FR2666531A1

FR2666531A1 - Improvement to the method of manufacturing hydraulic cylinders and cylinders obtained by this method

Info

Publication number: FR2666531A1
Application number: FR9011189A
Authority: FR
Inventors: Leduc Joel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-09-06
Filing date: 1990-09-06
Publication date: 1992-03-13
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: FR2666531B1

Abstract

The method of manufacturing the cylinder consists, after installing the piston (8) into the tubular body (1) and the guide ring (12) on the end of the said tubular body, in carrying out an operation of joining, by welding, the said tubular body to the said ring (12), by means of an electron-beam or laser weld. The ring (12) includes a dynamic seal (14) located in proximity to its internal end, remote from the welding area in order to prevent any deterioration by heating. Such a cylinder has the advantage of having a modest (moderate) manufacturing cost; it resembles a disposable product.

Description

La présente invention concerne un perfectionnement au procédé de réalisation de verins hydrauliques. Elle concerne également le vérin obtenu par le procédé. The present invention relates to an improvement to the process for producing hydraulic cylinders. It also relates to the jack obtained by the process.

Le verin est une piece courante dans le domaine de l'hydraulique. Sa fabrication est une suite d'opérations de tournage et de rectifications, généralement peu complexes, mais toutes ces operations demandent un temps relativement long. De meme, l'assemblage et le montage final sont des operations qui demandent du temps et qui sont aussi relativement delicates. The cylinder is a common piece in the field of hydraulics. Its manufacture is a series of turning and rectification operations, generally not very complex, but all these operations require a relatively long time. Likewise, assembly and final assembly are operations which require time and which are also relatively delicate.

La plupart des verins hydrauliques sont demontables pour permettre des interventions visant par exemple a remplacer des joints d'etancheite. De ce fait, le corps cylindrique comporte, du cote de la bague de guidage de la tige, un filetage interne auquel correspond un filetage externe amenage sur ladite bague de guidage. La presence d'un filetage interne et les exigences en matiere de resistance mécanique font que l'épaisseur du corps tubulaire du vérin est importante. Le poids du vérin est dans une large mesure affecté par le poids du corps tubulaire cylindrique. Most hydraulic cylinders can be dismantled to allow interventions aimed, for example, at replacing seals. As a result, the cylindrical body comprises, on the side of the rod guide ring, an internal thread to which an external thread fitted on said guide ring corresponds. The presence of an internal thread and the requirements in terms of mechanical resistance make the thickness of the tubular body of the jack important. The weight of the cylinder is to a large extent affected by the weight of the cylindrical tubular body.

Le filetage interne a l'entree du corps tubulaire constitue une veritable râpe et complique serieusement le montage du piston. Que ce soit au montage en usine ou au cours de reparations, la présence du filetage ne facilite pas le passage des joints d'étanchéité du piston et leur éventuelle détérioration n'apparaît que lors de la mise en pression du vérin, c 'est-a-dire lorsqu'il est totalement monté. The internal thread at the entrance of the tubular body constitutes a real grater and seriously complicates the mounting of the piston. Whether at the factory assembly or during repairs, the presence of the thread does not facilitate the passage of the piston seals and their possible deterioration only appears when the cylinder is pressurized, that is ie when it is fully assembled.

Par ailleurs, le coût des interventions sur un vérin prend aujourd'hui des proportions importantes face au prix de revient du vérin lui-même. Aussi, ce genre d'interventions est de moins en moins justifié et tend a disparaitre. Furthermore, the cost of interventions on a jack today takes on significant proportions compared to the cost price of the jack itself. Also, this kind of intervention is less and less justified and tends to disappear.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des matériels actuels. Elle a tout d'abord pour but de diminuer considérablement le temps de fabrication de ce type de matériel, ainsi que le temps nécessaire au montage, grâce a une suppression de bon nombre d'opérations d'usinage. The present invention aims to remedy the drawbacks of current equipment. First of all, it aims to considerably reduce the manufacturing time for this type of material, as well as the time required for assembly, by eliminating a good number of machining operations.

La réduction notable du prix de revient de ces articles permet d'en faire des produits jetables, c'est- -dire ne présentant aucun avantage a être démontés en vue d'une réparation comme par exemple le changement des joints. The significant reduction in the cost price of these articles makes it possible to make disposable products, that is to say having no advantage in being dismantled for the purpose of repair, for example changing the seals.

