Brevet FR2014053A1 — publié le 19700410

La présente invention est relative à des vis-mères et plus particulièrement à des vis à billes à recirculation pour déplacer des composants de machine les uns par rapport aux autres. les machines auxquelles elles peuvent être appliquées comprennent les machines-outils, les équipements scientifiques de mesure et de positionnement, les antennes de radio, les mâts de télévision et les coupoles de radar, par exemple. L'invention concerne un écrou pour une vis-mère, ou une pièce d'espacement pour un tel écrou, qui comporte deux éléments déplaçables et qui sont réalisE de façon à être mis sous tension hydrauliquement ou pneumatiquement l'un par rapport à l'autre longitudinalement visgtvis de la vis filetée dans l'écrou. Les éléments sont généralement mis sous tension hydrauliquement, mais dans certaines petites constructions cela peut être fait pneumatiquement. En fonctionnement, un écrou selon l'invention doit comporter un moyen pour empêcher la rotation d'un élément par rapport à l'autre. En fonctionnement, la tension doit être exercée au moyen d'une colonne de fluide dont la rigidité doit être du même ordre de grandeur ou plus grande que celle de la vis et doit être maintenue à une pression constante ou à une pression sensiblement constante. Par rigidité de la colonne de fluide ou d'une vis on entend la valeur dont la colonne ou la vis se comprime en fonction de la compression du fluide ou du matériau de la vis, mais non la déformation due à la courbure résultant d'une charge appliquée le long de l'axe de la colonne ou de la vis. Une vis-mère munie d'un écrou mis sous tension conformément à 11 invention est utilisée pour amortir les vibrations ou flottement, pour accroître la précision de fonctionnement, éliminer ou réduire le åeu et mettre sous tension 1' ensemble du montage. En chargeant les billes d'une vis à billes à recirculation, la rigidité du montage est accrue et toute variation de pas le long de la vis due à la fabrication, ainsi que toute usure se trouvent compensées. Une machine-outil peut avoir un chariot déplaçable au moyen d'une telle vis et entraîné par une servo-commande. Cet agencement convient particulièrement à une machine-outil à commande numérique.Une antenne ou un mât peut être déplacé et-maintenu contre la pression du vent et une coupole de radar focalisée, alignée et protégée contre un mouvement dû à une variatlon de température, par exemple par suite du changement de position du soleil, ou dû à la pression ou la vibration du vent, grâce à un ensemble de vis et écrou conforme à l'invention. Ainsi, on comprendra que de petits mouvements peuvent être compensés et la rigidité dynamique accrue. Un écrou ou vis selon l'invention peut être réalisé avec les tolérances d'usinage ordinaires, étant donné que les fuites de fluide ne sont pas nuisibles et il peut être utilisé pour éviter la nécessité de paliers hydrostatiques qui exigent des åeux très faibles. La présente invention sera maintenant illustrée par un exemple avec référence au dessin annexé dans lequel les figures 1 à 4 sont des coupes longitudinales à travers divers montages d'écrou et vis à billes à recirculation,conformes à l'invention, et la figure 5 illustre schématiquement le circuit hydraulique associé à chacun d'eux. Dans les figures 1 à 4, une vis 10 est munie dun écrou sur lequel sont vissés les éléments 12, 14. Dans les figures 2 et 4 les éléments 12,14 sont associés à et séparés par des éléments d'espacement 22,24, mais l'agencement est, pour ce qui concerne le reste le même que celui des figures 1 et 3. les éléments 12 ou 22 possèdent un cylindre hydraulique annulaire 16, relié par une conduite 50 à une source de pression constante ou sensiblement constante, comme illustré dans la figure 5. Les éléments 14 ou 24 possèdent un piston 18 dépla çable par glissement dans des-åoints à huile 20 danses cylindres 16. Une très courte colonne de fluide est maintenue entre le.piston 18 et le cylindre 16. Dans les figures 2 et 4, les éléments d'espacement 22, 24 sont boulonnés sur les faces de leurs éléments d'écrou respectifs 12,14 au moyen d'écrous 32,34. Dans les figures 1 et 2 les éléments d'écrou 12,14 sont empechés de tournerl'un-par rapport à l'autre au moyen d'une tige 36 les traversant.Dans les figures 3 et 4, les éléments d'écrou sont empêchés de tourner l'un par rapport à l'autre au moyen d'une barre 38 boulonnée sur lrélément 12 (et l'élément d'espacement 22 dans la figure 4) et pénétrant dans une encoche dans l'élément d'écrou 14 de la figure 3 (et dans l'élément d'espacement 24 de la. figure 4). Dans la figure 5, le piston 18 et le cylindre 16 l'entourant sont indiqués -schématiquement en P avec un drain 52. Une pression constante provenant d'une source S est contr8lée par une valve de réduction R pourvue d'un évent en passant à travers un étranglement T pour aller vers l'entrée 50. Une jauge G indique la pression d'entrée. Au moyen du circuit hydraulique représenté figure 5, l'ensemble vis-écrou peut être pré-tendu par une colonne de fluide maintenue à une pression constante et appliquée à la tête du piston 18, de sorte que la colonne de fluide a une rigidité du même ordre de çandeur ou généralement plus grande que celle de l'ensemble vis-écrou. De petites variations de ia charge portée par l'ensemble vis-écrou tendent à déplacer le piston 18 et un tel mouvement est compensé par le circuit hy draulique, la rigidité de l'ensemble étant ainsi maintenue sensiblement constante. De cette façon, les vibrations provenant de la machine-outil elle-même ou des machines adjacentes et des changements de température telles qu'il s'en produit en cours de fonctionnement sont amorties et la précision de fonctionnement de la machine-outil est maintenue. REVENDlCkTl ONS 1. Un écrou pour une vis-mère, ou un élément d'espacement pour un tel écrou, qui comprend deux éléments déplaçables et adaptés pour être mis sous tension hydrauliquement ou pneumatiquement l'un par rapport à 1' auto longitudinalement par rapport à une vis vissée dans l'écrou. 2. Un écrou selon la revendication 1, qui est réalisé pour être utilisé avec une vis à billes à recirculation dans laquelle les éléments sont mis sous tension hydrauliquement. 3. Un ensemble écrou-vis-mère comprenant un écrou selon la revendication 1 ou 2. 4. Une machine équipée d'un ensemble vis et écrou selon la revendication 3.