Brevet FR2322820A1 — publié le 19770401

La présente invention se rapperte à des mécanismes à vis sans fin, à crgane porte-écrou, et plus particulièrement à des mécanismes å longues vis destines à manoeuvrer des ponts élévateurs de véhicules et divers autres appareils lepuis le tout début de la mécanique, les mécanismes à vis s sans fin ont été utilisés dans de très rcrrbreuses applica- tions, par exemple pour des utilisaticns dynamiques dans les quelles la vis est entraînée en rotation écrou portant une plate-forme ou un autre dispositif dont la position varie sur cette vis en fonction de la rotation de estte dernière.Bien que le problième de la fabrication de vis-mères longues à tolérance serrée ait été très bien résolu pour nombre d'applica- tions, en particulier pour les machines-outils, où il faut de- placer ou soutenir de fortes charges, ces dispositifs ne sont pas utilisés de façon générale. Pans le cas des appareils de levage, par exemple, tels que les ponts élévateurs de véhicu- les, les problèmes particuliers posés par la manutention de très fortes charges ont semblé contre-indiquer l'utilisation de ces mécanismes, et on a eu recours à d'autres genres de dispositfs de levage, de blocage et de déverrouillage. Bien qu'il ait été essayé d'atiliser des mécanismes à vis sans fin pour les appareils élévateurs, ces mécanismes nécessitent des dispositifs porte-écrou spéciaux qui, généralemeut, n'ont pas donné satisfaction dans les garage par e n- ple. Il a donc fallu utiliser d'autres genres de mécanismes à coulissement et verrouillage, qui ont été décrits par exemple dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 1 519 357, 1 521 450, 2 682 958, 2 742 164, 2 826 312, 2 857 985, 2 915 143, 3 035 717, 3 263 831, 3 276 548, 3 372 816 et 3 426 540. La présente invention est basée sur la découverte dXune technique destinée à répartir largement les contraintes et permettant, à la différence des dispositifs précités, d'utiliser un porte-écrou simple, fiable, et très sûr, contrairement à ceux des mécanismes connus. es conditions particulières à observer pour lever de fortes charges au moyen de vis longues et d'écrous classiques sont multiples. Premièrement, il faut que ces mécanismes soient irréversibles, c'est-à-dire que la composante de force qui tend à les faire se dévisser soit inférieure à la composante de frottement qui est créée ur les surfaces de contact entre l'écrou et la vis. Si le pas des filets augmente, il arrive un moment où la composante de la force circonférentielle est égale à la résistance de frottement. Au-delà, la vis se dévisse d'elle-mbe- me, mais en deçà, elle reste bloquée.Deuxièmement, une complication réside dans le fait que, dans les mécanismes du genre décrit, le frottement est fonction de la conformation de l'écrou et du lubrifiant utilisé pour améliorer au maximum le glissement. Le coefficient de frottement est assez souvent fonction de la compression normale, bien que, au-dessus d'une certaine valeur de cette compression, il reste généralement constant. Mais, en réalité, ce sont les deux premiers filets de la vis qui supportent la plus grande partie de la charge, celle des. autres étant très faible. Par conséquent, avec un écrou classique, on peut considérer que toute la charge est répartie sur la surface de contact des deux premiers filets. Par suite, cette surface subit généralement une très forte contrainte, ce qui augmente le coefficient de frottement, et par ailleurs, elle résiste très mal à l'usure, de sorte que l'écrou doit avoir des dimensions considérables, inutilisables en pratique. Pour les ponts élévateurs de véhicules, par exemple, la charge nominale à laquelle ils sont soumis continuellement et d'une façon répétée est égale à environ 4 500 kg. Elle est répartie sur deux vis qui doivent supporter chacune environ 2 250 kg. Si le diamètre de ces vis est d'environ 50 mm et la hauteur des filets d'environ 3,2 mm, la surface totale de portée des deux premiers filets, qui supportent la plus grande partie de 2 la charge, est d'environ 110 mm , ce qui représente une con- trainte de compression de 225 kg/mm2 environ. Cette valeur dépasse notablement celle qui est recommandée en pratique et qui est nécessaire pour que l'usure et le rendement/soient raisonnables, c'est-à-dire une compression inférieure à environ 70 kg/ 2 mm .Donc, pour cette raison essentielle, les mécanismes a vis sans fin n'ont pas été utilisés jusqu'à présent pour les ponts élévateurs d véhicules, malgré leur simplicité et leur