EP0724504B1 - Procede et dispositif de commande d'un verin a double effet actionne par un fluide sous pression - Google Patents

Procede et dispositif de commande d'un verin a double effet actionne par un fluide sous pression Download PDF

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EP0724504B1
EP0724504B1 EP94930883A EP94930883A EP0724504B1 EP 0724504 B1 EP0724504 B1 EP 0724504B1 EP 94930883 A EP94930883 A EP 94930883A EP 94930883 A EP94930883 A EP 94930883A EP 0724504 B1 EP0724504 B1 EP 0724504B1
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EP
European Patent Office
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stroke
time
return stroke
piston
pressure
Prior art date
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EP94930883A
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German (de)
English (en)
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EP0724504A1 (fr
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Daniel Octaaf Ghislain Torrekens
Didier Pacco
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Individual
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/145—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1456—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers having electrical components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/004—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose of the ratchet type
    • B25B21/005—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose of the ratchet type driven by a radially acting hydraulic or pneumatic piston
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
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    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/145—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling a double-acting cylinder actuated by a pressurized fluid in an assembly, such as a hydraulic tightening key and its control, in which a reciprocating movement can be repeated.
  • a piston whose active stroke provides a maximum desired force and a so-called passive stroke, in the opposite direction to the active stroke, causes the piston to return for repetition.
  • the present invention aims to avoid the use of such a sensor, or any other device auxiliary of this kind, which must be mounted in the tightening key, which must be supplied from outside for its operation and from which the end-of-travel signal must be taken out to bring it to a means of exploitation of the latter.
  • the costs of installing such a sensor in the tightening key are considerable compared to those of the key itself and the incorporation of this sensor therein, often used under conditions of high stresses especially in the active travel direction, increases the risk of malfunction of the tightening key, for example by false information supplied by said sensor.
  • the method of the present invention is developed to exploit to the maximum and in a safe manner, preferably automatically by means of programmable devices, the information provided by means of detection and measurement of the hydraulic pressure, and which is provided outside. of the hydraulic key itself.
  • the present invention also relates to a device for implementing the above method.
  • Figure 1 shows schematically the main elements of a tightening key that can be used in the method of the invention.
  • FIG. 2 schematically represents a set of hydraulic and electronic controls of the hydraulic cylinder of FIG. 1.
  • FIG. 3 represents a functional diagram of the electronic part of the control assembly of FIG. 2.
  • a double-acting cylinder 2 is actuated by pressurized oil via an input 3 for the active stroke in the direction of movement 4 of movement d 'a piston 5 and via an input 6 for the passive stroke in the direction 7 of the return of the piston 5 for a new active stroke.
  • a rod 8 fixed to the piston 5 pushes by its free end 9, directly or indirectly, a tooth 10 of a ratchet wheel 11, on a circle of radius R, so that it rotates by a value corresponding to the length of the active stroke, for example in a direction of tightening of a nut (not shown) housed in a suitable recess 12 of the wheel ratchet 11.
  • a non-return pawl 13 and its spring 14 are also shown in this diagram: they prevent the wheel 11 from accompanying the rod 8 in its return stroke in the direction 7.
  • a reciprocating movement of the piston 5 is repeated to thereby rotate the ratchet wheel 11 and therefore the nut until the latter opposes said tightening torque Cr desired.
  • the force F supplied by the piston 5 must be limited, so that it is at most equal to the resistive force Fr (equal to Cr / R).
  • the pressure P on the piston 5, proportional to the force F to be supplied by the latter is limited to a corresponding setpoint value Pc, by an electrical control device 29 (FIG. 2) which monitors this pressure via a pressure / current transducer 26 and an explanation of which is given below.
  • the jack 2 is supplied with pressurized fluid through the inlet 3, in the direction 4 of the active stroke. It is detected during this stroke in direction 4 that the fluid pressure reaches the set pressure Pc.
  • This detection can mean that either the piston 5 has come to a stop at the end of its active stroke or the nut offers a desired resistant torque Cr.
