Brevet FR2036980A1 — publié le 19701231

La présente invention concerne les vérins électriques c'est-à-dire les vérins dans lesquels la tige mobile de manoeuvre est entraînée par une vis accouple avec l'arbre de sortie d'un moteur électrique. Les vérins de ce genre, qui existent actuelement, pessèdent des nécan@ames relativement complexes. an effet, ils @om- pertent en général deux systèmes limiteurs d'effarts disccsés aux extrémités du carter, et qui sext destines à prevooquer l'arrêt du moteur d'extraînement de la vis de commande lorsque la tige de maceuvre est soumise à un couple résistant trop important. À cet effet, chacun de ces systèmes limiteurs d'efforts possede des organes de freinage et il est agencé pour commander un contacteur extérieur à l'appareil. Cependant, comme il a déjà été indiqué, les dispositions, ainsi prévues dans les appareils existants, sont relativement complexes et onéreuses. Par ailleurs ces appareils sont en genéral dépourvus de moyens permettant de régler à volonté la course de la tige de manoeuvre. Enfin, il faut observer que dans ces appareils cette tige n'est pas immobilisée en rotation, ce qui empêche de faire fon tionner ceux-ci à vide, par exemple dans le but d'effectuer un réglage initial. l'est pourquei la présente invention a pour but d'éliminer les divers inconvénients rappelés ci-dessus, en réalisant ur C- rin électrique pourvu d'un certain nombre de perfectionnements par rapport aux vérins de ce genre qui existent actuellement. Le vérin selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce que la tête de la vis d'entraînement porte une collerette de part et d'autre de laquelle sont disposées deux bagues iso- lantes munies des garnitures de freinage et qui portent des corps tacts mobiles insérés dans le circuit d'alimentation du moteur. ainsi ci cas d'immobilisation de la tige mobile du vérin, par suite du dépassement de la charge prévue, la collerette de la tête de la vis vient buter contre l'une ou l'autre rondelle, ce qui assure son freinage et l'arrêt de l'alimentation du moteur. Or, il faut oeserver que tous les organes constitutifs du système prévu à cet effet se trouvent regroupés en un même endroit à l'intérieur du carter de l'appareil, ce qui permet de disposer par ailleurs d'un espace liore relativement important et de pré voir dans celui-ci un mécanIsme de réglage de la course @e la de manoeuvre. Ce mécanisme comporte deux butées entre lesquelles peut de déplacer une collerette portée par cette tige, la position de @@@ de ces @utées pouvant être réglée à volonté à l'avance. En effet cette butée consiste en une bague visees @@@s @@ manchon rotatif auquel il est possicle d'accéder à travers @t du verture prévue dans l'enveloppe cylindrique de l'ensent@@. @@@i permet d'entraîner en rotation ce manchon pour déplacer formant butée réglable et ce, le long de la tige de mance@@@s, des moyens appropriés empêchant cette bague de tourner sur elle-méme. melon une autre caractéristique du présent vérin, les moyens prévus à cet effet consistent en une tige fixe, parallèle à la tige de manoeuvre et aur laquelle peut coulisser la bague formant butée réglable. Or cette tige est par ailleurs engagée usas une encoche ménagée dans la collerette portée par la tige de noeuvre du vérin, ce qui empêche également cette dernière OC pou- voir tourner sur elle-même. Du reste, différentes partieularités du vérin électrique selo n l'invention apparaîtront au cours de la description suivante dtur. exemple de réalisation de celui-ci. Cette description est née en référence au dessin annexé à simple titre indicatif, et iequel quel La figure 1 est une vue en coupe axiale de ce vérIn na figure 2 en est une vue partielle en plan de dessus. Le présent vérin comporte un carter cylindrique 1, à - 'une des extrémités duquel est disposé un moteur électrique 2 destiné à assurer l'entraînement de la tige de manoeuvre 3 de ce vérin. Ce moteur est fixé sur l'extrémité correspondante du car- ter de celui-ci par l'intermédiaire d'une bride 4. L'arbre de sc-- tie 5 de ce moteur est accouplé, au moyen d'un clavetage 6, avec la tête 7 d'une vis b destinée à commander le déplacement de la tige e manoeuvre 3. À cet effet cette vis est vissée dans un écrou 9 solidaire de cette tige. Cette dernière est montée coulissante dans un palier 10 prévu dans l'extrémité du carter 1 qui est opposée au moteur 2. Lin joint d'étanchéité il est disposé dans ce palier autour de cette tige pour empenner la pénétration de poussieres et d'autres corps étrangers à l'intérieur du vérin. La tête 7 de la vis tourne dans deux roulements 12. Cepe > n- dant cette tête a la possibilité de se déplacer d'une faible course dans le sens longitudinal à l'intérieur de ces