sureté, mais il a été recouru à des mécanismes entièrement diffé- rents, hydrauliques ou à coulissement et verrouillage. La présente invention concerne un mécanisme a' vis sans fin et organe porte-écrou qui remédie aux inconvénients précités des mécanismes connus lorsqu'ils sont utilisés pour lever de fortes charges, et qui permet de faire bénéficier les appareils de levage de ses avantages de simplicité, de fiabilité, de faible prix et de sécurité. Elle concerne aussi un pont élévateur pour véhicules équipé de ce mécanisme. Un pont selon l'invention est équipé d'un mélanisme à vis sans fin et organe porte-écrou comportant des segments d'écrou courts, indépendants et montés élastiquement-de façon à permettre de répartir des efforts qui, sinon, seraient intolérables. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels : la figure 1 est une perspective d'un pont élévateur de véhicules ; la figure 2 est une perspective latérale à plus grande échelle d'un mécanisme selon l'invention, utilisé dans ce pont et figure 3 est une vue explosée de ce mécanisme. La figure 1 représente un pont élévateur double composé de deux plates-formes formées de gouttières I et II adossées, disposées de part et d'autre d'un mécanisme de commande 1 qui comporte quatre vis7 dont les deux de droite, 2 et 2', sont vi- - sibles, ces vis étant entraînées par des roues à chaîne 3 et 3' respectivement au moyen de chaines 4 et 4' qui passent sur l'arbre d'un moteur central 5 de façon à faire tourner les vis en sens inverses et à faire monter ou descendre ces plates-formes. En tournant, lesdites vis déplacent verticalement des boftiers porte-écrous 20 et 20', lesquels entratnent des châssis latéraux 6-6' et 6"-6"', qui leur sont fixés de part et d'autre et qui portent des'poutres 7-7' et 7-7', soutenant les gouttières II. Le montage des gouttières I de gauche est semblable. Ainsi que le représente la figure 2, l'extrémité inférieure de chaque vis, par exemple la vis 2, repose sur une crapaudine 8, de préférence à rouleaux coniques. Bien qu'il soit possible d'utiliser un roulement similaire à la partie supérieure, il est préféré d'y monter un roulement à billes classique, à alignement automatique, non représenté. La face intérieure des châssis 6 et 6' porte en haut des galets 9 et 9' et en bas un rouleau 13, qui roulent respectivement, les galets sur la face intérieure des ailes 10 et 10' d'un profilé 11 en double T, vertical et parallèle à la vis, et le rouleau sur la face extérieure 10" de ce profilé. Des profilés analogues coopèrent avec les autres mécanismes, ainsi que le représente par exemple, sur la figure 1, le profilé 11' qui coopère avec la vis 2'.Des barres de traction 12 et 12' en balancier transmettent l'effort de levage de l'organe 20 aux châssis 6 et 6'. Il reste maintenant à expliquer le mode de réalisation préféré des écrous selon l'invention, disposés dans le bottier 20, et permettant de résoudre admirablement le problème qui est à l'origine de l'invention, et cette description sera faite en relation avec la figure 3 qui représente le mécanisme 2-20, des organes semblables étant bien entendu utilisés dans les autres mécanismes du pont. Le bottier 20 est constitué de deux moitiés semi-cylindriques complémentaires, qui contiennent quatre jeux de demi-écrous semi-cylindriques et indépendants 14, 14', 14" et 14"'. Chacun de ces demi-écrous comporte deux filets doubles, 16 et 16' pour l'écrou 14.Ils sont soutenus indépendamment par des bagues élastiques semi-cylindriques 17, 17', 17" et 17"' respectivement, en caoutchouc par exemple, disposées dans l'a- lésage cylindrique central 21 du boftier.Ces demi-écrous sont sensiblement équidistants et peu écartés et disposés entre des nervures 18, 18', etc., dont le diamètre est plus grand que celui du filetage desdits écrous, ce qui permet à ces derniers de venir en contact avec les filets. de la vis 2. Les bagues élastiques appliquent indépendamment et élastiquement les écrous contre la paroi de l'alésage, et leur permettent de s'ajuster indépendamment. Un logement éventuel 23 peut contenir un racleur en caoutchouc par exemple, destiné à empêcher le lubrifiant de fuir. Des vis 23, 23' bloquent entre les deux moitiés du bot- tier 20 des plaquettes 22, 22', revêtues ou non d'une garniture de caoutchouc, qui sont destinées à empêcher les demi-écrous de tourner sous l'effet des efforts de frottement que la vis 2 crée en tournant et a faire monter et descendre ce boîtier sur cette vis. Contage permet de corriger de faibles