fût d'un cylindre de travail - Google Patents

Procédé de fermeture de l'extrémité formant le fond ou le guide de tige du fût d'un cylindre de travail Download PDF

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EP1128073A1
EP1128073A1 EP00440059A EP00440059A EP1128073A1 EP 1128073 A1 EP1128073 A1 EP 1128073A1 EP 00440059 A EP00440059 A EP 00440059A EP 00440059 A EP00440059 A EP 00440059A EP 1128073 A1 EP1128073 A1 EP 1128073A1
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flange
closing
cylinder
groove
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EP00440059A
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Jacques Audureau
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Serta
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Serta
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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
    • F15B15/1438—Cylinder to end cap assemblies
    • 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

  • the subject of the present invention is a method of securing of a closure flange at the end forming the bottom or the rod guide of the barrel of a jack and including a hydraulic cylinder.
  • Current hydraulic cylinders are made up of a closed cylinder or barrel-shaped barrel of sealingly at each of its ends by a flange and containing an axially movable piston whose rod is guided by a guide bore in one either of the two body closing flanges cylindrical.
  • the flanges are generally secured to the barrel ends by screwing, gluing, welding, by rod, or by tie rods and usually have a channel for conveying the pressurized fluid into the chamber corresponding cylinder, when this channel is not welded directly on the cylindrical body.
  • the document US 5 680 808 relates to a jack comprising a cylinder body whose flanges closing its ends are adjustable in rotation about the axis of said body, which body has at each of its ends, on its internal face, an annular groove while each flange is fitted with a compressible annular ring coming from forcefully insert into said annular groove to block axially said flange in the closed position while allowing an axial rotation of the latter.
  • this device has the disadvantage to use a stop segment whose operations of fastening in the external surface of the flange, as well as the realization of the annular groove practiced in the body of cylinder to receive said insert increase the manufacturing cost of the cylinder.
  • the object of the present invention is to remedy these disadvantages by proposing a joining process a closing flange at the end of the cylinder barrel allowing to rotate the said flange to adjust the angular position of the fluid inlets, at a cost lower than current fastening systems, and allowing keep the closing flange in rotation with a sufficient resisting torque to avoid a free rotation.
  • the method of fixing a closing flange at the end of the barrel of a cylinder consists insert the flange into the end of the cylinder barrel and then carry out a controlled crimping of the barrel by a deformation of its material, forming a constriction, which is pushed back into a throat of the flange so on the one hand to ensure mechanically the tear resistance of the latter from was and on the other hand to create a resistant couple between said flange and said barrel to allow axial rotation of the flange and its maintenance in angular position.
  • the tearing of the flange, whose resistance said removal is ensured by the crimping process according to the present invention is caused by the pressure at inside the barrel or by an external tensile force when the cylinder rod is fully extended if the piston abuts on the rod guide.
  • the flange throat has a section transverse in V.
  • the groove has a cross section rounded.
  • control of the constriction forming the deformation of material in the barrel can be made by means of a stop or by stopping the crimping pressure when this exceeds a threshold value.
  • a cylinder 1 consisting of a barrel 10 closed at one of its ends by a flange 2 forming a plug for its closure.
  • the flange 2 has a cylindrical shape, but can have any other shape, and has a head 20 which abuts against the end of the barrel 10 and which extends by a part 21 of diameter substantially equal to internal diameter of the barrel 10 so as to be inserted closely into the latter.
  • a peripheral groove 22 of V-shaped cross section east practiced in part 21 of the flange 2 near this last and that a channel 23 is practiced in the flange 2 for convey a pressurized fluid into chamber 11 of the barrel 10.
  • the attachment of the flange 2 to the end of the barrel 10 of working cylinder 1 is produced according to the process of the invention by carrying out in a controlled manner, according to R, a constriction 24 of the barrel wall 10 facing the groove 22 corresponding to an elastic deformation of the metal of the barrel which is pushed back into the groove 24 so as to ensure mechanically the resistance to tearing, which shrinks 24 is positioned in the latter in contact with its two upstream 25 and downstream 26 walls.
  • the user can, depending on the application, change the orientation of the 23 'entrance of the fluid inlet channel 23 by rotating the flange 2, relative to the cylinder 10 of the cylinder 1, around its virtual axis 10 ', which flange 2, due to the resistant torque, is maintained in this angular position.
  • the flange 2 can also form the bottom of cylinder 1 as the other end forming the guide cylinder rod 1.
  • the groove 22 ′ may be of rounded shape.
  • the crimping method according to the invention allows, without adding additional room, and in a very small footprint to create a mechanical stress of friction between the barrel and the closing flange.
  • the sealing function is achieved by a tonic seal, by example, positioned in a groove in the flange closing.

