FR2897904A1 - Actionneur a mouvement lineaire - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un actionneur à mouvement linéaire comportant un organe d'actionnement (12), lequel peut être déplacé avec au moins un élément de réglage (22) contre l'effet d'un élément à ressort (28) d'une position de base (14) à une position de commande (31), l'organe d'actionnement (12) étant maintenu dans la position de base (14) par l'action de la force de l'élément à ressort (28) et la force de l'élément à ressort (28) agissant sur l'organe d'actionnement (12) étant prévue inférieure à une force d'actionnement de l'élément de réglage (22) au moins unique, lequel est réalisé dans un alliage à mémoire de forme, l'élément à ressort (28) étant réalisé en tant que partie d'un dispositif de support (61), lequel comporte un organe d'actionnement (12) ou sur lequel un organe d'actionnement (12) peut être agencé. (voir à ce sujet la fig. 1 )
Description
Actionneur à mouvement linéaire
L'invention concerne un actionneur à mouvement linéaire suivant le préambule de la revendication 1. s On connaît un tel actionneur à mouvement linéaire de par la publication US-PS 4 806 815. Cet actionneur à mouvement linéaire comprend un élément d'actionnement, lequel est en liaison avec un élément de réglage qui agit contre l'effet d'un élément à ressort de telle sorte que l'organe Io d'actionnement puisse être déplacé d'une position de base à une position de commande. L'élément à ressort est réalisé sous forme d'élément à force de traction et agit à une extrémité de l'organe d'actionnement. À la même extrémité de l'organe d'actionnement agit l'élément de réglage, lequel est fabriqué dans un alliage à mémoire de forme. Ces éléments de 15 réglage en alliage à mémoire de forme présentent l'avantage que l'amorçage par l'intermédiaire d'un courant crée une variation de forme à partir d'une température-limite, la variation de température dans la matière étant produite en raison de la résistance de celle-ci en fonction du courant. Dès que l'élément de réglage se refroidit, l'élément de réglage retourne à 20 sa forme initiale en raison de la mémoire de forme. Lors de la conception d'un tel actionneur à mouvement linéaire, il est prévu que la force de l'élément de réglage soit au moins légèrement supérieure à la force de l'élément à ressort de manière que l'organe d'actionnement puisse être transféré d'une position de base à une position de commande. 25 Ces actionneurs à mouvement linéaire présentent l'avantage que le mouvement de réglage ou mouvement de course de l'organe d'actionnement est silencieux. Cela offre un grand nombre de possibilités d'utilisation. 30 i0 Cette forme de réalisation présente l'inconvénient qu'il faut plusieurs composants pour former un actionneur à mouvement linéaire et que ces composants sont adaptés de manière spécifique à chaque cas d'utilisation. Cela ne permet pas une utilisation universelle ou une s adaptation rapide à des conditions d'utilisation modifiées.
L'objet de l'invention consiste par conséquent à fournir un actionneur à mouvement linéaire qui présente une construction simple et une flexibilité accrue pour divers cas d'utilisation. Le problème ainsi posé est résolu selon l'invention par les caractéristiques de la revendication 1. D'autres réalisations et perfectionnements avantageux de l'invention sont indiqués dans les autres revendications.
15 La réalisation d'au moins un élément à ressort en tant que partie d'un dispositif de support sur lequel l'organe d'actionnement est prévu ou peut être monté permet une réduction des composants, étant donné que l'élément à ressort au moins unique est intégré au dispositif de support. D'autre part, cette intégration de l'élément à ressort en tant que partie du 20 dispositif de support pour l'amorçage de l'organe d'actionnement présente l'avantage qu'il est formé un ensemble avec déjà au moins un élément de réglage prémonté dans un alliage à mémoire de forme, lequel ensemble permet le montage direct sur différents lieux d'utilisation pour divers cas d'utilisation afin de réaliser un actionneur à mouvement linéaire. La 25 réduction des composants permet en outre de réduire les coûts de fabrication ainsi que le temps de montage. En même temps, la formation de cet ensemble permet de proposer une série normalisée de dispositifs de support avec diverses courses; et/ou forces d'actionnement.
Selon une réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu que le dispositif de support comporte une partie de retenue ou de réception sur laquelle le dispositif de support s'appuie sur une partie de boîtier lorsque l'organe d'actionnement passe d'une position de base à une position de s commande. Cette partie de retenue sert en même temps à la fixation du dispositif de support sur la partie de boîtier ou le lieu d'utilisation.
