Brevet FR2392874A1 — publié le 19781229

La présente invention a trait à un dispositif de support pour vis ou il est possible bloquer axialement au cours des efforts transitoires les deux extrémités de la vis, en permettant toujours la dilatation lente thermi que de la vis elle-m#me. On sait que la précision de positionnement obtenable sur un axe est liée à la rigidité de l'axe lui-même. Dans le cas d'actionnement obtenu par vis et mère on obtient une rigidité plus grande si l'on bloque axialement la vis aux deux extrémités. La rigidité minimale que l'on obtient avec ce bloqua ge axial aux deux extrémités résulte être quatre fois plus grande de la rigidité minimale possible dans le cas de bloquage axial sur une seule extrémité et d'appui coulissant à l'autre extrémité. D'autre part, avec le bloquage axial aux deux extrémités de la vis, bien que l'on obtient des rigidités supérieures, on a l'inconvénient de créer avec le surchauffage de la vis des charges très élévées qui, outre à charger des paliers de façon exagérée, peuvent altérer la géometrie de la structure de la machine, c'est-a-dire créer des déformations doues au simple surohauffage de la vis. Tandis que pour les vis ayant un diamètre assez réduit la solution du bloquage aux deux extrémités est encore possible, pour les vis au delà de cer- tains diamètres on est obligés à bloquer axialement la vis à une seule extrémité pour les raisons susdites. Naturellement, si avec le bloquage à une seule extrémité on n'obtient pas une rigidité suffisante, on doit replier sur un autre type d'accouplement comme celui pignon-crémaillère qui réalise une rigi- cas dité en tout/supérieure mais aussi des coatis supérieurs. But de la présente invention est donc celui de créer un dispositif de support qui permet le bloquage axial aux deux extrémités d'une vis tout en permettant la lente dilatation thermique de celle-ci. Le but susdit a été réalisé selon la présente invention en prévoyant que le bloquage d'une extrémité de la vis soit réalise par un système traditionnel en employant des paliers axiaux, tandis qu'à l'autre extrémité on a prévu des paliers axiaux qui sont rendu wlottants axialement au moyen d'un système hydraulique. Cette suspension hydraulique se comporte comme un bloquage rigide dans le cas de solliciations rapides, tandis que vis-a-vis des sollicitations lentes, elle se comporte comme Si l'axe était libre axialement. On obtient une rigidité élevée dynamique qui est celle qui intéresse pour la précision de la machine et une basse rigidité permanente qui évite les efforts dus à l'allongement de la vis. Cette différence de comportement vis-a-vis des sollicitations ra pidement variables et des sollicitations lentement variables est obtenue au moyen de deux chambres d'huile qui sont reliées à travers une résistance hydraulique dans laquelle l'huile peut passer seulement si les charges ont un temps d'application très long. L'invention sera maintenant mieux décrite d'après les dessins annexés, sur lesquels: la Fig. I est la représentation schématique du bloquage traditionnel d'une vis de dimensions réduites. la Fig. 2 est la représentation schématique du bloquage traditionnel pour vis de dimensions élévées. la Fig. 3 Fst la représentation schématique du système du bloquage pour les vis de dimensions élévées, réalisé selon la présente invention. la Fig. 4 est une vue en coupe passant par l'axe de la vis de support objet de la présente invention. Sur la Figure 1 on voit une vis 6 accouplée à la vis creuse ou femelle 7 qui déplace le chariot 9 d'une machine outil. Pour les vis de dimensions réduites il est possible de prévoir le bloquage axial aux deux extrémités, bloquage qui a été représenté par les paliers axiaux 1. Les sollicitations radiales sont au contraire supportées par les paliers portants 2. Ce système de bloquage des vis réalise une rigidité axiale élévée qui permet une grande précision de positionnement du chariot 8. Naturellement, ce bloquage peut être réalisé par des vis de dimensions réduites où les sollicitations dues aux dilatations thermiques sont négligeables. Pour des vis de dimensions plus grandes, on est au contraire obligés à employer un système de support du type schématiquement représenté sur la Fig. 2. La vis 6 est bloquée axialement à une seule extrémité au moyen de paliers axiaux 1 tandis que les sollicitations radiales sont supportées par les paliers portants 2. Dans ce cas la dilatation thermique de la vis est permise par l'absence du palier axial à une extrémité, toutefois cela