Brevet FR2810028A1 — publié le 20011214

VERIN MICROMETRIQUE DE PUISSANCE La présente invention se rapporte à un vérin micrometrique de puissance. Pour déplacer des charges lourdes (plusieurs tonnes, par exemple), on utilise classiquement des vérins hydrauliques ou pneumatiques. De tels vérins, quoique très robustes et pouvant être utilisés en environnement hostile, nécessitent une centrale hydraulique ou pneumatique, et ne permettent pas d'obtenir des déplacements micrométriques (avec une résolution de l'ordre de 1 Nm). On connaît également vérins à vis, qui permettent d'obtenir des déplacements micrométriques, mais pour de faibles charges (nettement inférieures à 1 tonne), et généralement avec un jeu provoquant un manque de fidélité du positionnement précis de la partie mobile de ces vérins. présente invention a pour objet un vérin micrométrique pouvant déplacer de lourdes charges (plusieurs tonnes par exemple) avec une très bonne résolution (de l'ordre de 1 Nm), qui soit fidèle (répétibilité du positionnement du même ordre de grandeur que sa résolution) puisse fonctionner dans des milieux agressifs avec le minimum d'entretien tout en étant le moins onéreux possible. vérin conforme à l'invention comporte, pour au moins un axe de déplacement, un coin mobile mû par une vis micrométrique, face de ce coin qui oblique par rapport à l'axe de la vis étant en contact avec la face frontale, est parallèle, de la tige du vérin qui se déplace perpendiculairement à l'axe de la vis micrométrique. présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode réalisation, pris à titre d'exemple non limitatif et illustré dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une vue de côté en perspective d'un vérin conforme à l'invention, dont le noyau mobile est en position a basse , c'est-à-dire rentré dans son corps ; - la figure 2 est une, vue de côté, en coupe, du vérin de la figure 1, dont le noyau mobile occupe la même position qu'en figure 1; - la figure 3 est une vue de côté, en coupe du vérin de la figure 1, dont le noyau mobile est en position haute , c'est-à-dire sorti au maximum de son corps; - la figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif de manoeuvre amovible de la vis micrométrique du vérin de la figure 1 ; et - les figures 5 à 7 sont des vues de dessus du vérin de la figure 1, pour différentes positions de son plateau mobile. Le vérin 1 décrit ci-dessous est destiné à soulever verticalement des charges relativement lourdes, par exemple jusqu' 5 tonnes, avec une résolution de l'ordre de 1 pm, et une course de plusieurs centimètres pour les trois axes, mais il est bien entendu que ces caractéristiques, qui ne sont données qu'à titre indicatif, peuvent être adaptées aux différents cas d'utilisation. Le vérin 1 comporte essentiellement dans un boîtier 2, un coin 3 entraîné par une vis micrométrique 4, une tige 5 et un plateau mobile 6 solidaire de la tige 5. Le coin 3 est un parallélépipède à section pyramidale dont une face latérale plane se déplace à frottements réduits sur la paroi inférieure 7 du boîtier 2 lorsque la vis 4 est entraînée en rotation. Des moyens, non représentés, bloquent en rotation le coin 3 et le guident pour qu'il ne puisse se déplacer qu'en translation sur la paroi 7, parallèlement à l'axe de la vis 4. On fait passer la tête de la vis 4 par un palier 8 fixé au boîtier 2, et on fixe sur cette tête une coupelle 9 dont la forme et les dimensions sont adaptées à celles de l'extrémité de manoeuvre 10 d'un réducteur 11 manoeuvrable par un levier amovible 12, le réducteur 11 étant lui aussi amovible. Bien entendu, ce réducteur à manoeuvre manuelle peut remplacé par un réducteur commandé par un moteur électrique. La face supérieure oblique 13 du coin 3 fait un angle aigu Â par rapport à sa face inférieure 14 (qui se déplace sur la paroi 7 et qui est supposée être horizontale en fonctionnement). La valeur de l'angle Â est fonction de la charge maximale à