Il faut de préférence prévoir de réaliser l'élément de support sous forme de corps creux ou profilé élastique, en particulier sous forme de segment io tubulaire cylindrique ou anneau, et prévoir que l'élément de réglage agisse sur deux parties de paroi diamétralement opposées ou sur des éléments d'introduction de force installés ou réalisés sur ces dernières. Il est ainsi possible de prévoir un ensemble prémonté qui ne nécessite que le positionnement du dispositif de support lui-même par rapport à une butée is ou partie de boîtier afin d'installer l'actionneur à mouvement linéaire. Ces modules de base permettent une pluralité d'adaptations pour diverses formes de réalisation. Ces dispositifs de support peuvent en outre être prévus avec diverses tailles, propriétés matière et épaisseurs de parois afin de permettre un mouvement de course de l'organe d'actionnement en 20 fonction de la force de fermeture de l'élément à ressort au moins unique. Les éléments de réglage peuvent être agencés sur un ou deux côtés sur les parties de paroi frontales, intérieures et/ou extérieures et leur nombre de spires peut être adapté en conséquence. Différents ensembles avec diverses courses peuvent ainsi être réalisés, lesquels sont utilisés en 25 fonction des exigences.
En variante, le ou les éléments de réglage peuvent entourer un dispositif de support ou agir sur le pourtour extérieur et/ou sont inclus ou enrobés dans le corps du dispositif de support afin d'obtenir une course grâce à des parties de paroi ou profilés prévus en conséquence de manière à pouvoir être raccourci(e)s ou dévié(e)s.
Comme alternative à un corps creux fermé, il est possible de prévoir un s corps profilé ouvert, comme par exemple un corps en forme de U ou de Z, par rapport auquel deux parties peuvent être déplacées l'une sur l'autre.
Dans une première forme de réalisation, l'agencement des éléments d'introduction de force sur la partie de paroi du dispositif de support, sur io lesquels agit l'élément de réglage au moins unique est prévu de telle façon qu'un élément d'introduction de force soit associé à la partie de retenue et l'autre élément d'introduction de force à l'organe d'actionnement. Dans le cas d'un dispositif de support réalisé en particulier sous la forme d'un corps creux, on obtient ainsi un is raccourcissement de la course entre les éléments d'introduction de force, ce qui fait que l'organe d'actionnement est déplacé d'une position de base sur la partie de retenue ou de réception.
Selon une autre réalisation de l'invention, il est prévu que le ou les 20 éléments d'introduction de force soient décalés, de préférence décalés de 90 , par rapport à l'organe d'actionnement et à la partie de retenue ou de réception. Cela permet d'obtenir, lorsque les éléments de réglage sont amorcés, une augmentation de la distance entre l'organe d'actionnement et la partie de retenue ou de réception, l'organe d'actionnement étant 25 éloigné d'une position de base par rapport à la partie de retenue. L'agencement des éléments d'introduction de force décalé d'au moins 1 par rapport à la partie de retenue permet de commander le sens de la course selon un angle s'écartant de 90 par rapport à l'appui ou à la surface de fixation du dispositif de support. Cela permet d'accroître la 30 flexibilité de montage.
Selon une autre réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu que le dispositif de support présente pour la réception d'au moins un élément de réglage sur une partie de paroi frontale deux éléments d'introduction de force opposés par paire, lesquels sont agencés de préférence de manière décalée à 90 l'un par rapport à l'autre. Il est ainsi prévu un élément de support conçu de manière universelle, lequel est commandé avec des éléments de réglage en fonction du sens du mouvement de course et de la grandeur du mouvement de course. Les éléments de réglage agencés io de manière décalée à 90 l'un par rapport à l'autre peuvent aussi être commandés l'un après l'autre de manière à obtenir une double course.
Selon une autre réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu qu'entre deux éléments d'introduction de force il soit prévu au moins une 15 spire fermée d'un élément de réglage. Cela permet un montage simple de l'élément de réglage sur les éléments d'introduction de force, une double application de force étant en même temps possible en raison des deux trajets s'étendant parallèlement. En variante, il est aussi possible de prévoir plusieurs spires d'un ou plusieurs éléments de réglage. De même, 20 l'élément de réglage peut aussi être constitué d'une seule branche et être prévu entre les éléments d'introduction de force. On peut prévoir en variante qu'au moins un élément de réglage en forme de barre, de bande ou de fil soit agencé entre les deux éléments d'introduction de force. Un tel élément de réglage peut être réalisé avec des diamètres de différente 25 épaisseur ou diverses géométries de section transversale afin de transmettre les modifications requises de force et de course au dispositif de support.
Selon une réalisation préférée de l'invention, l'organe d'actionnement peut 30 être prévu sur le dispositif de support de manière à pouvoir être remplacé par une liaison à emboîtement ou à enclenchement. La flexibilité de l'actionneur peut ainsi être accrue. Les dispositifs de support représentent ainsi la base pour une construction modulaire, laquelle permet une adaptation en fonction du cas d'application par l'organe d'actionnement, le ou les éléments de réglage, le sens du mouvement de course et la valeur de la distance de course ainsi que la force de levage.