  • the cylinder is supplied in the opposite direction via the input 6 for the passive return stroke in the direction 7. The moment when the piston 5 comes to a stop at the end of its stroke is detected by suitable means. passive back.
  • the time Te elapsed between the start of the supply of fluid via the inlet 6 and the time of arrival of the piston 5 in abutment of said return stroke is measured for this return stroke.
  • This elapsed time Te is compared to a determined time Td which corresponds to that of a complete return stroke under the same operating conditions of the jack 2 (by example for the same temperature and therefore viscosity of the oil used). If the time Te is substantially equal to the time Td, the piston 5 has carried out a complete return stroke and there is no certainty that the pressure Pc obtained at the end of the previous active stroke corresponds to a desired tightening torque Cr of the nut. In this case, the tightening sequence is repeated each time comprising a complete active stroke and a complete passive stroke and the detection, measurement and comparison operations, until the measured elapsed time Te is substantially less than the time Td .
  • the pressure of the fluid at the inlet 6 reaches or exceeds a determined pressure greater than that which is necessary for the piston to carry out this return stroke with certainty and regularity.
  • This determined pressure can preferably be equal to the aforementioned pressure Pc which then will not be exceeded.
  • time Tec can be measured for example during one or two sequences of no-load operation of the hydraulic tightening key 1, carried out in order to put the key and its control just before its use in a known initial state.
  • a typical installation for the implementation of the aforesaid method may comprise for example (FIG. 2) a hydraulic control part 19 comprising an oil reservoir 20 in which is immersed a suction filter 21 connected to the inlet of a pump 22, the outlet of which delivers the oil in a pipe 23.
  • a pressure limiter 15 for example set to 700 bars
  • a solenoid valve 24 for supplying the inlet 3 of the jack 2
  • a solenoid valve 25 for supplying the input 6 of the same jack 2.
  • a transducer 26, known per se can be connected to the line 23 and is then chosen to give a current signal I as a function of the pressure P that it detects in the pipe 23.
  • control device 29 of the invention preferably electronic microprocessor and one embodiment is shown in Figure 3 by way of example.
  • the control device 29 can comprise, in addition to a supply not shown, means in the form of an input keyboard for the selection 30 of a set pressure Pc for the fluid, as a function of the maximum force F desired during at minus the active stroke in the direction 4 of the piston 5.
  • the keyboard 30 is connected to comparison means 31 which can be constituted by an 8-bit microprocessor 31.
  • comparison means 31 can be constituted by an 8-bit microprocessor 31.
  • the microprocessor 31 can selectively control the actuator 2 via the above-mentioned solenoid valves 24 and 25, via a link interface 33.
  • a clock 34 in real time is connected to the microprocessor 31 for measuring the time elapsed Te between the start of the passive return race and its completion.
  • a RAM memory 35 connected to the microprocessor 31 is used to store inter alia the determined time Td as well as other parameters and data of the system. This RAM memory 35 is assisted by an accumulator 36 for saving the value of the time Td and of these parameters and data.
  • An EPROM memory 37 contains an operating program for the control device 29, the progress of which is clocked by the clock 34.
  • a control logic 38 connected, according to FIG. 3, to the various elements of the device 29 ensures the chronology data transfers between these elements.
  • control screen 39 for checking the data entered, system parameters, etc.
  • This remote control 40 can also include a display of for example the pressure reached at any time or the torque actually reached during tightening.
  • the microprocessor 31 and the program are arranged to also compare the elapsed time measured Te and the determined time Td and to automatically decide to repeat a tightening sequence according to the above process as long as Te is substantially equal to Td and to stop any repetition when it is assured that Te is manifestly less than Td.
  • transducer 26 has been considered here to be external to the controller 29 as such, there may be cases where it is preferred that it be included.
  • the set pressure Pc is introduced into the device 29 via the keyboard 30 and a tightening sequence is started via the remote control 40.
  • the microprocessor 31 executes a program which makes it possible to set the piston 5 of the key 1 in motion while measuring by the transducer 26 the oil pressure P in the hydraulic circuit (line 23).
  • the movement of the piston 5 is repeated back and forth according to the program of the EPROM memory 37, the direction of movement of the piston 5 being reversed with each increase in the oil pressure beyond the preset threshold Pc.
