Brevet FR3068752A1 — publié le 20190111

- 1 - La présente invention concerne un dispositif de vis télescopique de précision à plusieurs étages, capable de mouvements de déploiement de l'ordre du micromètre. Les procédés télescopiques traditionnels permettent des mouvements de déploiement de l'ordre du millimètre. De plus, ils sont très sensibles à la température d'utilisation et aux intempéries. Ils ne sont donc pas assez précis pour certaines applications, comme par exemple dans une machine de fabrication additive. Le dispositif, selon l'invention, permet de remédier à cet inconvénient. Il est constitué d'une vis en acier qui actionne le système, et, au minimum, d'un guide en acier ou aluminium qui maintient le système dans l'axe. La vis comporte au minimum trois parties, nommées étages, qui sont concentriques : un premier étage, un étage intermédiaire et un dernier étage. Le premier étage est un arbre comportant, sur sa partie inférieure, un épaulement fileté. Le dernier étage est un arbre taraudé depuis le bas sur la quasi totalité de la hauteur de l'étage, et alésé sur le reste de sa hauteur, afin de laisser un épaulement de diamètre ajusté à l'arbre de la vis qu'il contient. L'étage intermédiaire est un arbre alésé. Il est extérieurement identique au premier étage, et intérieurement identique au dernier. Quel que soit l'étage, les pas des filetages sont identiques. Afin d'implanter la vis, deux configurations sont possibles : - le premier étage est fixé ; le dernier étage est placé sur un roulement fixé, et une poulie située sur le dernier étage relie la vis à un moteur qui l'entraîne avec une courroie ; - le dernier étage est fixé ; le premier étage est placé sur un roulement fixé et une poulie située sur le premier étage relie la vis à un moteur qui l'entraîne avec une courroie. - 2 - 1 Ces trois parties se vissent les unes dans les autres, de telle manière que quand, soit le dernier, soit le premier étage est mis en mouvement, le premier étage et l'étage intermédiaire montent ou descendent selon le sens de rota- tion. Le déplacement du premier étage ou de l'étage intermédiaire est limité : - en haut par la présence d'un épaulement intérieur dans la partie dans laquelle elle se visse ; - en bas par un circlip extérieur, placé sur le haut de l'étage (dans une gorge), qui vient en butée sur l'étage du bas. Le guide est également constitué d'au minimum trois étages : un premier étage, un étage intermédiaire et un 15 dernier étage. Ils sont identiques en tous points aux étages de la vis, mais ne comportent pas de filetage ni de taraudage. Le premier et le dernier étage sont fixés. Les trois parties s'emboîtent les unes dans les autres de façon 20 concentrique. Le déplacement du premier étage ou de l'étage intermédiaire est limité : - en haut par la présence d'un épaulement intérieur dans la partie dans laquelle il se déplace ; 25 - en bas par un circlip extérieur, placé sur le haut de l'étage (dans une gorge), qui vient en butée sur l'étage du bas. Ainsi, vu de l'extérieur, aucun filetage n'est visible. Le système ne peut donc pas être bloqué par un corps exté30 rieur qui viendrait se coincer sur les filetages. Selon des modes particuliers de réalisation : - d'autres étages intermédiaires pour la vis ou pour le guide peuvent exister afin d'améliorer la hauteur de dé-35 ploiement ; - d'autres guides peuvent s'ajouter afin d'améliorer le guidage ; - 3 - 1 - l'ensemble poulies/courroie peut être remplacé par un autre moyen d'entraînement, tel des engrenages ce qui à pour effet d'améliorer la précision du déplacement grâce à la démultiplication ; 5 - le moteur utilisé peut être un moteur pas à pas ; - d'autres matériaux peuvent être utilisés. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente en coupe un premier étage de vis avec 10 en rouge ses filetages. La figure 2 représente en coupe un étage intermédiaire de vis avec en rouge ses filetages. La figure 3 représente en coupe un dernier étage de vis avec en rouge ses filetages. La figure 4 représente en coupe un premier étage de guide. La figure 5 représente en coupe un étage intermédiaire de guide. La figure 6 représente en coupe un dernier étage de guide. La figure 7 représente en coupe une vis et son guide repliés 20 avec en rouge les filetages et en bleu la poulie. La figure 8 représente en coupe une vis et son guide déployés avec en rouge les filetages