Une autre réalisation avantageuse de l'invention prévoit que l'actionneur à mouvement linéaire est réalisé avec un dispositif de mesure de course io destiné à détecter un mouvement de course de l'organe d'actionnement. Lorsque l'organe d'actionnement passe d'une position de base à une position de commande, le dispositif de mesure de course peut détecter le réglage des courses prédéfinies de manière à obtenir une position de commande exacte. La commande de l'élément de réglage dépend ici de la is course détectée de l'organe d'actionnement. La variation de longueur de l'élément de réglage est en conséquence déterminée par le courant de commande en fonction de la course détectée. II est ainsi possible, pendant la commande de l'élément de réglage, de prendre en considération, par le biais du dispositif de mesure de course, différents 20 paramètres influant sur la position de course de l'organe d'actionnement. Par exemple, des températures ambiantes ou de travail élevées influencent ou modifient la contraction de l'élément de réglage au moins unique de sorte que, par exemple, avec un courant défini, la contraction de l'élément de réglage connue avec ce courant varie en plus en raison de 25 la température ambiante. D'autres influences, comme la modification d'une courbe caractéristique de l'élément à ressort, le frottement ou analogue, peuvent également être prises en considération lors du mouvement de course de l'organe d'actionnement dans une position de commande. 30 Selon une autre réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu que le dispositif de mesure de course soit réalisé sous la forme d'un dispositif de détection mécanique, inductif, capacitif, optique ou comportant un rayonnement électromagnétique. Le dispositif de détection est choisi en s fonction des cas d'utilisation, de l'espace de montage disponible et de la précision de la course à surveiller de l'organe d'actionnement.
Une forme de réalisation préférée est caractérisée par l'utilisation de capteurs Hall, un élément du capteur Hall, la sonde Hall ou l'élément io magnétique, étant prévu sur ou à proximité de l'organe d'actionnement. Cela offre l'avantage que la masse à déplacer par l'élément de réglage est maintenue faible et que l'on obtient ainsi des temps de réglage plus rapides.
15 Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, l'organe d'actionnement est fixé par un dispositif d'arrêt ou de retenue après avoir parcouru une course et être passé dans une position de fin de course ou dans la position de commande. Après la fixation de l'organe d'actionnement, la mise sous tension de l'élément de réglage au moins 20 unique peut ainsi être arrêtée. Cela présente d'une part l'avantage d'éviter une variation de longueur de l'élément de réglage due à d'autres facteurs d'influence, comme par exemple la température ambiante. D'autre part, cela induit une économie d'énergie. La fixation de l'organe d'actionnement par le dispositif d'arrêt ou de retenue permet en outre de conserver la 25 position réglée de manière exacte, de sorte que cet actionneur à mouvement linéaire est également adapté aux utilisations soumises à des oscillations ou secousses, comme par exemple dans un véhicule automobile.
Le dispositif d'arrêt ou de retenue est réalisé sous forme de dispositif de serrage qui agit directement sur l'organe d'actionnement ou sur une partie de serrage qui est en liaison avec l'organe d'actionnement. Cela permet de réaliser un blocage d'un réglage progressif de la course et ainsi une s haute flexibilité. Le dispositif de serrage peut par exemple être réalisé sous la forme d'un serrage à deux mâchoires ou d'une pince d'arrêt conique ou analogue.
En variante, le dispositif d'arrêt ou de retenue comprend un élément de lo verrouillage, lequel coopère dans une position verrouillée avec un élément d'arrêt agencé sur l'organe d'actionnement. Diverses positions d'arrêt peuvent ainsi être maintenues. Cette forme de réalisation permet un réglage graduel de la course.
15 On prévoit de préférence que l'élément d'arrêt prévu sur l'organe d'actionnement et l'élément de verrouillage s'engageant sur celui-ci présentent une denture, un agencement à cliquet d'arrêt, un clavetage autobloquant ou un clavetage en forme de gradins. Ce verrouillage est conçu de telle façon qu'une fois que l'élément de réglage n'est plus 20 alimenté en courant une position de retenue automatique de l'organe d'actionnement est prise et maintenue dans une position de commande en raison de la force de ressort agissant sur l'organe d'actionnement.
Selon une autre réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu que 25 l'élément de verrouillage du dispositif d'arrêt ou de retenue soit actionné ou commandé par un élément de déverrouillage formé dans un alliage à mémoire de forme, par le biais duquel l'élément de verrouillage peut être passé d'une position de verrouillage à une position de déverrouillage. Cela permet de prévoir une commande homogène de l'organe d'actionnement et de l'élément de verrouillage par l'élément de réglage et l'élément de déverrouillage réalisés dans un alliage à mémoire de forme.