soulever, de la source et de la résolution de position que l'on désire obtenir. Elle est avantageusement comprise entre 10 et 30 environ. La tige mobile 5 du vérin 1 a son axe perpendiculaire à l'axe de la vis 4. Sa face frontale inférieure fait un angle Â avec son axe et est disposée de façon à être parallèle à la face 13 du coin 3 en reposant sur cette dernière. La tige 5 est guidée en translation, parallèlement à son axe, par des glissières 15, dont seulement deux sont visibles sur le dessin (celles s'étendant perpendiculairement au plan de coupe). A son extrémité supérieure, la tige 5 comporte une plaque 16, de forme carrée par exemple. Une découpe centrale 16A est pratiquée dans le plateau 6 pour laisser passer l'extrémité de la tige 5. Les dimensions de cette découpe sont supérieures à celles de la plaque 16, afin que le plateau 6 puisse se déplacer dans un plan perpendiculaire à l'axe de la tige 5, ses déplacements étant limités par la plaque 16, sur les faces latérales de laquelle butent les tiges 17 à 20 de quatre vérins micrométriques 21 à 24 dont les axes sont coplanaires et forment une croix orthogonale: les axes des vérins 21 et 23 sont confondus, de même ceux des vérins 22 et 24 auxquels ils sont perpendiculaires. Le plan formé par ces axes des vérins est perpendiculaire à l'axe de la tige 5 et passe par le milieu de la hauteur (épaisseur) du plateau 6. Les corps des vérins 21 à 24 sont solidaires du plateau 6, tandis que leurs tiges sont appliquées contre la plaque 16. Ces vérins sont commandés en opposition pour chacun des deux axes, de façon à créer un mouvement relatif du plateau 6 par rapport à la plaque 16, donc par rapport à la tige 5. Ainsi, par exemple, de la position de départ, pour laquelle les tiges des quatre vérins sont appliquées en butée contre la plaque 16 et sont à mi- course (figure 5), si on commande la sortie, sur une distance D, de la tige 17 du vérin 21, on commande la tige 18 de façon qu'elle rentre dans le corps du vérin 23 de la même distance D. II en est de même pour l'autre axe, commun aux vérins 22 et 24 (figure 6). On a représenté en figure 7 la position opposée du plateau 6 par rapport à la plaque 16. Bien entendu, les mouvements horizontaux du plateau 6 par rapport à la plaque 16 n'ont pas la même résolution micrométrique que les mouvements verticaux de la tige 5 par rapport au corps du vérin 2, et si on désirait obtenir cette môme résolution micrométrique, il suffirait d'adopter pour l'une des deux directions horizontales, ou pour les deux, le même type de mouvement à coin, vis micrométrique et tige à face frontale oblique glissant par rapport au coin. II est également bien entendu que les surfaces en contact du coin et de la face frontale oblique de la tige sont traitées de façon appropriée pour faciliter leur glissement relatif tout en minimisant leur usure, de môme que la surface 14 du coin 3 et la surface supérieure de la paroi 7 en contact avec cette surface 14, et que les mouvements du plateau 6 peuvent être commandés dans une seule direction, à l'aide de deux vérins seulement (17 et 18 ou 19 et 20). REVENDICATIONS 1. Vérin micrométrique de puissance, caractérisé par le fait qu'il comporte, pour au moins un axe de déplacement, un coin mobile (3) mû par une vis micrométrique (4), la face (13) de ce coin qui est oblique rapport à l'axe de la vis étant en contact avec la face frontale, qui lui est parallèle, de la tige du vérin, qui se déplace perpendiculairement à de la vis micrométrique. 2. Vérin selon la revendication 1, caractérisé par fait qu'il comporte un plateau (6) à l'extrémité libre de sa tige, disposé perpendiculairement à l'axe de cette tige et dont les déplacements, dans un plan perpendiculaire à l'axe de cette tige sont commandés par au moins un couple vérins (17-18, 19-20) dont les corps sont solidaires du plateau et dont les tiges s'appuient sur une plaque (16) fixée à l'extrémité de la tige (5) coopérant avec le coin mobile.