roulements. Par ailleurs, cette tête porte une collerette 13 de part et d'autre de laquelle sont disposées deux rondelles isolantes 14. Chacune de celles-ci comporte une garniture de freinage 15 sur sa face située en regard de cette collerette. des deux rondelles sont soumises à l'action de ressorts de poussée 16 prenant appui sur les deux roulements 12. rependant elles sont normalement maintenues écartées de la collerette 13 grâce à une rondelle intermédiaire 17 disposée entre elles, l'épaisseur de cette rondelle étant supérieure à celle de la collerette 13. Chacune des rondelles isolantes 14 porte une pièce 18 servant de support à des contacts électriques 19, qui se trouvent normalement appliqués contre d'autres contacts 20 portés par une barrette fixe 21 solidaire du carter 1. Le branchement de ces contacts est tel que l'alimentation du moteur électrique 2 n'est assurée que dans le cas où ces différents contacts sont tous appliqués les uns sur les autres, comme représenté sur le dessin annexé. A ce sujet, il faut observer que les supports Itr des deux groupes de contacts électriques 19 sont engagés dans une ouverture 22 prévue dans le carter. À l'état de repos, la tête 7 de la vis b est macatenue équilibrée dans sa position normale par deux ressorts 23 disposés de part et d'autre de la collerette 13 et qui prennent appui sur les roulements 12. Les divers organes ainsi prévus de part et d'autre de ces deux roulements constituent un système de sécurité en cas de dépassement de l'effort prévu pour la tige de imSoeuvre du présent vérin. Or, il faut observer que tous ces organes se trouvent regroupés dans un même endroit à l'intérieur i carter 1, ce qui permet de disposer par ailleurs d'un espace libre relativement important pour prévoir un mécanisme de réglage de la course de la tige de manoeuvre. Ce mécanisme comporte une butée fixe 24 et une butée réglable 25 entre lesquelles peut se déplacer une collerette 26 prévue sur l'extrémité interne de la tige de manoeuvre 3. La butée réglable 25 consiste en une bague à intérieur de laquelle peut coulisser cette tige. Cette bague est vissée dans un manchon 27 monté rotatif à l'intérieur du carter entre le palier fixe 10 et une douille 28 servant d'entretoise pour retenir en place la butée fixe 24. Cependant la bague 25 est empêchée de tourner sur elle-même. Â cet effet, cette bague est traversée par une tige fixe 29 parallèle à la tige de manoeuvre 3, les extrémités de cette tige 29 étant fixées respectivement dans le palier 10 et sur la butée fixe 24. Par ailleurs, il est prévu une ouverture 90 dans le carter 1 et ce, en regard du manchon rotatif 27. Ceci permet d'accéder à ce manchon pour pouvoir faire tourner celui-ci de façon à provoquer par là même le déplacement de la bague 25 dans le sens longitudinal afin de l'amener dans une nouvelle position correspondant à la course désirée pour la tige de manoeuvre9. Il faut observer que la tige fixe 29 empêchant la bague 25 de tourner sur elle-même a également pour fonction de jouer le même rôle à l'égard de la tige de manoeuvre 3. A cet effet, cette tige est engagée dans une encoche 31 prévue dans la collerette 26 portée par cette tige de manoeuvre. Le fonctionnement du présent vérin est le suivant A l'état de repos, les divers organes de celui-ci se trouvent dans les positions respectives représentées à la fig. 1. Sn conséquence, les contacts électriques 19 et 20 sont appliqués les uns sur les autres, et les rondelles de freinage 14 sont écartées de la collerette 13. Il suffit donc d'agir sur un contacteur prévu dans le circuit d'alimentation du moteur 2 pour faire fonctionner le vérin. n'n effet, la rotation de l'arbre 5 de sortie du moteur provoque le déplacement longitudinal de la tige de manoeuvre 3 puisque l'écrou 9 est empêché de tourner sur lui-même. Bien entendu, ce déplacement s'effectue dans un sens ou dans l'autre suivant le sens de rotation de l'arbre de sortie 5 du moteur. An effet, le présent vérin peut être employé indifféremment pour communiquer un effort de poussée ou de traction à une pièce mobile quelconque, par l'intermédiaire de sa tige de manoeuvre 3. Si la charge à déplacer est inférieure à la force des ressorts 23, a tête 7 de la vis reste en position équilibrée dans le sens longitudinal, de sorte que le vérin peut fonctIonner norsalement. Par contre, si cette charge devient supérieure à la force des ressorts 23 ou bien si la tige de manoeuvre 3 arrive en butée franche sur l'une des butées 24 ou 25, ou bien encore si cette tige est bloquée sur une butée extérieure au vérin, celle-ci est amenée à s'immobiliser et de ce fait, c'est la vis o 1ui avance ou recule selon son sens de rotation. n'n raison ce ce déplacement, la collerette 13 de la