Afin de faire passer l'organe d'actionnement d'une position de commande à une position de base, il est prévu, selon une réalisation préférée de l'invention, qu'avant le déverrouillage de l'organe d'actionnement, l'élément de réglage agissant sur l'organe d'actionnement au moins unique soit commandé de manière que la longueur de course de cet élément de réglage puisse être réglée sur une longueur de course lo légèrement raccourcie par rapport à la position de course réglée. Cela permet que l'organe d'actionnement soit au moins légèrement levé en douceur hors de la position de commande verrouillée, avant que l'élément de déverrouillage soit commandé afin de défaire l'élément de verrouillage de son serrage, de son clavetage, de sa denture ou analogue par rapport ls à l'organe d'actionnement. Une telle commande permet d'obtenir des courbes caractéristiques de mouvement montant en douceur pour un mouvement dé réglage sans secousse.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, il est prévu qu'au 20 moins deux dispositifs de support soient agencés en série l'un derrière l'autre et qu'un mouvement de course puisse être transmis par au moins un dispositif de support à l'organe d'actionnement pouvant être commandé par tous les dispositifs de support. Cela permet de réaliser un réglage à points multiples, dans lequel les dispositifs de support branchés 25 l'un derrière l'autre forment ensemble un actionneur à mouvement linéaire. Grâce à ce branchement en série ou branchement l'un derrière l'autre de différents dispositifs de support, la course totale peut être formée par la somme du mouvement de course individuel de chaque dispositif de support. 30 lo Afin d'augmenter la force de levage, il est possible d'agencer parallèlement les uns aux autres deux ou plusieurs dispositifs de support ou régulateurs à points multiples qui actionnent un organe de réglage commun.
Dans le cas du dispositif de support branché en série pour la formation d'un actionneur à mouvement linéaire, il est de préférence prévu que chacun des dispositifs de support ou chacun des modules d'actionneur à mouvement linéaire puisse être commandé individuellement. Un io actionneur à points multiples peut être réalisé par simple programmation d'une commande, chaque mouvement de course étant limité par son trajet de course maximal et ainsi défini. À l'intérieur d'un trajet de course d'un module d'actionneur à mouvement linéaire, il peut en outre être prévu une régulation proportionnelle qui dépend du courant de commande. 15 Selon une autre réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu que l'élément de réglage au moins unique puisse être activé à partir d'une température d'échauffement supérieure à 70 C. Cette température limite pour les alliages à mémoire de forme présente l'avantage que, sans 20 alimentation électrique, il ne se produit aucune contraction ou modification de longueur, le maintien de la position de base étant ainsi garanti.
Selon une autre réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu que, pour l'inversion du sens du mouvement de l'organe d'actionnement, il est 25 prévu au moins un mécanisme à levier uniaxe. Cela permet de pouvoir orienter le mouvement de course de l'organe d'actionnement dans le même sens que la direction de la force de l'élément à ressort. De plus, d'autres éléments de transmission peuvent aussi être prévus, lesquels permettent un renvoi du mouvement de course dans une direction de 30 mouvement divergente.
Selon une autre réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu que pour augmenter la course l'élément de réglage s'appuie sur au moins un élément de renvoi afin d'augmenter la longueur de l'élément de réglage.
On utilise le plus souvent des fils dans un alliage à mémoire de forme, qui sont par exemple fabriqués dans un alliage NiTi, dans un alliage à base de cuivre ou à base de fer ou dans un plastique à mémoire. Ces fils permettent, en fonction du diamètre, une variation de longueur allant jusqu'à huit pour cent, de sorte que, dans le cas où de grandes courses sont nécessaires, les éléments de renvoi permettent un agencement peu encombrant d'éléments de réglage longs. Un système à commande par câble ou autre transmission peut être en plus inséré afin d'obtenir une démultiplication de la course.
Le dispositif de support de l'actionneur à mouvement linéaire est de préférence réalisé dans une matière élastiquement déformable qui retourne dans sa position de départ après une déformation. Par exemple, des matières métalliques peuvent être employées, de sorte que le dispositif de support peut être réalisé dans un acier à ressort ou analogue.
En variante, il est possible de prévoir des plastiques, comme par exemple des matières thermoplastiques. Par ailleurs, il est aussi possible de prévoir des matières composites qui permettent d'obtenir le même effet.
L'invention ainsi que d'autres 'formes de réalisation avantageuses et perfectionnements de celle-ci vont être décrits et expliqués plus précisément dans ce qui suit à l'appui des exemples représentés sur les dessins. Suivant l'invention, les caractéristiques ressortant de la description et des dessins peuvent être appliquées individuellement en soi ou associées dans une combinaison quelconque. Les figures montrent :30 Figure 1, une représentation schématique simplifiée d'un actionneur à mouvement linéaire selon l'invention,
Figure 2, une vue de côté schématique de l'actionneur à mouvement linéaire selon la figure 1,
Figure 3, une représentation schématique d'une forme de réalisation alternative à la figure 1, Figure 4, une représentation schématique d'une forme de réalisation concrète de l'actionneur à mouvement linéaire et
Figure 5, une représentation en coupe schématique d'une autre forme de réalisation alternative à la figure 1.
