Brevet FR2760545A1 — publié le 19980911

DISPOSITIF PERMETTANT UN DEPLACEMENT LINEAIRE PRECIS D'UN EQUIPAGE MOBILE La présente invention concerne un dispositif permettant un déplacement linéaire précis d'un équipage mobile. L'invention s'applique en particulier, bien que non exclusivement, par exemple pour le déplacement d'une tête d'impression d'une borne de validation d'un titre de transport. Si l'on veut que l'impression sur le ticket soit nette, il est nécessaire que le déplacement de la tête d'impression soit très précis. On utilise pour ce genre de déplacement un moteur appelé un actuateur linéaire, il s'agit d'un moteur pas à pas dont le rotor est percé d'un trou taraudé constituant un écrou monté sur une tige filetée. L'actuateur est fixé à l'équipage mobile à mouvoir et une extrémité de la tige filetée est au contraire fixée à une partie fixe de la machine, ou vice versa. Par ailleurs, l'équipage mobile est guidée dans son mouvement par au moins une colonne de guidage parallèle à la tige filetée. Généralement il y a deux colonnes de guidage encadrant la tige filetée. Pour éviter tout coincement, il est nécessaire que la fixation de la tige soit telle que l'axe de la tige soit parfaitement parallèle a la ou aux colonnes de guidage et parfaitement dans l'axe de l'actuateur et ceci d'autant plus que les actuateurs linéaires de petite taille ont des couples relativement faibles et ne tolèrent pas les défauts d'alignement. Ainsi les dispositifs connus, soit ont un réglage parfait, ce qui est difficile, soit comportent des jeux permettant de rattraper des défauts d'alignement ce qui a pour inconvénient l'imprécision du fonctionnement alors que les actuateurs linéaires ont par eux-même un déplacement linéaire très précis : par exemple avec un actuateur à 24 pas par tour et une vis au pas de l,016 mm, l'avance élémentaire est de 0,04233 mm. Ainsi, l'utilisation de jeux fait perdre l'avantage de cette précision. L'invention a ainsi pour but de proposer un dispositif apportant une solution à cette difficulté. L'invention a ainsi pour objet un dispositif permettant un déplacement linéaire précis d'un équipage mobile par rapport à une partie fixe, au moyen d'un actuateur linéaire comprenant un moteur pas a pas dont le rotor, formant écrou, est axialement traversé par une tige filetée, l'une des deux parties, moteur ou tige filetée, étant fixée audit équipage mobile et l'autre à ladite partie fixe, des moyens de guidage étant prévus pour le guidage du déplacement de l'équipage mobile, lesdits moyens de guidage et ladite tige filetée étant parallèles, caractérisé en ce que la fixation de ladite tige filetée à l'une des deux dites parties est faite en bout par le moyen d'une membrane élastique fixée en son centre à une extrémité de la tige et à sa périphérie à ladite partie. On va maintenant donner la description d'un exemple particulier de mise en oeuvre de l'invention en se référant au dessin annexé dans lequel - La figure 1 montre un dispositif permettant un déplacement linéaire précis d'un équipage mobile, selon l'invention. - La figure 2 est une vue agrandie d'un détail de la figure 1, en coupe selon II-II de la figure 3, montrant la fixation de la tige de l'actuateur linéaire à une partie fixe du dispositif. - La figure 3 est une vue de gauche de la figure 2. Le dispositif représenté fait, par exemple, partie d'une borne de validation d'un ticket de transport sur lequel on souhaite imprimer des inscriptions transversalement par rapport au sens d'avancement du ticket, il est donc nécessaire que la tête d'impression puisse se déplacer perpendiculairement à cette direction d'avancement. Ainsi, en se reportant aux figures, on voit un équipage mobile 1, portant une tête d'impression 2 et guidé dans son déplacement par le moyen de deux colonnes de guidage parallèles 3 et 4. Les colonnes de guidage 3 et 4 sont fixées à une partie fixe 5 du dispositif et l'équipage mobile 1 peut coulisser le long de ces colonnes par des coussinets 6, 7, 8 montés dans des paliers 9 et 10. Le déplacement linéaire de l'équipage mobile 1 est obtenu par un actuateur linéaire comprenant un moteur pas à pas 11 dont le rotor est percé axialement d'un trou taraudé dans lequel est introduit une tige filetée 12, le rotor agissant donc comme un écrou. Un tel actuateur linéaire est bien connu. Le moteur 11 est fixé, par des vis 13 et 14, à l'équipage mobile 1 et la tige filetée 12 est fixée, en bout par l'une de ses extrémités à la partie fixe 5, parallèlement aux colonnes 3 et 4 et dans l'axe du rotor du moteur pas à pas 11 par un dispositif de fixation 15. Selon l'invention, ce dispositif de fixation admet une certaine souplesse et permet de s'affranchir des difficultés d'une fixation exactement parallèle aux colonnes 3 et 4 et parfaitement dans l'axe du rotor du moteur 11 qui serait nécessaire sans la souplesse procurée par le dispositif de fixation 15. Les figures 2 et 3 montrent cette fixation 15 en vues agrandies. Essentiellement, la fixation est faite par l'intermédiaire d'une membrane élastique circulaire 16 fixée en son centre à l'extrémité de la tige et à sa périphérie à la partie fixe 5 contre le pourtour 17 d'un orifice 18 de la partie fixe 5. A sa périphérie, la membrane 16 est fixée contre le pourtour 17 au moyen d'une bride circulaire 19 comportant un rebord périphérique 20 qui vient prendre appui contre le pourtour 