Par ailleurs, ces vérins ont un poids inférieur aux vérins actuels, pour des capacités équivalentes. Cet avantage permet, sur certains types d'engins, de réduire d'une façon notable le poids embarqué. L'invention permet aussi de diminuer le nombre de joints. Furthermore, these jacks have a lower weight than current jacks, for equivalent capacities. This advantage makes it possible, on certain types of vehicles, to significantly reduce the on-board weight. The invention also makes it possible to reduce the number of joints.

Selon l'invention, le procédé de fabrication de vérins hydrauliques qui sont constitués d'un corps cylindrique fermé a une extrémité et munis, a l'autre extrémité, d'une bague de guidage de la tige du piston, consiste, apres mise en place du piston dans le corps cylindrique, et de la bague de guidage dans sa position appropriée a l'extrémité dudit corps cylindrique, a réaliser une operation d'assemblage par soudage au niveau de la jonction de l'extremite du corps cylindrique sur la bague de guidage, lequel soudage est effectué au moyen d'un faisceau d'électron ou par laser, de façon a realiser une focalisation d'énergie au niveau de la jonction.Cet assemblage réalise en meme temps ltétanchéité statique du vérin et supprime ainsi un joint. According to the invention, the method of manufacturing hydraulic cylinders which consist of a cylindrical body closed at one end and provided, at the other end, with a guide ring for the piston rod, consists, after setting place the piston in the cylindrical body, and the guide ring in its appropriate position at the end of said cylindrical body, to perform an assembly operation by welding at the junction of the end of the cylindrical body on the ring guide, which welding is carried out by means of an electron beam or by laser, so as to achieve a focusing of energy at the junction.This assembly achieves at the same time the static sealing of the jack and thus eliminates a joint .

L'utilisation préférentielle d'une soudure par faisceau d'électron ou par laser, tient au fait que l'énergie est concentrée sur un endroit restreint et l'on évite ainsi un endommagement ou une destruction du ou des joints d'étanchéité disposés dans la bague de guidage, en contact avec la tige du piston. The preferential use of an electron beam or laser weld is due to the fact that the energy is concentrated in a limited place and this prevents damage or destruction of the seal or seals arranged in the guide ring, in contact with the piston rod.

L'invention concerne également le vérin hydraulique obtenu par le procédé c'est- -dire assemble au moyen d'une operation de soudure par faisceau d'électron ou par laser. The invention also relates to the hydraulic cylinder obtained by the process, that is to say, assembled by means of an electron beam or laser welding operation.

Mais l'invention sera encore illustree a l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation et du dessin annexé, donné a titre indicatif et sur lequel on a représenté un vérin en demi-coupe et demi-vue extérieure. However, the invention will be further illustrated with the aid of the following description of an embodiment and of the appended drawing, given by way of indication and on which a cylinder is shown in half-section and half-view from the outside.

Le vérin représenté sur la figure est un vérin hydraulique constitue d'un corps tubulaire 1 allonge muni de deux orifices 2 et 3 d'introduction d'un fluide sous pression. The jack shown in the figure is a hydraulic jack consisting of a tubular body 1 extension provided with two orifices 2 and 3 for introducing a pressurized fluid.

Les organes appropriés 4 et 5 sont soudés au droit des orifices 2 et 3 pour permettre le raccordement du vérin aux organes classiques d'alimentation, non représentés. The appropriate members 4 and 5 are welded to the right of the orifices 2 and 3 to allow the jack to be connected to the conventional feed members, not shown.

L'extrémité du corps tubulaire 1, située a gauche sur le dessin, est obturée au moyen d'un fond 6. Ce fond 6 est soudé sur le corps tubulaire 1 au moyen d'une soudure classique, a l'arc par exemple, ou autre. The end of the tubular body 1, located on the left in the drawing, is closed by means of a bottom 6. This bottom 6 is welded to the tubular body 1 by means of a conventional weld, with an arc for example, Or other.

Ce fond 6 peut comporter, comme représenté sur le dessin, des moyens 7 servant a ancrer le vérin sur un matériel quelconque. This bottom 6 may include, as shown in the drawing, means 7 used to anchor the cylinder on any material.

Le corps tubulaire 1 renferme un piston 8 solidaire de la tige 9. Ce piston 8 est, dans l'exemple représenté, assemblé a la tige 9 de façon simplifiee, par soudage. Il comporte, par ailleurs, deux joints d'étanchéité 10 et 11. The tubular body 1 contains a piston 8 secured to the rod 9. This piston 8 is, in the example shown, assembled to the rod 9 in a simplified manner, by welding. It also has two seals 10 and 11.