est nuisible pour la rigidité axiale, de manière que l'accouplement de la vis est axialement plus élastique de celui selon la Fig. 1. Sur la Figure 3 on a représenté schématiquement le système de support de la vis selon la présente invention. A une extrémité on a placé, comme dtha- bitude, les paliers axiaux 1 et le palier, ou les paliers portants 2. A l'autre extrémité, en plus du palier ou des paliers radiaux 2, on a prévu un ou deux paliers axiaux 1 qui attachent la vis 6 à un support flottant 3 coulissant axialement et portant solidaire de celui-ci un organe 4 coulissant dans une chemise 5 fixée au châssis de la machine. L'organe 4 et la chemise 5 forment deux chambres 9 et 10 remplies de fluide hydraulique, reliées l'une à l'autre à travers une résistance hydraulique R. L'alimentation hydraulique peut s'effectuer par exemple au moyen d'un réservoir il et de deux soupapes de non retour 12. En décrivant plus en détail une réalisation pratique de l'invention on se rapportera à la Fig. 4. On voit dans celle-ci qu'à l'extrémité de la vis 6 où on a prévu le dispositif selon la présente invention, on a monté deux paliers portants 2 et axiaux deux paliers/1 entre lesquels on interpose rigidement un anneau 13 qui a la même fonction du support 3 et de ltorgane 4 décrits en se rapportant à la Fig. 3. L'anneau 13 crée entre celui-ci et les portions fixes 14 et 15 deux chambres 9 et 10 remplies de fluide hydraulique. Lesdites chambres sont reliées au moyen de conduites 16 à une résistance RS à travers laquelle peut passer lentement le fluide hydraulique d'une chambre à l'autre. De préférence l'alimentation du fluide hydraulique directement d'un réservoir ou bien à travers une pompe, est faite à travers deux soupapes de non retour 12. En outre la résistance hydraulique R est réalisée de préférence par un petit piston 17 coulissant dans un trou 18 et guidé de façon à etre toujours coaxial. il crée à l'intérieur du trou un interstice convenable à travers lequel le fluide hydrauliquipeut passer. De préférence, le petit piston 17 a une course libre axiale de peu de millimètres pour permettre, à chaque inversion de pression dans les chambres 9 et 102 un mouvement tel à effectuer le lavage de l'in terstice. En fonctionnement, à chaque rotation de la vis et donc à chaque effort axial de petite durée, la vis 6 se comporte comme si celle-ci était bloquée axia lement aux deux extrémités puisque les chambres 9 et 10 se comportent comme si elles n'étaient pas reliées l'une à l'autre pour tout le temps qu'il est normal lement nécessaire pour atteindre un nou7eau positionnement de la vis 9. En effet au cours de ce temps bref, le fluide hydraulique qui passe à travers la résistance R est pratiquement négligeable. Les allongements de la vis dus au chauffage déplacent au contraire l'anneau 13 et donnent appui au paliers 12 puisque le fluide hydraulique peut passer de la chambre 9 à la chambre 10, à travers la résistance hydraulique R dans un temps en tout cas inférieur à celui au cours duquel se vérifient les allongements thermiques. L'étanchéité au fluide hydraulique de l'anneau 13 est réalisée par des anneaux toriques 19 munis d'anneaux anti-extrusion 20. Cela est valable aussi pour l'étanchéité de la portion fixe 15. R E V E N D I C A T I O g S 1. Dispositif pour supporter une vis axialement sur les deux extrémités, tout en permettant les allongements lents dus par exemple à la chaleur, caractérisé en ce qu'une extrémité de la vis est fixée par des paliers axiaux montés de façon traditionnellet tandis que l'autre extrémité est fixée au moyen de paliers axiaux fixés à un or#gane coulissant formant entre celui-ci et les portions fixes de la machine deux chambres remplies de fluide hydraulique, lesdites chambres étant reliées l'nne à l'autre au moyen d'une résistance hydraulique convenable. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on a prévu deux soupapes de non retour su te circuit d'alimentation du fluide hydraulique. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'organe coulissant a la forme d'un anneau qui sert d'ápaulement aux paliers axiaux et créer deux de ses surfaces latérales deux chambres remplies de fluide #draulique. 4. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la résistance hydraulique est formée par un petit piston guidé coaxialement dans un trou de façon à créer un très petit interstice et en ce que ledit petit piston est monté de façon à résulter libre axialement, en pouvant ainsi faire une brève course à chaque inversion de pression.