  • the reciprocating movement of the piston 5 is then stopped when it has been observed by the microprocessor 31 that the desired tightening torque has actually been reached.
  • the tightening torque actually reached can be displayed on the remote control 40, which allows the user to monitor the tightening progress.
  • different values of parameters of this kind can be stored in the device 29 and selected, for example by a code, depending on the model and / or the size of the key, for example used at a given time with this device 29 which can be mounted on a common hydraulic control 19 for several keys.
  • the device 29 can be provided with a manual or automatic operating selection to allow the operator to decide whether or not himself either to stop the tightening sequences of an element or to repeat it multiple times. sequences, even after obtaining the desired tightening torque.
  • Td time Td as a function of the temperature of the oil in service
  • a memorization of Td values as a function of the measured temperature can be carried out and a selection of the appropriate Td value can be made by the microprocessor 31 responsible for example also for blocking the clamping assembly in case the temperature of the oil is not within chosen limits.

Abstract

Procédé de commande d'un vérin (2) à double effet actionné par un fluide sous pression dans un ensemble, tel qu'une clé de serrage hydraulique (1) et sa commande, dans lequel peut être répété un mouvement de va-et-vient d'un piston (5) dont une course active (flèche 4) procure une force maximale souhaitée et une course dite passive (flèche 7), en sens inverse de la course active, provoque le retour du piston (5) pour la répétition, comprenant une sélection d'une pression de consigne pour le fluide, correspondant à la force maximale (Fr) souhaitée et, pour déterminer l'obtention de cette force, une mesure du temps écoulé (Te) entre le début et la fin de la course passive de retour, et dispositif pour la mise en ÷uvre de ce procédé.

Description

  • La présente invention concerne un procédé de commande d'un vérin à double effet actionné par un fluide sous pression dans un ensemble, tel qu'une clé de serrage hydraulique et sa commande, dans lequel peut être répété un mouvement de va-et-vient d'un piston dont une course active procure une force maximale souhaitée et une course dite passive, en sens inverse de la course active, provoque le retour du piston pour la répétition.
  • Lors de l'utilisation d'une clé de serrage hydraulique décrite par exemple dans le US-A-4.201.099 ou dans les DE-A-36 20 753 et DE-A-34 16 881, il y a lieu, d'une part, de surveiller le moment où la pression d'alimentation du vérin dans le sens de la course active de serrage atteint une valeur souhaitée correspondant au couple de serrage souhaité (le couple de serrage obtenu est proportionnel à la force provoquée par le vérin et celle-ci est elle-même proportionnelle à ladite pression d'alimentation) et, d'autre part, de vérifier que cette valeur soit atteinte au cours de ladite course active et non à la fin de celle-ci. En effet, à la fin de cette course active, tant que l'alimentation du vérin est maintenue dans ce sens, la pression de cette alimentation augmente au point qu'elle puisse être confondue avec la pression correspondant au couple de serrage souhaité. Pour éviter cette confusion, on pourrait prévoir un capteur de fin de la course active et une exploitation du signal communiqué par ce capteur.
  • La présente invention a pour but d'éviter l'utilisation d'un tel capteur, ou de tout autre dispositif auxiliaire de ce genre, qu'il faut monter dans la clé de serrage, qu'il faut alimenter de l'extérieur pour son fonctionnement et dont il faut sortir le signal de fin de course pour l'amener jusqu'à un moyen d'exploitation de ce dernier. Les coûts d'installation d'un tel capteur dans la clé de serrage sont considérables par rapport à ceux de la clé elle-même et l'incorporation de ce capteur dans celle-ci, utilisée souvent dans des conditions de sollicitations élevées surtout dans le sens de la course active, augmente les risques de mauvais fonctionnements de la clé de serrage, par exemple par de fausses informations fournies par ledit capteur.
  • Le procédé de la présente invention est mis au point pour exploiter au maximum et de façon sûre, de préférence automatiquement au moyen de dispositifs programmables, les informations fournies par des moyens de détection et de mesure de la pression hydraulique, et qui sont prévus en dehors de la clé hydraulique proprement dite.