17. Cette bride est fixée contre le pourtour 17 par trois vis 21, 22 et 23 passant au travers de trous faits dans la bride et la membrane et venant se visser dans des trous taraudés du pourtour 17 au droit de bossages 24, 25. Afin de ne pas comprimer la membrane élastique 16 sur toute la surface de la bride 19, la hauteur du rebord 20 est très faiblement supérieure à l'épaisseur de la membrane 16 et la membrane n'est comprimée que par une nervure circulaire 26 de la bride 19. Il y a donc un très léger jeu, non visible sur la figure, entre la membrane 6 et la face de la bride 19 portant la nervure 26. Cette disposition permet d'éviter la compression de la membrane sur toute la surface de la bride qui provoquerait le report de la matière vers le centre de la membrane produisant une "cloque" se stabilisant à chaque inversion du sens de rotation du rotor du moteur 11, vers la droite puis vers la gauche conduisant à une imprécision de la position de l'équipage mobile. Par ailleurs, il est nécessaire de serrer la membrane de façon à la positionner avec précision et à empêcher sa rotation (les trous de passage des vis 21, 22, 23 dans la membrane 16 sont avec jeu). La légère compression locale de la membrane uniquement par la nervure 26 assure cette fonction et, si la rainure est suffisamment éloignée du trou central 27 de la bride, cette compression locale et éloignée ne se propage pas vers le centre qui ne "cloque" pas. La tige filetée 12 est par ailleurs fixée au centre de la membrane 16. Pour ce faire, la membrane 16 comporte un trou central 28 dont les bords sont pris en sandwich par un dispositif de bride fixé à l'extrémité de la tige fileté 12 et comprenant un canon 29 vissé à l'extrémité de la tige contre un épaulement 30, et une rondelle 31 s'appuyant contre un épaulement 32 du canon 29. L'ensemble est serré par un écrou 33 vissé sur l'extrémité du canon 29 et prenant appui sur la rondelle 31, la membrane 16 étant prise en sandwich entre la rondelle 31 et une partie plate 34 du canon 29. Comme pour la périphérie, et pour les mêmes raisons, la distance séparant l'épaulement 32 de la partie plate 34 du canon 29 est très légèrement supérieure à l'épaisseur de la membrane élastique 16 qui n'est donc pas comprimée sur toute la surface de la rondelle mais seulement par une nervure circulaire 35 de la partie plate 34 du canon 29. Cette nervure 35 est éloignée du bord de la partie plate du canon de façon que la déformation de la membrane due à la compression par la rainure ne se propage pas au delà du pourtour de la rondelle ou du canon. Aucune "cloque" ne se forme dans la partie libre de la membrane 16 et le positionnement de la tige est précis. Ainsi, le dispositif assure un positionnement précis bien que souple permettant de légers défauts d'alignement. Lors de la mise en route du moteur, la membrane se déforme mais reprend sa place dès que le régime est établi. Seule subsiste une déformation de la membrane due au frottement du coulissement de l'équipage mobile le long des colonnes 3 et 4 mais si l'on adopte toujours le même sens de déplacement lors du fonctionnement de la tête d'impression 2, on garde la précision de la résolution de l'actuateur linéaire 11, 12. REVENDICATIONS 1) Dispositif permettant un déplacement linéaire précis d'un équipage mobile (1) par rapport à une partie fixe (5), au moyen d'un actuateur linéaire comprenant un moteur pas à pas (11) dont le rotor, formant écrou, est axialement traversé par une tige filetée (12), l'une des deux parties, moteur au tige filetée, étant fixée audit équipage mobile (1) et l'autre à ladite partie fixe (5), des moyens de guidage (3, 4) étant prévu pour le guidage du déplacement de l'équipage mobile (1), lesdits moyens de guidage et ladite tige filetée (12) étant parallèles, caractérisé en ce que la fixation de ladite tige filetée à l'une des deux dites parties est faite en bout par le moyen d'une membrane élastique (16) fixée en son centre à une extrémité de la tige (12) et à sa périphérie à ladite partie. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit moteur (11) est fixé audit équipage mobile (1), la tige filetée (12) étant fixée à ladite partie fixe (5). 3) Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage comportent deux colonnes parallèles (3, 4). 4) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite membrane élastique (16) est circulaire et fixée à sa périphérie à ladite partie par le moyen d'une bride circulaire (19) comportant un rebord périphérique (20) prenant appui contre ladite partie, autour de ladite membrane (16), ladite bride (19) ne comprimant légèrement ladite membrane que par une nervure circulaire (26) située sur la bride, sur sa face en regard de la membrane. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que ladite membrane élastique (16) comporte un trou central (28) et est fixée à ladite extrémité de la tige (12) par un dispositif de bride prenant en sandwich la membrane (16) entre une partie plate (34) d'un canon (29) traversant la membrane par ledit trou (28) et monté sur l'extrémité de la tige en s'appuyant contre un épaulement (30) de la tige et une rondelle (31) s'appuyant contre un épaulement (32) dudit canon (29), la membrane (16) n'étant comprimée, entre ladite partie plate (34) du canon et ladite rondelle (31), que par une nervure circulaire (35) de ladite partie plate (34) dudit canon (29).