Brevet FR2674294A1 — publié le 19920925

La présente invention a trait aux vérins hydrauliques à double effet qui sont équipés d'un système d'asservissement propre à imposer à leur tige mobile une succession de déplacements conforme à une consigne programmable d'extensions et de contractions. Un tel vérin hydraulique à positionnement de tige asservi a été notamment décrit dans le document FR-A-2 619 870 (SDEM) du 27 Août 1987, auquel on pourra avantageusement se référer pour comprendre l'état actuel de la technique en la matière. L'agencement général de ce type de vérin a été schématiquement rap- pelé en fig 1 du dessin annexé aux présentes Sur cette figure, la ré- férence 1 désigne l'extrémité du cylindre fixe à l'intérieur duquel cou- lisse axialement le piston, la face arrière de ce dernier étant rendue solidaire d'un lien souple 2 à travers une attache à double articula- tion L'extrémité opposée de ce lien 2 s'enroule dans une gorge hélico- dale pratiquée dans la paroi d'un tambour d'entraînement 3 Celui-ci est calé sur un arbre transversal 4 qui, de part et d'autre dudit tambour, porte un codeur absolu 5 relié à un boîtier électronique de gestion, et un ressort spirale 6 pour le maintien constant sous tension du lien 2, lequel ressort est logé dans un boîtier 7 fixé latéralement au carter 8 qui supporte l'arbre 4. L'expérience a démontré qu'un tel agencement permettait bien l'obtention d'un système d'asservissement robuste, parfaitement fiable et d'une précision très élevée Il convient néanmoins d'observer que l'ensemble du système, avec le boîtier du ressort et le codeur absolu disposés en saillie de part et d'autre du tambour central d'entraîne- ment, présente un encombrement important qui est de nature à gêner en certains cas son implantation en bout du cylindre 1 du vérin hydrauli- que Par ailleurs, il arrive qu'un tel vérin asservi soit monté dans une ambiance polluée ou surchauffée, ou encore soumise à des champs magnéti- ques importants, ladite ambiance risquant de perturber le fonctionnement de l'un ou l'autre des éléments entraînés (ressort et codeur) qui sont associés au tambour d'entraînement. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier la présente invention, laquelle consiste essentiellement à réaliser le tambour d'entraînement sous la forme d'une paroi cylindrique creuse pourvue d'un flasque trans- versal unique qui est décalé en direction de l'une des extrémités de ladite paroi, de manière à définir dans ledit tambour un espace libre apte à former logement pour l'un au moins des deux éléments entraînés qui lui sont associés. Le dessin annexé, donné à titre d'exemp Le, permettra de mieux com- prendre L'invention, Les caractéristiques qu'e L Le présente et les avan- tages qu'elle est susceptible de procurer: Comme indiqué au début des présentes, fig 1 est une coupe axiale rappelant l'agencement général d'un vérin à tige asservie réa Lisé conformément à La technique antérieure. Fig 2 est une vue en perspective montrant Le tambour d'en- traînement d'un vérin étab Li conformément à La présente invention. Fig 3, 4 et 5 sont des coupes axiales illustrant trois modes de mise en oeuvre différents de l'invention. En fig 2, on a montré en 10 L'ensemble du tambour destiné à l'en- roulement du Lien souple 2 fixé à la face arrière du piston du vérin Ce tambour 10 comprend une paroi cylindrique creuse 10 a dont la surface extérieure est creusée d'une gorge 10 b à profil héLicodal, tandis que sa surface intérieure se raccorde à un flasque transversal 10 c percé axialement en 10 d Il est essentiel d'observer que ce flasque 10 c est décalé par rapport au plan médian de la paroi cylindrique 10 a, de façon à se trouver en fait disposé au niveau de l'un des bords de celle-ci. Dans le mode de mise en oeuvre de L'invention qui a été illustré en fig 3, ce tambour 10 est fixé, à l'intérieur d'un carter 11, sur un arbre 12 introduit à travers son ouverture axiale 10 d Afin d'assurer un centrage rigoureux de ce tambour 10 en dépit de son montage en porte- à-faux sur l'arbre 12 lui-même monté en porte-à-faux sur le fond 11 a du carter 11, la paroi cylindrique 10 a coopère avec deux roulements 13 maintenus à l'intérieur du carter précité; on a par ailleurs prévu un roulement de renfort 14 interposé entre un épaulement du couvercle 11 b du carter 11 et l'extrémité d'une douille 15 clavetée sur l'arbre 12. Dans la paroi de la douille 15 est usiné un alésage longitudinal apte à recevoir une goupille 16 formant point d'amarrage pour l'une des extrémités d'un ressort spirale 