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Abstract

Procédé de fixation d'un flasque (2) de fermeture à l'extrémité du fût (10) d'un vérin (1) selon l'invention. Il consiste à insérer le flasque (2) dans l'extrémité du fût (10) du vérin (1) puis à effectuer un sertissage contrôlé dudit fût (10) par une déformation de sa matière, formant un rétreint, qui est refoulée dans une gorge (24) du flasque (2) de manière à assurer mécaniquement d'une part la résistance à l'arrachement et d'autre part à créer un couple résistant entre ledit flasque (2) et ledit fût (10) pour autoriser la rotation axiale de ce dernier et son maintien en position angulaire. <IMAGE>

Description

La présente invention a pour objet un procédé de solidarisation d'un flasque de fermeture à l'extrémité formant le fond ou le guide de tige du fût d'un vérin et notamment d'un vérin hydraulique.
Les vérins hydrauliques actuels sont constitués d'un corps de cylindre ou fût de forme tubulaire fermé de manière étanche à chacune de ses extrémités par un flasque et renfermant de manière axialement mobile un piston dont la tige est guidée par un alésage de guidage pratiqué dans l'un ou l'autre des deux flasques de fermeture du corps cylindrique. Les flasques sont généralement solidarisés aux extrémités du fût par vissage, collage, soudage, par jonc, ou par des tirants et comportent le plus souvent un canal pour l'acheminement du fluide sous pression dans la chambre correspondante du vérin, lorsque ce canal n'est pas soudé directement sur le corps cylindrique.
Toutefois l'orientation relative des entrées d'huile ne peut pas être effectuée dans le cas où les flasques sont solidarisés au fût par collage, soudage ou par tirants et, lorsque les flasques sont solidarisés au fût par vissage, il faut adjoindre une pièce tournante intermédiaire rendant le système complexe. Ainsi les vérins actuels, pour répondre à des attentes diverses, sont munis de flasques comportant d'origine des entrées de fluide orientées suivant un angle déterminée en fonction de l'application.
Le document US 5 680 808 a pour objet un vérin comprenant un corps de cylindre dont les flasques fermant ses extrémités sont réglables en rotation autour de l'axe dudit corps, lequel corps comporte à chacune de ses extrémités, sur sa face interne, une gorge annulaire tandis que chaque flasque est muni d'un anneau annulaire compressible venant s'insérer en force dans ladite gorge annulaire pour bloquer axialement ledit flasque en position de fermeture tout en permettant une rotation axiale de ce dernier.
Toutefois ce principe de fixation des flasques ne permet pas d'offrir un couple résistant suffisamment important pour éviter une rotation libre du flasque de fermeture.
En outre ce dispositif présente l'inconvénient d'utiliser un segment d'arrêt dont les opérations de solidarisation dans la surface externe du flasque, ainsi que la réalisation de la gorge annulaire pratiquée dans le corps de cylindre pour recevoir ladite pièce rapportée augmentent le coût de fabrication du vérin.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de solidarisation d'un flasque de fermeture à extrémité du fût d'un vérin permettant d'orienter en rotation ledit flasque pour régler la position angulaire des entrées de fluide, d'un coût inférieur aux systèmes de fixation actuels, et permettant de réaliser un maintien en rotation du flasque de fermeture avec un couple résistant suffisamment important pour éviter une rotation libre.
Le procédé de fixation d'un flasque de fermeture à l'extrémité du fût d'un cylindre selon l'invention consiste à insérer le flasque dans l'extrémité du fût du vérin puis à effectuer un sertissage contrôlé du fût par une déformation de sa matière, formant un rétreint, qui est refoulée dans une gorge du flasque de manière, d'une part à assurer mécaniquement la résistance à l'arrachement de ce dernier du fût et d'autre part à créer un couple résistant entre ledit flasque et ledit fût pour autoriser la rotation axiale du flasque et son maintien en position angulaire.
L'arrachement du flasque, dont la résistance audit arrachement est assuré par le procédé de sertissage selon la présente invention, est provoqué par la pression à l'intérieur du fût ou par un effort de traction extérieur lorsque la tige du vérin est entièrement sortie si le piston vient en butée sur le guide de tige.
Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention la gorge du flasque présente une section transversale en V. Ainsi la contrainte créée par la pression du fluide dans le vérin, augmente l'effort sur une des deux faces de la gorge et diminue l'effort créé sur l'autre face, maintenant l'effort de frottement anti-rotation de l'assemblage.
Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention la gorge présente une section transversale arrondie.
Toujours conformément à l'invention le contrôle de la réalisation du rétreint formant la déformation de matière dans le fût peut être effectué au moyen d'une butée ou par arrêt de la pression de sertissage lorsque celle-ci dépasse une valeur seuil.
Les avantages et les caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente plusieurs modes de réalisation non limitatifs.
  • la figure 1 représente une vue en coupe d'un premier mode de réalisation préférentiel du dispositif de fermeture selon l'invention.
  • la figure 2 représente une vue en coupe d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de fermeture selon l'invention.
Si on se réfère à la figure 1 on peut voir un vérin 1 constitué d'un fût 10 fermé à l'une de ses extrémités par un flasque 2 formant un bouchon pour son obturation.
Le flasque 2 présente une forme cylindrique, mais peut avoir tout autre forme, et comporte une tête 20 qui vient en butée contre l'extrémité du fût 10 et qui se prolonge par une partie 21 de diamètre sensiblement égal au diamètre interne du fut 10 de manière à venir s'insérer étroitement dans ce dernier. On peut voir également qu'une gorge périphérique 22 de section transversale en V est pratiquée dans la partie 21 du flasque 2 à proximité de ce dernier et qu'un canal 23 est pratiqué dans le flasque 2 pour acheminer un fluide sous pression dans la chambre 11 du fût 10.
La solidarisation du flasque 2 à l'extrémité du fût 10 du cylindre de travail 1 est réalisée selon le procédé de l'invention en effectuant de manière contrôlée, selon R, un rétreint 24 de la paroi du fût 10 en regard de la gorge 22 correspondant à une déformation élastique du métal du fût qui est refoulé dans la gorge 24 de manière à assurer mécaniquement la résistance à l'arrachement, lequel rétreint 24 vient se positionner dans cette dernière au contact de ses deux parois amont 25 et aval 26.
Ainsi l'utilisateur peut, en fonction de l'application, modifier l'orientation de l'entrée 23' du canal 23 d'entrée de fluide en faisant tourner le flasque 2, par rapport au fût 10 du vérin 1, autour de son axe virtuel 10', lequel flasque 2, du fait du couple résistant, est maintenu dans cette position angulaire.
En position de vérin 1, la contrainte créée par la pression du fluide dans le fût 10 augmente l'effort sur la paroi aval 26 et diminue l'effort sur la paroi amont 25, maintenant l'effort anti-rotation de l'assemblage du flasque 2 avec le fût 10.
On notera que le flasque 2 peut aussi bien former le fond du cylindre 1 que l'autre extrémité formant le guide de tige du cylindre 1.
Si on se réfère maintenant à la figure 2 on peut voir que dans un deuxième mode de réalisation de l'invention la gorge 22' peut être de forme arrondie.
Ainsi le procédé de sertissage selon l'invention permet, sans ajout de pièce supplémentaire, et dans un encombrement très réduit de créer une contrainte mécanique de frottement entre le fût et le flasque de fermeture. La fonction d'étanchéité est réalisée par un joint tonique, par exemple, positionné dans une gorge pratiquée dans le flasque de fermeture.
Il va de soi que la présente invention ne saurait être limitée à la description qui précède d'un de ses modes de réalisation, susceptible de subir un certain nombre de modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (4)

  1. Procédé de fixation d'un flasque (2) de fermeture à l'extrémité du fût (10) d'un vérin (1) selon l'invention caractérisé en ce qu'il consiste à insérer le flasque (2) dans l'extrémité du fût (10) du vérin (1) puis à effectuer un sertissage contrôlé dudit fût (10) par une déformation de sa matière, formant un rétreint, qui est refoulée dans une gorge (24) du flasque (2) de manière à assurer mécaniquement d'une part la résistance à l'arrachement et d'autre part à créer un couple résistant entre ledit flasque (2) et ledit fût (10) pour autoriser la rotation axiale de ce dernier et son maintien en position angulaire.
  2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la gorge (22) présente une section transversale en V.
  3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la gorge (22') présente une section transversale arrondie.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le contrôle de la réalisation du rétreint (24;24') est effectué au moyen d'une butée ou par arrêt de la pression de sertissage de l'extrémité du fût (10) lorsque celle-ci dépasse une valeur seuil.
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