  • A cet effet, le procédé suivant l'invention comprend :
    • une sélection d'une pression de consigne pour le fluide, correspondant à la force maximale souhaitée,
    • une alimentation du vérin en fluide sous pression dans le sens de la course active,
    • une détection de ce que, pendant la course active, la pression du fluide atteint la pression de consigne,
    • à la suite de cette détection, une alimentation inversée du vérin en fluide sous pression, pour la course passive de retour,
    • une détection du moment où le piston a achevé sa course passive de retour,
    • une mesure du temps écoulé entre le début de l'alimentation inversée et le moment de la détection de l'achèvement de la course passive de retour,
    • une comparaison de ce temps écoulé et d'un temps qui a été déterminé comme correspondant sensiblement à celui d'une course passive de retour complète, et
    • une répétition de la séquence précédente, au moins jusqu'à ce que ledit temps écoulé mesuré soit sensiblement inférieur au temps déterminé.
  • La présente invention concerne aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé susdit.
  • Suivant l'invention, le dispositif comprend :
    • des moyens de sélection d'une pression de consigne pour le fluide, en fonction d'une force maximale souhaitée lors d'une course active du piston du vérin,
    • reliés à ces moyens de sélection, des moyens de comparaison d'une pression du fluide pendant la course active du piston, et éventuellement sa course passive de retour, et de la pression de consigne,
    • reliés à ces moyens de comparaison, des moyens d'entrée et d'adaptation d'un signal de la pression fournie au vérin pendant sa course active et éventuellement sa course passive de retour,
    • reliés aux moyens de comparaison, des moyens de commande sélective du vérin pour la course active ou pour la course passive de retour,
    • reliés aux moyens de comparaison, des moyens de détection de la fin de la course passive de retour,
    • reliés aux moyens de comparaison, des moyens de mesure du temps écoulé entre le début de la course passive de retour et l'achèvement de celle-ci, et
    • reliés aux moyens de comparaison, des moyens de mémorisation d'un temps déterminé comme correspondant sensiblement à celui d'une course complète passive de retour.
  • D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront des revendications secondaires et de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, le procédé et des formes de réalisation particulières du dispositif suivant l'invention.
  • La figure 1 représente schématiquement les principaux éléments constitutifs d'une clé de serrage pouvant être mise en oeuvre dans le procédé de l'invention.
  • La figure 2 représente schématiquement un ensemble de commandes hydraulique et électronique du vérin hydraulique de la figure 1.
  • La figure 3 représente un schéma fonctionnel de la partie électronique de l'ensemble de commande de la figure 2.
  • Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
  • Dans le cas de l'exemple (figure 1) de la clé de serrage hydraulique 1 susdite, un vérin à double effet 2 est actionné par de l'huile sous pression via une entrée 3 pour la course active dans le sens 4 de déplacement d'un piston 5 et via une entrée 6 pour la course passive dans le sens 7 du retour du piston 5 en vue d'une nouvelle course active.
  • Suivant le schéma de la figure 1, lors d'une course active selon le sens 4, une tige 8 fixée au piston 5 pousse par son extrémité libre 9, directement ou indirectement, une dent 10 d'une roue à rochet 11, sur un cercle de rayon R, pour que celle-ci tourne d'une valeur correspondant à la longueur de la course active, par exemple dans un sens de serrage d'un écrou (non représenté) logé dans un creux approprié 12 de la roue à rochet 11. Un cliquet antiretour 13 et son ressort 14 sont aussi représentés dans ce schéma : ils empêchent la roue 11 d'accompagner la tige 8 dans sa course de retour dans le sens 7. Un mouvement de va-et-vient du piston 5 est répété pour faire tourner ainsi la roue à rochet 11 et donc l'écrou jusqu'à ce que celui-ci oppose audit serrage un couple résistant Cr souhaité. Pour arriver à ne pas dépasser ce couple résistant Cr, il faut limiter la force F fournie par le piston 5, de façon qu'elle soit au plus égale à la force résistante Fr (égale à Cr/R). A cet effet, la pression P sur le piston 5, proportionnelle à la force F à fournir par celui-ci, est limitée à une valeur correspondante Pc de consigne, par un dispositif de commande électrique 29 (figure 2) qui surveille cette pression via un transducteur pression/courant 26 et dont une explication est donnée ci-après.
