CH702293A2

CH702293A2 - Vérin hybride à câble et module d'entraînement.

Info

Publication number: CH702293A2
Application number: CH17922009A
Authority: CH
Inventors: Romain Hoffmeyer
Original assignee: Hoffmeyer Sarl
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2011-05-31

Abstract

La présente invention concerne un vérin (300) relié à un module d’entraînement (400) par un câble de traction (101). Le piston du vérin est poussé par un ressort, par une pression pneumatique ou par une pression hydraulique. Le module d’entraînement, par l’intermédiaire du câble, tire et positionne le piston du vérin. La souplesse du câble permet de relier le vérin à son module d’entraînement indépendamment de leur position et de leur orientation dans l’espace. Des poulies de déviation ou de renvoi peuvent également être utilisées. Le câble de traction peut être utilisé avec ou sans gaine et sa longueur peut différer suivant les cas d’application. Le module d’entraînement est de type bielle-manivelle ou enrouleur. La solution proposée élimine les chocs de fonctionnement du vérin en fin de course, sans recourir à l’utilisation d’amortisseurs ou de limiteurs de débit. Avec un module d’entraînement approprié, la solution proposée permet également de positionner le piston du vérin n’importe où le long de sa course.

Description

[0001] L’invention concerne un vérin hybride relié à un module d’entraînement par un câble de traction. Ce vérin peut être utilisé comme actuateur dans différents types de machines en lieu et place d’un vérin traditionnel.

[0002] Les vérins traditionnels, à simple ou double effet, pneumatiques ou hydrauliques, sont largement répandus comme actuateurs dans l’industrie des machines. Ils permettent de réaliser un déplacement d’une position à une autre, sans positions intermédiaires. Les positions sont généralement atteintes lorsque le piston du vérin arrive en fin de course, en butée mécanique. Le contact avec la butée mécanique provoque un choc. Suivant la masse déplacée, la vitesse du déplacement et la fréquence, ces chocs sont nuisibles. Pour y remédier, on utilise des limiteurs de débit et/ou des amortisseurs. Ces derniers permettent de diminuer le choc mais ralentissent le cycle de fonctionnement et demandent souvent un réglage délicat, spécifique à chaque cas d’application.

[0003] Le 1<er> objet de la présente invention est de supprimer les chocs en fin de course du vérin. La présente invention propose donc une solution pour éliminer les chocs. Les limiteurs de débit et/ou les amortisseurs ne sont plus nécessaires. La solution permet des vitesses et des fréquences élevées.

[0004] Le 2<ème> objet de la présente invention est de réaliser un vérin multi-positions. La présente invention propose donc une solution qui permet de positionner le piston du vérin n’importe où le long de sa course.

[0005] A cet effet, l’invention a pour objet un vérin hybride utilisé comme actuateur relié à un module d’entraînement par un câble de traction ou un autre élément de transmission. La solution comprend: Un vérin hybride dont le piston est poussé par un ressort, par une pression pneumatique ou hydraulique, conçu de telle manière que le piston puisse être relié à un câble de traction externe pour tirer et positionner le vérin. Un câble de traction ou un autre élément de transmission pour relier le vérin hybride à un module d’entraînement. Des poulies de déviation ou de renvoi peuvent également être utilisées. Le câble de traction peut être utilisé avec ou sans gaine et sa longueur peut différer suivant les cas d’application. Un module d’entraînement de type bielle-manivelle ou enrouleur qui, par l’intermédiaire d’un câble, tire et positionne le piston du vérin.

[0006] En utilisant ce type de combinaison, on obtient une solution qui supprime les butées mécaniques. Les accélérations et les freinages sont progressifs, les chocs sont supprimés.

[0007] La souplesse du câble permet de relier le vérin à son module d’entraînement indépendamment de leur position et de leur orientation dans l’espace.

[0008] Avec un module d’entraînement approprié, par exemple un servo-moteur piloté par une commande numérique, la solution proposée permet également de positionner le piston du vérin n’importe où le long de sa course.

[0009] L’invention sera bien comprise à la lecture de la description ci-après faite à titre d’exemple non limitatif en regardant les dessins ci-annexés qui représentent schématiquement: <tb>- fig. 1:<sep>exemple schématique du principe de fonctionnement, selon un mode de réalisation de la présente invention. <tb>- fig. 2:<sep>vue en coupe simplifiée, vérin hybride à ressort et à câble selon un mode de réalisation de la présente invention. <tb>- fig. 3:<sep>vue en coupe simplifiée, vérin hybride pneumatique/hydraulique et à câble selon un mode de réalisation de la présente invention. <tb>- fig. 4:<sep>schéma de principe simplifié, module d’entraînement de type bielle-manivelle selon un mode de réalisation de la présente invention. <tb>- fig. 5:<sep>schéma de principe simplifié, module d’entraînement de type tambour-enrouleur selon un mode de réalisation de la présente invention.

[0010] La fig. 1 représente un exemple non limitatif du principe de fonctionnement selon un mode de réalisation de la présente invention. Un vérin hybride 300 est relié à un module d’entraînement 400 par un câble de traction 101 ou par un autre élément de transmission. Le piston 301 du vérin 300 est poussé par une pression pneumatique ou hydraulique. Le module d’entraînement 400, par l’intermédiaire du câble 101, tire et positionne le piston 301 du vérin 300.