La figure 1 représente schématiquement un actionneur à mouvement linéaire 11. De tels actionneurs à mouvement linéaire 11 sont utilisés dans les installations ou systèmes de chauffage, d'aération et de climatisation, notamment dans le bâtiment ainsi que dans le domaine automobile, comme dans les véhicules sur l'eau, sur terre et dans les airs. Un organe d'actionnement 12 de l'actionneur à mouvement linéaire 11 est placé dans une position de base 14. L'actionneur à mouvement linéaire 11 comprend un dispositif de support 61, dans lequel est intégré l'élément à ressort 28. Ce dispositif de support 61 présente une partie d'appui ou de retenue 62 qui permet une fixation avec un boîtier fixe, une partie de boîtier ou une butée de l'actionneur à mouvement linéaire 11 pour la régulation proportionnelle. Selon l'exemple de réalisation de la figure 1, l'organe d'actionnement 12 est de préférence relié d'un seul tenant à l'élément à ressort 28 de manière que le dispositif de support 61 soit exclusivement composé d'une seule pièce. Ce dispositif de support 61 est par exemple réalisé sous forme d'anneau ou de segment tubulaire cylindrique ou analogue. En variante, il est possible de prévoir, à la place de la réalisation tubulaire, une réalisation polygonale ou profilée qui présente une certaine liberté de mouvement dans au moins une direction radiale.
Grâce à la réalisation géométrique du dispositif de support 61, celui-ci prend une position de base auto-maintenue dans laquelle l'organe d'actionnement 12 est maintenu. Afin de garantir cette position de base 14, le dispositif de support 61 peut s'appuyer dans une zone jouxtant l'organe d'actionnement 12 à l'aide d'un élément de limitation de course 16 sous légère précontrainte, c'est-à-dire que la course de ressort libre de l'élément à ressort est légèrement raccourcie.
Sur les parties de paroi latérales 64 du dispositif de support 61, comme il ressort de la figure 2, il est prévu des éléments d'introduction de force 66 1s sur lesquels sont placés des éléments de réglage 22 en alliage à mémoire de forme. Ceux-ci s'engagent avec au moins une spire sur l'élément d'introduction de force 66. Les éléments de réglage 22 sont réalisés en fonction de la course. On peut ici prévoir aussi bien une adaptation au niveau de la taille du diamètre du fil, du nombre des spires que de la 20 longueur de la boucle.
Dans une première forme de réalisation, les éléments d'introduction de force 66 sont orientés d'un côté vers l'organe d'actionnement 12 et de l'autre côté vers la partie de retenue 62. Il s'ensuit, lors de la commande 25 ou de la mise sous tension de l'élément de réglage 22 ou des éléments de réglage 22, un mouvement de course de l'organe d'actionnement 12 en direction de la partie de retenue 62.
Sur la figure 3, il est prévu une forme de réalisation alternative aux figures 30 1 et 2. Les éléments d'introduction de force 66 sont prévus tournés à 90 sur la partie de paroi 64 du dispositif de support 61. Lors de la mise sous tension des éléments de réglage 22, cela permet un mouvement de réglage de l'organe d'actionnement 12 dans une position de commande 31 qui est plus éloignée de la partie de retenue ou d'appui 62 que la position de base 14.
Une forme de réalisation préférée prévoit que le dispositif de support 61 présente des éléments d'introduction de force 66 opposés les uns aux autres par paire, lesquels sont prévus de manière décalée par exemple selon un angle de 90 ou autre. La valeur du mouvement de course peut être déterminée en fonction de l'angle de décalage et de la forme de réalisation des éléments de réglage 22.
La figure 4 représente un exemple de réalisation d'un actionneur à 1s mouvement linéaire 11 sous forme de soupape réglable. Ce cas d'utilisation n'est donné qu'à titre d'exemple. De tels actionneurs à mouvement linéaire 11 peuvent être prévus pour des cas d'utilisation divers et variés afin de commander des mouvements proportionnels.
20 Le dispositif de support 61 décrit sur la figure 1 est utilisé comme ensemble dans un boîtier 68, la partie de retenue 62 étant appuyée ou fixée sur une partie de boîtier 39 dans le boîtier 68. À l'opposé de celle-ci, un élément de limitation de course 16 est prévu sur le boîtier 68 afin que le dispositif de support 61 soit maintenu au moins légèrement sous pré- 25 contrainte. On obtient ainsi qu'un organe de fermeture de soupape 75 soit maintenu fermé au moyen d'au moins une faible force dans une ouverture de passage non représentée plus avant. Cet organe de fermeture de soupape 75 peut être prévu par le biais d'un élément de transmission sur l'organe d'actionnement 12. L'organe de fermeture de soupape 75 peut ici 30 être simplement constitué du corps de fermeture lui-même, en forme de cône tronqué, ou comprendre aussi en plus l'élément de transmission de course, lequel s'étend du dispositif de support 61 jusqu'à l'extérieur du boîtier 68.