  • Suivant l'invention, après avoir sélectionné la pression de consigne Pc dans ledit dispositif de commande électrique 29, on alimente le vérin 2 en fluide sous pression par l'entrée 3, dans le sens 4 de la course active. On détecte pendant cette course en sens 4 le fait que la pression du fluide atteint la pression de consigne Pc. Cette détection peut signifier que soit le piston 5 est arrivé en butée au bout de sa course active soit l'écrou offre un couple résistant Cr souhaité. A la suite de cette détection, on alimente le vérin en sens inverse par l'entrée 6 pour la course passive de retour selon le sens 7. On détecte par un moyen adéquat le moment où le piston 5 arrive en butée au bout de sa course passive de retour. On mesure pour cette course de retour le temps Te écoulé entre le début de l'alimentation en fluide via l'entrée 6 et le moment d'arrivée du piston 5 en butée de ladite course de retour. On compare ce temps écoulé Te à un temps déterminé Td qui correspond à celui d'une course de retour complète dans les mêmes conditions de fonctionnement du vérin 2 (par exemple pour une même température et donc viscosité de l'huile utilisée). Si le temps Te est sensiblement égal au temps Td, le piston 5 a effectué une course complète de retour et il n'y a pas de certitude que la pression Pc obtenue en fin de la course active précédente corresponde à un couple de serrage souhaité Cr de l'écrou. Dans ce cas, on répète la séquence de serrage comportant chaque fois une course active complète et une course passive complète et les opérations de détection, de mesure et de comparaison, jusqu'à ce que le temps écoulé mesuré Te soit sensiblement inférieur au temps Td.
  • Pour déterminer le moment d'arrivée du piston 5 en butée à la fin de sa course de retour dans le sens 7, suivant l'invention il est avantageux de détecter dans ce cas aussi que la pression du fluide à l'entrée 6 atteint ou dépasse une pression déterminée supérieure à celle qui est nécessaire pour que le piston effectue avec certitude et régularité cette course de retour. Cette pression déterminée peut de préférence être égale à la pression Pc susdite qui alors ne sera pas dépassée.
  • Plutôt que de mémoriser une ou des valeurs de temps Td en fonction de la température et donc de la fluidité du fluide utilisé, on peut préférer effectuer dans une séquence de serrage susdite un relevé du temps écoulé Tec, mesuré pour une course passive de retour complète, et enregistrer ce temps Tec pour l'utiliser comme Temps Td pour les comparaisons suivantes. Ce temps Tec peut être mesuré par exemple lors d'une ou de deux séquences de fonctionnement à vide de la clé de serrage hydraulique 1, effectuées afin de mettre juste avant son utilisation la clé et sa commande dans un état initial connu.
  • Pour mieux suivre l'évolution de la fluidité du fluide en fonction de celle de la température, par exemple au cours d'une longue utilisation continue de la clé de serrage 1, il peut être avantageux d'utiliser à chaque séquence (n) de serrage précitée (dont la course de retour est effectuée en un temps Te(n)), comme temps déterminé Td, la valeur du temps écoulé Te(n-1) mesurée à la séquence (n-1) précédente. Ceci peut être réalisé après avoir constaté que le temps Te(n-1) n'est pas sensiblement inférieur à un temps Td de départ ou à un temps Te(n-2) précédent.
  • Pour confirmer que le serrage obtenu correspond au couple résistant Cr choisi, il peut être souhaité de répéter une fois encore ladite séquence de serrage après que l'on ait mesuré un temps Te(n) sensiblement inférieur au temps Td. Le nouveau temps écoulé Te(n+1) mesuré pendant cette dernière séquence de serrage peut alors être aussi comparé au temps Td pour une dernière confirmation. Si par hasard ce nouveau temps écoulé Te(n+1) mesuré n'était pas sensiblement inférieur au temps Td, un signal pourrait être donné pour avertir de cette anomalie afin que l'opérateur puisse vérifier la situation soit des éléments serrés (par exemple rupture d'un élément plus faible que prévu) soit de la clé de serrage et de sa commande (par exemple fluide trop chaud).