différences d'alignement et à la vis 2 de gauchir, sans nuire à I'ef- ficacité de l'entratnement. Dans un pont double ayant une hauteur de levage de 1,3 à 1,40 mètre, une largeur d'environ 5,20 mètres et une capacité de charge d'environ 4500 kg de chaque côté, les bottiers porteécrous des figures 1 et 3 ont été utilisés avec succès, fiabiM; té et sécurité, la charge étant répartie à peu près également sur les deux premiers des quatre filets de chaque demi-écrou, en ramenant la charge, de la valeur précitée de 225 kg à environ 28 kg. Par ailleurs, sous une charge de 2250 kg, chaque segment d'écrou peut se déplacer de 6,5 mm environ, si bien qu'une tolérance de l'ordre de 0,15 mm sur ces écrous est relativement faible. Bien que les bottiers porte-écrous selon l'invention conviennent particulièrement bien pour les ponts élévateurs de véhicules, leur conformation, leurs propriétés et leurs caractéristiques permettent de les utiliser dans un treuil, ou tres applications plus ou moins analogues, par exemple dans les appareils à comprimer, d'autres genres d'appareils de levage, les crics, les élévateurs, etc. Bien que les dispositifs décrits comportant quatre demi-écrous, il est clair qu'il est possible d'en utiliser plus ou moins, suivant l'effort à transmettre, la longueur de la vis et les autres conditions particulières. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mécanisme décrit sans sortir du cadre de l'invent ion. REVENDICATIONS. 1. Mécanisme a a vis sans fln, écrous et porte-écrous, caractérisé par le fait qu'il comprend un boîtier à alésage cylindrique, et des segments cylindriques indépendarts taraudés, à filetage court, qui soit identiques, SOfit répartis longitudinalement et a faible distance dans cet alésage, et qui comportent entre ces derniers et leur surface extérieure un organe rapporté élastique, de façon à leur permettre de s'ajuster indépendamment. 2.- Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le boîtier est composé de deux pièces complémentaires semi-cylindriques, chaque segment étant composé ce ex demi-écrous semi-cylindriques complémentaires comportant chacun un organe rapporté élastique semi-cylindrique. 3.- Mécanisme selon la revendicati---n 1, caractérisé par le fait que les segments sont séparés longitudinalement par des nervures dont le diamètre est supérieur à celui du taraudage de ces segments. 4.- Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fsit que le taraudage de chaque segment forme deux filets adjacents sensiblement complets. 5.- Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'alésage comporte au-dessous des segments taraudés, un autre segment de retenue du lubrifiant. 6.- Mécanisme élévateur à commande par vis sans fin, écrous et porte-écrous, comprenant une plate forme qui est destine à porter l'objet à levier et à abaisser, une vis d'entraînement qu'un organe moteur peut faire tourner dans les deux sens, un élément portant des écrous qui sont en contact avec cette vis, et des organes destiné à le relier à la plate forme et à déplacercelle-ci le long de ladite vis, mécanisme caractérisé par le fait qu'il comprend un mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'élément portant des écrous en contact avec la vis étant un boltier à alésage cylindrique, les écrous étant des segments indépendants à taraudage court, disposé longitudinalement et à faible distance les uns des autres dans cet alésage et venant en contact avec des emplacements successifs correspondant de la vis, et un organe élastique étant disposé entre la surface extérieure de chacun de ces segments et l'alésae, de façon à permettre au segment correspondant de s ajuster indépendamment sur les emplacements adjacents successifs de cette vis. 7.- Mécanisme selon la révendication 6, caractérisé par le fait que les organes de liaisons sont des chariots qui sont fixés au boîtier et peuvent se déplacer en roulant sur les ailes de profilés parallles à la vis, et qui portent d'autres profilés des- tinés à soutenir la plate-forme. 8.- Mécanisme selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les chariots sont composés de deux éléments disposés de part et d'autre du boîtier et portant des galets qui roulent sur les deux faces postérieures des ailes, ainsi qu'un rouleau qui roule sur la face antérieure de ces ailes. 9.- Mécanisme selon la revendication 8, caractérlsé par le fait que les chariots sont reliés au boîtier par des barres de traction à balancier, de manière que ce boîtier leur transmette l'effort de levage.