La commande du dispositif de support 61 a lieu par le biais de conduites d'alimentation 76 qui mènent à l'alimentation électrique 70. Quand les éléments de réglage 22 sont mis sous tension, il se produit un mouvement de course de l'organe de fermeture de soupape 75 vers le haut, un ressort de rappel 73 soutenant ce mouvement de course ou mouvement lo d'ouverture. Afin de détecter ce mouvement de course, il est prévu un dispositif de mesure de course 33, lequel détecte par exemple un mouvement de course entre l'organe d'actionnement 12 et l'élément de limitation de course 16. Ce dispositif de mesure de course 33 est de préférence réalisé par une sonde Hall 38 montée sur l'élément de 15 limitation de course 16 et un élément magnétique 36 agencé sur le dispositif de support 61. Cet agencement peut aussi être permuté. Cela permet de régler une position d'ouverture exacte de l'organe de fermeture de soupape 75. Par le biais d'une commande non représentée plus avant, il est possible de commander simultanément le raccourcissement de 20 l'élément de réglage 22 ou un raccourcissement en valeur, de manière à pouvoir régler des mouvements proportionnels exacts de l'organe de fermeture de soupape 75. Une tension de commande du dispositif de mesure de course 33 peut être utilisée comme signal de sortie pour la signalisation optique, acoustique et/ou électronique de la course. En 25 variante, il est aussi possible de prévoir une signalisation mécanique, par exemple par le biais d'une tige pouvant être déployée.
Après avoir atteint une position de commande 31, qui correspond à une position d'ouverture de l'organe de fermeture de soupape 75 par rapport à 30 un siège de soupape, cette position peut être fixée et bloquée par un dispositif d'arrêt ou de retenue 46. II est par exemple prévu un élément de verrouillage 48 agencé sur la partie de boîtier 39, lequel coopère avec un élément d'arrêt 49 qui est fixé sur le dispositif de support 61. Àl'opposé du point d'action de l'élément d'arrêt 49 sur le dispositif de support 61, un s élément de déverrouillage 51 agit à l'extrémité libre sur l'élément d'arrêt 49. Cet élément de déverrouillage 51 est réalisé, par analogie avec l'élément de réglage 22, dans un alliage à mémoire de forme. Cet élément de déverrouillage 51 est également entraîné par le biais de la commande. Pour le déverrouillage, il peut être prévu que l'élément de réglage 22 soit 10 d'abord commandé afin que l'élément de réglage 22 reprenne la position de commande 31 et permette ainsi un déverrouillage pratiquement sans force par le biais de l'élément de déverrouillage 51. Cela permet d'éviter que lors du détachement du dispositif d'arrêt ou de retenue 46 il se produise un mouvement de course saccadé de l'organe d'actionnement 1s 12.
Selon une forme de réalisation non représentée plus avant, il est par ailleurs prévu d'agencer plusieurs dispositifs de support 61 en rang les uns à côté des autres ou de les placer parallèlement les uns aux autres, 20 un organe de réglage commun étant prévu, lequel agit sur tous les organes d'actionnement des dispositifs de support 61 prévus parallèlement les uns aux autres. On peut ainsi obtenir, pour une même course, une augmentation de force qui est proportionnelle au nombre de dispositifs de support 61. Cet agencement représente une alternative à 25 l'accroissement du nombre des éléments de réglage 22 sur le dispositif de support 61.
La figure 5 représente une autre forme de réalisation alternative d'un actionneur à mouvement linéaire 11. Cet actionneur à mouvement linéaire 30 11 est composé de plusieurs dispositifs de support 61 branchés en série les uns derrière les autres, un élément de liaison ou d'accouplement 71 étant prévu, lequel relie entre eux les deux dispositifs de support 61 voisins ou positionne un dispositif de support 61 par rapport à un fond de boîtier 79 ou une partie de retenue 62. L'élément de liaison ou s d'accouplement 71 peut être réalisé sous forme de composant séparé, lequel peut être emboîté ou enfiché pour la liaison des deux dispositifs de support 61. Par exemple, l'élément de liaison ou d'accouplement 71 peut être réalisé en forme de pince afin de fixer l'un par rapport à l'autre deux dispositifs de support 61 voisins. De même il est possible de prévoir dans 10 les dispositifs de support 61 un perçage dans lequel l'élément de liaison ou d'accouplement 71 peut être enfiché.