  • Pour régulariser les fluctuations de la valeur du temps Tec utilisée comme temps déterminé Td dans la comparaison, il peut être préféré de réaliser, par exemple à partir d'une troisième séquence de serrage susdite, une moyenne de temps écoulés mesurés Tec dans des séquences précédentes et d'utiliser cette moyenne Tm comme temps Td. Pour la moyenne Tm précitée, on peut par exemple négliger une première valeur de temps Te sensiblement plus courte que la ou les précédentes et ne stopper la répétition desdites séquences de serrage qu'après l'apparition d'une seconde valeur de temps mesuré Te sensiblement plus courte que la moyenne Tm ainsi obtenue.
  • Dans une forme simplifiée, une installation typique pour la mise en oeuvre du procédé susdit peut comporter par exemple (figure 2) une partie de commande hydraulique 19 comprenant un réservoir d'huile 20 dans lequel est plongé un filtre d'aspiration 21 relié à l'entrée d'une pompe 22 dont la sortie débite l'huile dans une conduite 23. A cette conduite 23 est branché un limiteur de pression 15 (par exemple réglé à 700 bars), une électrovanne 24 pour alimenter l'entrée 3 du vérin 2 et une électrovanne 25 pour alimenter l'entrée 6 du même vérin 2. En outre, un transducteur 26, connu en soi peut être branché sur la conduite 23 et est choisi alors pour donner un signal de courant I en fonction de la pression P qu'il détecte dans la conduite 23.
  • L'installation susdite peut être équipée du dispositif de commande 29 de l'invention, de préférence électronique à microprocesseur et dont une forme de réalisation est représentée à la figure 3 à titre d'exemple.
  • Le dispositif de commande 29 peut comprendre, outre une alimentation non représentée, des moyens sous forme d'un clavier d'introduction pour la sélection 30 d'une pression de consigne Pc pour le fluide, en fonction de la force maximale F souhaitée pendant au moins la course active suivant le sens 4 du piston 5. Le clavier 30 est relié à des moyens de comparaison 31 qui peuvent être constitués par un microprocesseur 31 à 8 bits. Au microprocesseur 31 est relié un moyen 32 d'entrée et d'adaptation d'un signal correspondant à la pression fournie au vérin 2 pendant sa course active suivant la flèche 4 et de préférence aussi pendant sa course passive suivant la flèche 7, ce signal étant fourni par exemple par le transducteur 26 précité. Le microprocesseur 31 peut commander sélectivement le vérin 2 par l'intermédiaire des électrovannes 24 et 25 précitées, via un interface 33 de liaison. Dans le cas de l'exemple représenté ici la détection de fin de la course de retour suivant la flèche 7 est effectuée elle aussi à l'aide du transducteur 26. Une horloge 34 en temps réel est reliée au microprocesseur 31 pour la mesure du temps écoulé Te entre le début de la course passive de retour et l'achèvement de celle-ci. Une mémoire RAM 35 reliée au microprocesseur 31 sert à mémoriser entre autres le temps déterminé Td ainsi que d'autres paramètres et données du système. Cette mémoire RAM 35 est assistée par un accumulateur 36 pour la sauvegarde de la valeur du temps Td et de ces paramètres et données. Une mémoire EPROM 37 contient un programme de fonctionnement du dispositif de commande 29, dont le déroulement est cadencé par l'horloge 34. De plus, une logique de contrôle 38 reliée, selon la figure 3, aux divers éléments du dispositif 29 assure la chronologie des transferts de données entre ces éléments.
  • Associé au clavier 30, il peut y avoir un écran de contrôle 39 pour la vérification des données introduites, de paramètres du système, etc.