17, l'extrémité opposée de celui-ci étant rendue solidaire d'une goupille 18 retenue dans un logement ménagé dans une cloison annulaire 1 ic du couvercle 11 b. L'arbre 12 traverse le fond 11 a du carter 11 moyennant un joint 19 et, au-delà de ce fond, est réuni par un raccord flexible anti-vibration à l'arbre d'un codeur absolu 21 monté dans un prolongement du fond précité. Le fonctionnement d'un tel vérin est identique à celui décrit dans le Brevet Français mentionné au début des présentes On conçoit cepen- dant que La disposition du ressort 17 à L'intérieur du Logement défini par l'espace interne du tambour 10 réduit l'encombrement général et met Ledit ressort à L'abri d'une ambiance polluée. Fig 4 i L Lustre une variante de mise en oeuvre de L'invention dans laquelle c'est Le codeur 21 qui est Logé à l'intérieur du tambour 10, alors que le ressort 17 trouve place dans un boîtier 22 rapporté Latéra- lement contre Le fond 11 a du carter 11 Le montage de ce ressort 17 est réalisé de La même manière qu'en fig 3, en ce sens que L'une de ses extrémités est attachée à une goupille 16 solidaire d'une douille 15 ca- Lée sur l'arbre 12, tandis que la goupille 18 sur Laquelle s'amarre L'extrémité opposée est retenue dans la périphérie du boîtier 22. L'arbre 12 est supporté par un palier 11 d et un roulement 14, tous deux montés dans le fond 11 a du carter 11 Le tambour 10 qui renferme Le codeur 21, Lié par un raccord flexible 20 audit arbre 12, est supporté par deux roulements 13 interposés entre sa face intérieure et la paroi d'une cloche fixe ou enveloppe 23 fixée au couvercle 11 b du carter 11. Le codeur 21 est ici efficacement protégé de l'ambiance extérieure par suite de son logement dans Le tambour 10. Enfin, dans La forme de réalisation suivant fig 5, le tambour 10, supporté en rotation par deux roulements extérieurs 13, renferme à la fois le codeur 21 et le ressort 17, disposés concentriquement l'un par rapport à l'autre L'arbre commun au tambour 10, au ressort 17 et au codeur 21 est constitué par une pièce cylindrique creuse 12 ' qui, sup- portée en rotation par le fond 11 a et le couvercle 11 b du carter 11 à l'aide d'un roulement 14, définit avec la paroi 10 a du tambour un espace annulaire extérieur renfermant le ressort 17 C'est dans l'espace inté- rieur de cette pièce 12 ' qu'est engagé le codeur 21 dont l'arbre est réuni à ladite pièce par un raccord flexible 20. On obtient de la sorte un montage ramassé qui présente un encombre- ment très réduit et qui met à l'abri de l'ambiance extérieure aussi bien le ressort 17 que le codeur 21, et ce sans nuire en aucune façon à la robustesse de l'ensemble et à la précision du système d'asservissement. IL doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domai- ne de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I ONS 1 Vérin hydraulique à positionnement de tige mobile asservi, du genre comprenant un arbre ( 12) qui est orienté transversalement à l'axe du cylindre ( 1) et qui porte trois éléments, à savoir un tambour d'en- trainement ( 10) relié par un lien souple ( 2) au piston du vérin, un ressort spirale ( 17) pour le maintien constant sous tension dudit lien, et un codeur absolu ( 21) associé à un boîtier électronique de gestion, ca- ractérisé en ce que le tambour ( 10) est constitué par une paroi cylin- drique creuse ( 10 a) pourvue d'un flasque transversal unique ( 10 c) qui est décalé en direction de l'une des extrémités de ladite paroi, de manière à définir dans ledit tambour un espace libre apte à former loge- ment pour l'un au moins des deux éléments entraînés ( 17, 21) qui lui sont associés. 2 Vérin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des extrémités du ressort ( 17), logé dans le tambour ( 10), est amarrée à une cloison annulaire ( 11 c) du carter fixe ( 11) qui porte l'arbre ( 12), tandis que l'extrémité opposée est rendue solidaire d'une douille ( 15) clavetée sur ledit arbre. 3 Vérin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre du codeur absolu ( 21), logé dans le tambour ( 10), est relié à l'arbre ( 12) par un raccord flexible ( 20), le corps dudit codeur étant enveloppé à l'intérieur d'une cloche fixe ( 23) solidaire du carter ( 11). 4 Vérin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre ( 12 ') est prévu sous la forme d'une pièce tubulaire afin de définir un espace annulaire extérieur entre les faces en vis-à-vis de ladite pièce et du tambour ( 10), cet espace formant logement pour le ressort ( 17), et un espace intérieur formant logement pour le codeur ( 21).