Dans cette forme de réalisation, il y a par exemple trois dispositifs de support 61 branchés en série. Afin de régler une position de base 14 de 1s l'organe d'actionnement 12, dans laquelle l'organe de fermeture de soupape 75 est par exemple prévu dans une position fermée, il est prévu un dispositif d'accumulation de force 78 qui fixe les dispositifs de support 61 par rapport à un fond de boîtier 79. Ce dispositif d'accumulation de force 78 est réalisé sous forrne d'élément à ressort ou d'élément 20 élastiquement déformable.
Une partie d'extrémité 72 de l'organe d'actionnement 12 est fixée entre les dispositifs de support 61 agencés les uns derrière les autres et le dispositif d'accumulation de force 78 de manière que, dans une position de base 25 14, ce soit principalement la force du dispositif d'accumulation de force 78 qui agisse sur l'organe d'actionnement 12. Cela garantit toujours une position définie de l'organe d'actionnement 12. Ce n'est que lors de l'amorçage des dispositifs de support 61 que les éléments de réglage 22 induisent chacun un mouvement de course. 30 Dans le cas d'un agencement central par rapport à chaque dispositif de support 61, l'organe d'actionnement 12 agencé sur la partie d'extrémité 72 peut s'étendre le long de l'axe auxiliaire du dispositif de support 61. Il est de préférence prévu que l'organe d'actionnement 12 traverse les éléments s de liaison 71, lesquels sont réalisés sous forme de pièces intercalaires tubulaires. Dans la mesure où, dans un tel agencement de l'organe d'actionnement 12, le ou les éléments de réglage 22 traversent l'axe longitudinal de l'organe d'actionnement 12, l'organe d'actionnement 12 comporte des évidements ou des perçages longitudinaux afin de lo permettre une course sans influence des éléments de réglage 22. En variante, les éléments de réglage 22 peuvent être prévus également sur la zone de bord extérieure des parties de retenue à l'extérieur de l'organe d'actionnement 12. Une autre réalisation alternative de l'organe d'actionnement 12 peut résider en ce que celui-ci est guidé le long d'un is seul côté ou des deux côtés à l'extérieur des dispositifs de support 61 et qu'il est en liaison avec la partie d'extrémité 72. À l'extrémité opposée, il est possible de prévoir un organe de fermeture de soupape 75 ou, dans le cas de deux parties s'étendant à l'extérieur du dispositif de support 61, deux organes de fermeture de soupape 75. 20 Dans cet exemple de réalisation, les dispositifs de support 61 sont réalisés de manière elliptique ou ovale. L'élément de réglage 22 court le long de l'axe principal du dispositif de support 61, ce qui fait que lors de l'amorçage de l'élément de réglage 22, l'axe auxiliaire du dispositif de 25 support 61 est agrandi, de sorte que l'organe de fermeture de soupape 75 agencé dans le dispositif d'accumulation de force 78 est déplacé d'une position de base 14 à une position de commande 31. Les éléments de réglage 22 des dispositifs de support 61 peuvent être amorcés chacun individuellement. Dans l'exemple de réalisation représenté, il est ainsi 30 réalisé un régulateur à trois points, avec lequel il est possible de commander simultanément ou l'un après l'autre trois mouvements de course. Dans chaque mouvement de course du dispositif de support 61, il est possible de superposer une régulation proportionnelle.
Pour le guidage des dispositifs de support 61, il est prévu un boîtier 81, lequel est fermé par un couvercle 82 après le positionnement des dispositifs de support 61 et la mise en place du dispositif d'accumulation de force 78. Dans une position de base 14, les dispositifs de support 61 reposent, par rapport à l'axe principal, contre la paroi intérieure du boîtier 81, de sorte que cela définit une position de fin de course donnée dans une position de base 14. L'amorçage des éléments de réglage 22 peut avoir lieu par le biais d'un ressort de contact ou d'une palette de contact prévu(e) sur la paroi intérieure de boîtier, lequel ou laquelle repose sur l'élément de réglage 22 indépendamment du mouvement de course. En ls variante, il est aussi possible de prévoir des conduites d'alimentation qui vont jusqu'à chaque élément de réglage 22.
La géométrie du dispositif de support 61 représentée sur la figure 5 n'est qu'un exemple. Il est aussi possible d'utiliser des géométries rondes ou 20 autres géométries s'en écartant. Par ailleurs, on peut aussi, pour une régulation à un seul point, n'agencer qu'un seul dispositif de support 61 dans un tel boîtier 81. Selon cet exemple de réalisation, le boîtier 81 est entièrement fermé. En variante, le boîtier 81 peut aussi être réalisé sous forme de cage ouverte dans laquelle les dispositifs de support 61 ne sont 25 fixés qu'en ce qui concerne la position, mais sont pour le reste librement accessibles.