  • Pour la manoeuvre aisée de l'ensemble, on peut prévoir aussi une commande à distance 40 pour commander la mise en marche et l'arrêt (normal et/ou d'urgence) de l'ensemble de serrage. Cette commande à distance 40 peut aussi comporter un affichage de par exemple la pression atteinte à tout moment ou le couple réellement atteint lors du serrage.
  • De préférence, suivant l'invention le microprocesseur 31 et le programme sont agencés pour également comparer le temps écoulé mesuré Te et le temps déterminé Td et pour décider automatiquement de répéter une séquence de serrage suivant le procédé susdit tant que Te est sensiblement égal à Td et pour stopper toute répétition lorsqu'il est assuré que Te est manifestement inférieur à Td.
  • Bien que le transducteur 26 ait été considéré ici comme étant externe au dispositif de commande 29 en tant que tel, il peut y avoir des cas où il est préféré qu'il y soit inclus.
  • Un fonctionnement typique d'un ensemble de serrage muni du présent dispositif 29 a lieu comme suit.
  • On introduit la pression de consigne Pc dans le dispositif 29 via le clavier 30 et on démarre une séquence de serrage via la commande à distance 40. Le microprocesseur 31 exécute un programme qui permet de mettre le piston 5 de la clé 1 en mouvement tout en mesurant par le transducteur 26 la pression d'huile P dans le circuit hydraulique (la conduite 23).
  • Le mouvement du piston 5 est un va-et-vient répété selon le programme de la mémoire EPROM 37, le sens de déplacement du piston 5 étant inversé à chaque augmentation de la pression d'huile au-delà du seuil préréglé Pc.
  • Lorsque le piston 5 arrive en bout de course active, il met usuellement un temps Tec pour la course de retour supérieur à un temps Te pour une course de retour depuis une position quelconque qu'il aurait atteinte avant la fin de la course active au cours d'un serrage au couple Cr souhaité d'un écrou ou d'une vis.
  • Le mouvement de va-et-vient du piston 5 est alors arrêté lorsqu'il a été constaté par le microprocesseur 31 que le couple de serrage souhaité est réellement atteint. Le couple de serrage réellement atteint peut être affiché sur la commande à distance 40, ce qui permet à l'utilisateur de surveiller l'évolution des serrages.
  • Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de la présente invention.
  • Par exemple, pour tenir compte de la grandeur de la clé de serrage (section utile du piston 5, rayon R sur la roue à rochet 11, etc.), des valeurs différentes de paramètres de ce genre peuvent être mémorisées dans le dispositif 29 et sélectionnées, par exemple par un code, en fonction du modèle et/ou de la grandeur de la clé par exemple utilisée à un moment donné avec ce dispositif 29 qui peut être monté sur une commande hydraulique 19 commune pour plusieurs clés.
  • De plus, le dispositif 29 peut être muni d'une sélection de fonctionnement manuel ou automatique pour permettre à l'opérateur de décider ou non lui-même soit de l'arrêt des séquences de serrage d'un élément soit d'une répétition multiple des séquences, même après obtention du couple de serrage souhaité.
  • D'autres moyens de l'adaptation du temps Td en fonction de la température de l'huile en service peuvent être utilisés. Par exemple une mémorisation de valeurs de Td en fonction de la température mesurée peut être effectuée et une sélection de la valeur Td appropriée peut être faite par le microprocesseur 31 chargé par exemple aussi de bloquer l'ensemble de serrage au cas où la température de l'huile n'est pas dans des limites choisies.

Claims (9)

  1. Procédé de commande d'un vérin (2) à double effet actionné par un fluide sous pression dans un ensemble, tel qu'une clé de serrage hydraulique (1) et sa commande, dans lequel peut être répété un mouvement de va-et-vient d'un piston (5) dont une course active (4) procure une force maximale souhaitée et une course dite passive (7), en sens inverse de la course active, provoque le retour du piston (5) pour la répétition, caractérisé en ce qu'il comprend une séquence comportant :
    - une sélection d'une pression de consigne (Pc) pour le fluide, correspondant à la force maximale (Fr) souhaitée,
    - une alimentation du vérin (2) en fluide sous pression dans le sens (4) de la course active,
    - une détection de ce que, pendant la course active, la pression (P) du fluide atteint la pression de consigne (Pc),
    - à la suite de cette détection, une alimentation inversée du vérin en fluide sous pression, pour la course passive de retour (7),
    - une détection du moment où le piston (5) a achevé sa course passive de retour,
    - une mesure du temps écoulé (Te) entre le début de l'alimentation inversée et le moment de la détection de l'achèvement de la course passive de retour,
    - une comparaison de ce temps écoulé (Te) et d'un temps déterminé (Td) comme correspondant sensiblement à celui d'une course passive de retour complète (Tec), et
    - une répétition de la séquence précédente au moins jusqu'à ce que ledit temps écoulé (Te) mesuré soit sensiblement inférieur au temps déterminé (Td).