et en bleu la poulie. En référence à ces dessins, le dispositif présenté sur les figures 7 et 8 représente une vis et son guide à diffé25 rentes étapes de déploiement. Ils sont tous deux constitués d'un premier étage : celui de la vis est fileté (1) et celui du guide ne l'est pas (2) ; et d'un dernier étage : celui de la vis est taraudé (3) et celui du guide ne l'est pas (4). La vis et son guide sont également composés de trois étages 30 intermédiaires filetés et taraudés pour la vis (5) et non filetés et non taraudés pour ceux du guide (6). Les étages s'emboîtent les uns dans les autres de façon concentrique. Les épaulements (7) ont une fonction de butée car ils empêchent les vis qu'ils contiennent d'aller 35 plus haut ; mais ils ont aussi une fonction de guidage car leur diamètre est ajusté aux diamètres de l'arbre de la vis qu'ils contiennent. - 4 - Les circlips placés dans les gorges (8) ont une fonction de butée en empêchant les vis qu'ils contiennent d'aller plus bas que le niveau auquel ils sont situés, et en entraînant ainsi un autre étage. Les parties supérieures des premiers étages (9) sont fixées à une plaque et ainsi rendues solidaires. Le dernier étage du guide est fixé au sol par un épaulement (10). Le dernier étage de la vis est déposé sur un roulement (11). Une poulie (12) emmanchée sur le dernier étage de la vis vient mettre en mouvement le dernier étages et les étages intermédiaires. Pour cela, cette poulie est raccordée à un moteur pas à pas par le biais d'une courroie. Le moteur pas à pas est fixé au sol, et ainsi rendu solidaire du dernier étage du guide. Ce système est ici destiné à servir d'axe Z pour une machine de fabrication additive. Cependant la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme REVENDICATIONS1 1) Dispositif mécanique de déploiement télescopique de précision caractérisé en ce qu'il comporte un système de vis télescopique qui a au minimum trois parties nommées étages : un premier étage, un étage intermédiaire et un dernier étage : - le premier étage est un arbre comportant, sur sa partie inférieure, un épaulement fileté (Fig.1); - le dernier étage est un arbre taraudé depuis le bas sur la quasi totalité de la hauteur de l'étage et alésé sur le reste de sa hauteur afin de laisser un épaulement de diamètre ajusté à l'arbre de la vis qu'il contient (Fig.3); - l'étage intermédiaire est un arbre alésé extérieurement identique au premier étage et intérieurement identique au 15 dernier (Fig.2). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que quel que soit l'étage (Fig.1, Fig.2 et Fig.3), les pas des filetages sont identiques. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé 20 en ce que le premier étage (Fig.1) est fixé alors que le dernier étage (Fig.3) est placé sur roulement (11-Fig.7 et 11-Fig.8) et que le dernier étage est entraîné par un moteur grâce à un système poulie (12-Fig.7 et 12-Fig.8)/ courroie. 4) 25 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le premier étage (Fig.1) est fixé alors que le dernier étage (Fig.3) est placé sur roulement (11-Fig.7 et 11-Fig.8) et que le dernier étage est entraîné par un moteur grâce à un système d'engrenages. 30 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dernier étage (Fig.3) est fixé alors que le premier étage (Fig.1) est placé sur roulement (11-Fig.7 et 11-Fig.8) et que le premier étage est entraîné par un moteur grâce à un système poulie (12-Fig.7 et 12-Fig.8)/ 35 courroie ou un système d'engrenages. 1 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est accompagné d'au moins un guide télescopique constitué d'au moins trois étages qui s'emboîtent les uns dans les autres de façon concentrique : un pre- 5 mier étage(Fig.4), un étage intermédiaire(Fig.5) et un dernier étage (Fig.6) qui sont identiques en tous points aux étages de la vis (Fig.1, Fig.2 et Fig.3), mais ne comportent pas de filetages ni de taraudages ; ses deux extrémités sont fixées. 10 7) Dispositif selon les revendication 3 et 6 caracté- risé en ce que la partie supérieure du premier étage de la vis (Fig. 1) et que la partie supérieure du premier étage du guide (Fig.4) sont fixées à une plaque et ainsi rendues solidaires. 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'épaulement intérieur de chaque étage de la vis ou du guide est ajusté au diamètre de l'arbre de la vis ou du guide qu'il contient(7-Fig.7 et 7-Fig.8).