[0011] Les positions extrêmes du piston 301 du vérin 300 dépendent du module d’entraînement 400 et non plus des butées mécaniques internes ou externes au vérin.

[0012] La fig. 2 représente une vue en coupe simplifiée d’un vérin hybride à ressort et à câble selon un mode de réalisation de la présente invention. L’extrémité du câble 101 passe à travers le corps arrière du vérin 201 et est relié à l’arrière du piston 202. Un ressort 203 assure une poussée continue sur le piston 202 du vérin 200. De ce fait, le piston 202 exerce continuellement une force de traction sur le câble 101. La force de sortie du piston 202 est en fonction de la position et du ressort utilisé. La force de rentrée du piston 202 est en fonction du module d’entraînement.

[0013] Caractéristiques: Force du piston non réglable Course limitée par la longueur du ressort et l’encombrement disponible, (petite course)

[0014] La fig. 3 représente une vue en coupe simplifiée d’un vérin hybride pneumatique/hydraulique et à câble selon un mode de réalisation de la présente invention. L’extrémité du câble 101 passe à travers le corps arrière du vérin 304 et est relié à l’arrière du piston 301. Une pression pneumatique ou hydraulique 303 est appliquée en continu à l’arrière du piston 301 du vérin 300. De ce fait, le piston 301 exerce continuellement une force de traction sur le câble 101. L’étanchéité est assurée par les joints 302 et 305. La force de sortie du piston 301 est en fonction du diamètre du vérin et de la pression appliquée. La force de rentrée du piston 301 est en fonction du module d’entraînement.

[0015] Caractéristiques: Force du piston réglable par réglage de la pressior Course longue ou courte

[0016] La fig. 4 représente schématiquement le principe de fonctionnement du module d’entraînement de type bielle-manivelle selon un mode de réalisation de la présente invention. L’arbre d’un moteur 404 fait tourner une manivelle 403 avec son pivot 405 sur lequel est fixé la deuxième extrémité du câble 101. Le câble 101 fait également office de bielle.

[0017] Un dispositif dans l’axe de la manivelle 403, par exemple une rainure, permet de régler le rayon de la manivelle, donc la course du vérin.

[0018] Le câble 101 est guidé par 2 poulies 401 pour finalement transmettre un mouvement de va-et-vient au piston du vérin.

[0019] Caractéristiques: Le principe bielle-manivelle assure un mouvement sans choc en fin de course du piston. L’accélération et le freinage sont progressifs Convient particulièrement à des mouvements dont la vitesse et la fréquence sont élevées. Course réglable en variant le rayon de la manivelle Vitesse réglable en variant la vitesse du moteur Force réglable en variant le couple du moteur Possibilité de positionner le vérin n’importe où le long de sa course, en utilisant un moteur et une commande appropriés (par exemple servo-moteur)

[0020] La fig. 5 représente schématiquement le principe de fonctionnement du module d’entraînement de type tambour-enrouleur selon un mode de réalisation de la présente invention. Un moteur entraîne un tambour-enrouleur 501 sur lequel est fixé la deuxième extrémité du câble 101.

[0021] Caractéristiques: Possibilité de réaliser de longues courses (plusieurs tours d’enroulage) Course réglable en variant les degrés d’enroulage Réglage de la vitesse en variant la vitesse du moteur Réglage de la force en variant le couple du moteur Possibilité de positionner le vérin n’importe où le long de sa course, en utilisant un moteur et une commande appropriés (par exemple un servomoteur) Possibilité de contrôler l’accélération et le freinage en utilisant un moteur et une commande appropriés (par exemple un servo-moteur)

Claims

1. Un vérin hybride relié à un module d’entraînement par un câble de traction ou par un autre élément de transmission.

2. Selon revendication 1, un vérin hybride (200) dont le piston (202) est poussé par un ressort (203) et conçu de telle manière que le piston (202) puisse être relié à un câble de traction (101) ou à un autre élément de transmission.

3. Selon revendication 1, un vérin hybride (300) dont le piston (301) est poussé par une pression pneumatique ou hydraulique (303) et conçu de telle manière que le piston (301) puisse être relié à un câble de traction (101) ou à un autre élément de transmission.

4. Selon revendication 1, le module d’entraînement est de type bielle-manivelle (400) ou de type tambour-enrouleur (500)

5. Selon revendication 4, un module d’entraînement de type bielle-manivelle (400), dans lequel le câble de traction (101) fait office de bielle.

6. Selon revendication 4, un module d’entraînement de type bielle-manivelle (400), dans lequel le rayon de la manivelle (403) peut être réglable.

7. Selon revendication 4, les modules d’entraînement bielle-manivelle (400) et tambour-enrouleur (500) peuvent être pilotés angulairement par une motorisation et une commande appropriées.

8. Selon revendication 4, la vitesse et le couple des modules d’entraînement bielle-manivelle (400) et tambour-enrouleur (500) peuvent être réglables par une motorisation et une commande appropriées.