  2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, pour la détection du moment où le piston (5) a achevé sa course passive de retour, une détection de ce que la pression du fluide (P) atteint une pression déterminée, de préférence la pression de consigne (Pc) susdite, ou dépasse la pression déterminée.
  3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un relevé, dans au moins une séquence susdite, dudit temps écoulé (Tec), mesuré pour une course passive de retour complète, et une utilisation de ce temps écoulé relevé (Tec) comme temps déterminé (Td) pour la comparaison.
  4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que pour la comparaison susdite, chaque temps écoulé (Te(n)) mesuré d'une course passive de retour est comparé au précédent (Te(n-1)) utilisé comme temps déterminé (Td).
  5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'à partir d'une troisième séquence précitée, ledit temps déterminé (Td) est une valeur moyenne (Tm) de temps écoulés (Tec) mesurés dans des séquences précédentes, de préférence après élimination d'une mesure d'un premier temps écoulé (Te) sensiblement plus court que les précédents, la répétition de la séquence étant stoppée à l'apparition de deux mesures successives d'un temps écoulé (Te) sensiblement plus court.
  6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que de ladite séquence est répétée une fois encore après que la comparaison ait déterminé qu'un temps écoulé (Te(n)) mesuré est sensiblement plus court que le temps déterminé (Td), le temps écoulé (Te(n+1)) mesuré pendant cette dernière répétition de la séquence étant de préférence à nouveau comparé au temps déterminé (Td), et un signal pouvant être donné si ce dernier temps écoulé (Te(n+1)) mesuré n'est pas sensiblement plus court que le temps prédéterminé.
  7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de commande d'un vérin à double effet (2) actionné par fluide sous pression suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend :
    - des moyens (30) de sélection d'une pression de consigne (Pc) pour le fluide, en fonction d'une force maximale (Fr) souhaitée lors d'une course active (4) du piston (5) du vérin (2),
    - reliés à ces moyens de sélection (30), des moyens de comparaison (31) d'une pression (P) du fluide pendant la course active du piston (5), et éventuellement sa course passive de retour (7), et de la pression de consigne (Pc),
    - reliés à ces moyens de comparaison (31), des moyens (32) d'entrée et d'adaptation d'un signal de la pression (P) fournie au vérin pendant sa course active et éventuellement sa course passive de retour,
    - reliés aux moyens de comparaison (31), des moyens (33) de commande sélective du vérin (2) pour la course active et pour la course passive de retour,
    - reliés aux moyens de comparaison (31), des moyens de détection de la fin de la course passive de retour (7),
    - reliés aux moyens de comparaison (31), des moyens (34) de mesure du temps écoulé entre le début de la course passive de retour et l'achèvement de celle-ci, et
    - reliés aux moyens de comparaison (31), des moyens (35) de mémorisation d'un temps déterminé (Td) comme correspondant sensiblement à celui (Tec) d'une course complète passive de retour.
  8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de comparaison (31) sont agencés pour comparer en outre le temps écoulé (Te) mesuré et le temps déterminé (Td) et pour décider en conséquence d'une répétition automatique de la séquence du procédé si le temps écoulé (Te) mesuré est sensiblement égal au temps déterminé (Td).
  9. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (15) de mesure de la pression fournie au vérin (2) pendant sa course active (4) et éventuellement sa course passive de retour (7), et de conversion de cette mesure en le signal susdit.
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