tête de cette vis comprime alors l'un des ressorts 23 et vient s'appuyer sur l'une des rondelles de freinage 14. Dans ces conditions, les contacts électriques 19 ports par cette rondelle se trouvent écartés des contacts fixes correspondants 20, ce qui arrête l'aii mentation lu noteur 2. La rotation de la vis se trouve alors stoppée rapidement du fait du frottement de Ea collerette 13 sur la garniture de fre- nage 15 de la rondelle correspondante. Ceci permet donc d'obtenir a la fois une interruption rusque du circuit électrique du moteur et un freinage simultané à la mise hors fonctionnement de celui-ci. Si l'on désire faire repartir le vérin en sens inverse, il suffit d'agir sur le contacteur-inverseur du circuit électrique de commande pour rétablir les phases qui viennent d'être coupées mécaniquement, l'inverseur ayant pour but d'inverser les phases électricues d'alimentation. ainsi la force nominale du vérin est déterminée par la force des ressorts 23. si i'on dépasse cette charge, ce vérin ne fonctionne pas ou il s'arrête, si la charge normale devient plus grande. Le présent vérin comporte donc un certain nombre d'avantages par rapport aux divers types de vérins électriques existants ac tueiLement. Parmi ces avantages, il convient de citer les suivants 1.- Tous les organes constitutifs du système de sécurité en cas de dépassement de la charge prévue sont regroupés en un même endroit à l'intérieur du carter, et non pas disposés aux deux extrémités de celui-ci comme cela était le cas jusqu'ici. 2. - Ce système assure la séparation mécanique des conta@@ triques prévus, ce qui provoque une mise nors fonctionnement immédiate du moteur. Or ceci n'était pas toujours le das dar es vérins existants actuellement, puisque ce derniers taient associés à un disjoncteur. En effet, une telle disposition pouvait entraîner un retard à la rupture, ie-le était@sus@ep- tible de provoquer la détérioration du vérin. 3.- la tige de manoeuvre du présent vérin se trouve imm@@ilisée er. rotation. Ceci permet de faire fonctionner ce vérin à vide, par exemple pour effectuer un réglage initial. Or un telfonc- tionnement à vide n'était pas possible dans les vélins exis- tants actuellement, puisque dans -ceux-ci la tige de manceuvre était libre de tourner sur elle-même. A ce sujet, il faut oh- server que les moyens prévus pour immobiliser la tige de -a- noeuvre en rotation n'empêchent pas par ailleurs la présence d'un joint d'étanchéIté évitant la pénétration de poussières ou de corps étrangers à l'intérieur du vérin. 4. - Celui-ci comporte un système mécanique très simple, permet tant de régler à volonté la course de sa tige de manceuvre, et ce, en faisant simplement tourner sur lui-même le anchoe: à l'intérieur duquel est disposée la butée réglable. in raison de ses avantages, le présent vérin est susceptible de faire l'objet de nombreuses applications, notamment pour actionner des pièces ou organes mobiles quelconques. Cependant, il va de soi que ce vérin n'est pas limite au seul exemple de réalisation qui a été décrit ci-dessus à simple titre indicatif. R E V E N D I a A T I O N S 1 .- Vérin électrique dans lequel la tige mobile actionnée par celui-ci est entraée par une vis accouplée par clavetage avec l'arbre de sortie d'un moteur électrique, ce vérin étant caractérisé en ce que la tête de la vis d'entraînement porte une collerette de part et d'autre de laquelle sont dis posées deux bagues isolantes munies de garnitures de freinage et qui portent des contacts mobiles insérés dans le circuit d'alimentation du moteur, ces rondelles étant écartées de cette collerette lorsque la vis d'entraînement se trouve im mobilisée dans le sens axial dans sa position normale du fait de l'équilibre réalisé entre deux ressorts antagonistes. 2 .- Un vérin électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux butées de limitation de course de sa tige de manoeuvre, dont l'une est constituée par une bague de position réglable dans laquelle peut coulisser cette tige, cette bague étant vissée dans un manchon rotatif auquel il est possible d'accéder à travers une ouverture prévue dans le carter de l'ensemble, ce qui permet de l'entrainer en rota tion pour déplacer cette bague dans le sens longitudinal. 3 .- Un vérin électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague servant de butée réglable est traversée par une tige fixe parallèle à la tige de manoeuvre de ce vérin, et dont les extrémités sont fixées respectivement sur le pa lier de cette tige de manoeuvre et sur la butée fixe de celle ci, la tige fixe ainsi prévue étant par ailleurs engagée dans une encoche ménagée dans une collerette portée par la tige mobile, ce qui empêche cette dernière de pouvoir tourner sur elle-mme.