L'autre extrémité du corps tubulaire 1, a droite sur le dessin, reçoit une bague 12 qui sert au guidage de la tige 9. Cette bague 12 est de forme cylindrique et son grand diametre correspond au diametre extérieur du corps tubulaire 1. The other end of the tubular body 1, on the right in the drawing, receives a ring 12 which is used to guide the rod 9. This ring 12 is of cylindrical shape and its large diameter corresponds to the outside diameter of the tubular body 1.

La bague 12 comporte un cylindrage 13 qui s'étend sur la moitié de sa longueur environ ; ce cylindrage 13 est emboîté dans le corps tubulaire 1 ; son diametre extérieur correspond au diametre extérieur du corps tubulaire 1. L'assemblage du corps tubulaire 1 et de la bague de guidage 12 s'effectue par une soudure a l'extremite dudit corps tubulaire 1, au niveau de l'épaulement 13' de ladite bague 12 en bout du cylindrage 13
Cette soudure est, de préférence, une soudure du type par faisceau d'électron ou une soudure par laser. Ce type de soudure permet de focaliser l'énergie, c'est- -dire permet d'éviter une dispersion des calories dans la bague 12, laquelle dispersion pourrait avoir pour effet d'endommager les joints interposés entre ladite bague 12 et la tige 9. Cette soudure est réalisée a grande vitesse ce qui permet aussi des économies de temps considérables au niveau de la fabrication.The ring 12 has a rolling 13 which extends over about half of its length; this rolling 13 is fitted into the tubular body 1; its outside diameter corresponds to the outside diameter of the tubular body 1. The tubular body 1 and the guide ring 12 are assembled by welding at the end of said tubular body 1, at the shoulder 13 ′ of said ring 12 at the end of the rolling 13
This weld is preferably a weld of the electron beam type or a laser weld. This type of welding makes it possible to focus the energy, that is to say it avoids a dispersion of the calories in the ring 12, which dispersion could have the effect of damaging the seals interposed between said ring 12 and the rod 9 This welding is carried out at high speed, which also allows considerable time savings in manufacturing.

La liaison par soudure entre le corps tubulaire 1 et la bague de guidage 12 permet egalement de realiser une étanchéité statique entre les deux pieces, sans joint. The welded connection between the tubular body 1 and the guide ring 12 also makes it possible to produce a static seal between the two parts, without a joint.

La bague de guidage 12 comporte, dans son alésage interne, en contact avec la tige 9, un joint d'étanchéité 14 disposé dans une gorge située a proximité de l'extrémité interne de ladite bague 12. Cette gorge 15 est du type semi-ouverte c'est-à-dire que la pression dans le vérin s'applique sur le joint 14 et exerce une pression plus importante sur la levre interne dudit joint, de façon a renforcer l'étanchéité. The guide ring 12 has, in its internal bore, in contact with the rod 9, a seal 14 disposed in a groove located near the internal end of said ring 12. This groove 15 is of the semi- open that is to say that the pressure in the cylinder is applied to the seal 14 and exerts a greater pressure on the inner lip of said seal, so as to strengthen the seal.

On remarque, a l'extrémité externe de la bague de guidage 12, un joint type racleur 16 ou joint anti-poussiere. Note, at the outer end of the guide ring 12, a scraper type seal 16 or dust seal.

Ce joint est 1 loge dans un evidement 17 ouvert sur l'extérieur du vérin. This seal is 1 housed in a recess 17 open on the outside of the jack.

Entre les joints 14 et 16, derriere le joint 16, on remarque un segment porteur 18 qui assure le guidage de la tige 9 dans la bague 12. Ce segment porteur 18 évite le contact entre la tige 9 et la bague 12. En effet, la bague 12 est une bague en acier, d'un type similaire celui du corps tubulaire 1 pour faciliter la soudure entre les deux pieces. Cette soudure est disposée dans un plan radial perpendiculaire a l'axe 19 du vérin, de façon a offrir une meilleure résistance mécanique. Ce plan radial se situe sensiblement a mi-longueur de la bague 12. Between the seals 14 and 16, behind the seal 16, there is a carrier segment 18 which guides the rod 9 in the ring 12. This carrier segment 18 avoids contact between the rod 9 and the ring 12. In fact, the ring 12 is a steel ring, of a type similar to that of the tubular body 1 to facilitate welding between the two parts. This weld is arranged in a radial plane perpendicular to the axis 19 of the jack, so as to offer better mechanical resistance. This radial plane is located substantially mid-length of the ring 12.

Le joint d'étanchéité 14 et le segment porteur 18 sont relativement éloignés de la zone de soudure. Cette distance, la plus importante possible, est choisie pour éviter tout endommagement, lors de l'operation de soudage, du joint 14 et du segment porteur 18. The seal 14 and the carrier segment 18 are relatively distant from the weld zone. This distance, as large as possible, is chosen to avoid any damage, during the welding operation, of the seal 14 and of the carrier segment 18.

A titre d'exemple comparatif, un vérin réalisé selon des moyens classiques, c 'est-a-dire comportant un assemblage de la bague de guidage 12 sur le corps tubulaire 1 au moyen d'un filetage, comporte un corps tubulaire 1 dont l'épaisseur est de l'ordre de 5 mm. Le corps tubulaire du verin selon l'invention, compte-tenu de l'assemblage par soudage, se satisfait d'une epaisseur de l'ordre de 3 mm. By way of comparative example, a jack produced according to conventional means, that is to say comprising an assembly of the guide ring 12 on the tubular body 1 by means of a thread, comprises a tubular body 1 of which l thickness is around 5 mm. The tubular body of the actuator according to the invention, taking into account the assembly by welding, is satisfied with a thickness of the order of 3 mm.

Le verin selon l'invention est réalisé au moyen d'opérations d'usinage relativement simples et peu onéreuses. The actuator according to the invention is produced by means of relatively simple and inexpensive machining operations.

On remarque également que ce vérin, non démontable, comporte un piston 8 soudé sur la tige 9 ce qui, la aussi, évite des opérations d'usinage sur la tige et le piston. We also note that this cylinder, not removable, has a piston 8 welded to the rod 9 which, too, avoids machining operations on the rod and the piston.

Les signes de référence insérés apres les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernieres et n'en limitent aucunement la portée. The reference signs inserted after the technical characteristics mentioned in the claims are intended only to facilitate the understanding of the latter and in no way limit their scope.

Claims

- CLAIMS

1.- Method of manufacturing hydraulic cylinders consisting of a tubular body (1) closed at one end and provided, at the other end, with a ring (12) used to guide the rod (9) of the piston ( 8), characterized in that it consists, after placing the piston (8) in the tubular body (1), and the ring (12) in its position suitable for the end of said tubular body (1), to perform an assembly operation by welding at the junction of the end of the tubular body (1) on the guide ring (12), by means of a welding of the electron beam or laser type

2.- A method of manufacturing hydraulic cylinders according to claim 1, characterized in that it consists in making a weld in a radial plane, substantially mid-length of the ring (12).

3.- Hydraulic cylinder of the type consisting of a tubular body (1) closed at one end by a bottom (6) and provided, at the other end, with a ring (12) serving to guide the rod (9 ) of the piston (8), characterized in that it is obtained by the method according to any one of claims 1 or 2.

4.- hydraulic cylinder according to claim 3, characterized in that it comprises a tubular body (1) consisting of a thin tube, which thickness is constant over the entire length of said body.

5.- hydraulic cylinder according to one of claims 3 or 4, characterized in that the guide ring (12) has a cylinder (13) over a half of its length allowing it to fit and fit inside the tubular body (1), up to a shoulder (13 ') at which the welding is carried out; the outside diameter of the ring (12) corresponding to the outside diameter of the tubular body (1).

6. A hydraulic cylinder according to any one of claims 3 to 4, characterized in that it comprises a guide ring (12) of steel, of the same nature as the tubular body (1).

7.- hydraulic cylinder according to any one of claims 3 to 6, characterized in that the guide ring (12) comprises a dynamic seal (14) disposed in a semi-open groove (15) located at the internal end of said ring (12), at a sufficient distance from the weld zone, to avoid any deterioration of said seal.

8.- hydraulic cylinder according to claim 7, characterized in that the ring (12) carries a scraper seal (16) disposed at the outer end of said ring and, between the dynamic seal (14) and said scraper seal (16 ), a carrier segment (18) serving to guide the rod (9) relative to said ring.

9. A hydraulic cylinder according to any one of claims 3 to 8, characterized in that it comprises a piston (8) assembled by welding on the rod (9).