Par ailleurs, comme alternative aux dispositifs de support représentés sur les figures 1 à 4, il est aussi possible de prévoir une géométrie ovalisée, 30 comme par exemple une géométrie ovale, en forme de demi-lune ou en forme de faucille. Par ailleurs, les dispositifs de support peuvent aussi présenter une section transversale polygonale ou un profilage de manière à permettre par exemple un appui facilité de la partie de retenue 62 sur une partie de boîtier 39 et la production d'un mouvement de course. On s peut aussi prévoir par ailleurs, en variante, de réaliser une partie de retenue 62 linéaire sur laquelle se raccorde une partie réalisée en forme de U ou de V, l'organe d'actionnement 12 étant prévu sur le fond de la partie en forme de U ou de V. On peut en outre prévoir une section transversale en forme de sablier d'un profil, le mouvement de course des io deux côtés frontaux étant permis par une diminution du resserrement.
Une forme de réalisation alternative non représentée plus avant permet de prévoir le dispositif de support également sous forme de boîtier destiné à loger les autres composants décrits précédemment. Le dispositif de is support peut ainsi, par exemple, recevoir le dispositif d'arrêt ou de retenue, la commande et/ou l'alimentation électrique, de manière que seule soit nécessaire une fixation du dispositif de support par le biais de sa partie de retenue 62 à une position prévue afin d'exécuter un mouvement de course. Le dispositif de support peut aussi ne former 20 qu'une partie d'un boîtier, laquelle peut être complétée pour former un boîtier complet en se raccordant au niveau de sa fixation à une autre partie de boîtier.
Le dispositif de support peut par ailleurs former une base pour une 25 construction modulaire. Un actionneur à mouvement linéaire peut ici être prévu avec et sans blocage. Dans le cas d'un actionneur à mouvement linéaire sans blocage, le dispositif d'arrêt ou de retenue disparaît. L'organe d'actionnement est tenu par une alimentation électrique permanente de l'élément de réglage dans sa position de course ou position de 30 commande. Cela fournit par exemple un régulateur à deux points dont une position de fin de course est maintenue sous tension. En cas d'agencement du dispositif d'arrêt ou de retenue, on obtient un régulateur à deux points dont une position de fin de course est maintenue et bloquée par un enclenchement ou verrouillage. Comme alternative à cela, il est s aussi possible de prévoir un régulateur à points multiples, dans lequel le dispositif d'arrêt ou de retenue comprend plusieurs parties de verrouillage qui permettent un blocage graduel du mouvement de course. Les différentes sortes de dispositifs d'arrêt ou de retenue peuvent au choix être complétées sur le dispositif de support. Le dispositif de support peut 10 en outre être réalisé sans dispositif d'arrêt ou de retenue et il est possible de réaliser un régulateur proportionnel avec lequel la course est commandée par le biais d'une alimentation électrique.
Toutes les caractéristiques mentionnées précédemment sont chacune en 1s soi essentielles à l'invention et peuvent être combinées entre elles de façon quelconque.
Claims (28)
1. Actionneur à mouvement linéaire comportant un organe d'actionnement (12), lequel peut être déplacé avec au moins un élément de réglage (22) contre l'effet d'un élément à ressort (28) d'une position de base (14) à une position de commande (31), l'organe d'actionnement (12) étant maintenu dans la position de base (14) par l'action de la force de l'élément à ressort (28) et la force de l'élément à ressort (28) agissant sur l'organe io d'actionnement (12) étant prévue inférieure à une force d'actionnement de l'élément de réglage (22) au moins unique, lequel est réalisé dans un alliage à mémoire de forme, caractérisé en ce que l'élément à ressort (28) est réalisé en tant que partie d'un dispositif de support (61), lequel comporte un organe d'actionnement (12) ou sur lequel il est possible is d'agencer un organe d'actionnement (12).
2. Actionneur à mouvement linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de support (61) présente une partie de retenue ou de réception (62) qui est prévue pour l'agencement sur une partie de 20 boîtier d'un actionneur à mouvement linéaire, contre laquelle le dispositif de support (61) s'appuie lorsque l'organe d'actionnement (12) passe d'une position de base (14) à une position de commande (31).
3. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de support (61) est réalisé sous forme de corps creux ou profilé élastique, en particulier sous forme de segment tubulaire cylindrique ou anneau, et que l'élément de réglage (22) au moins unique agit sur deux parties de paroi (64) diamétralement opposées, en particulier sur des éléments d'introduction de force (66) 30 agencés dessus.23
4. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux éléments d'introduction de force (66) sont prévus à l'opposé l'un de l'autre sur une partie de paroi s (64) du dispositif de support (61), sur lesquels l'élément de réglage (22) au moins unique agit, un élément d'introduction de force (66) étant associé à la partie de retenue (62) et l'élément d'introduction de force (66) opposé étant associé à l'organe d'actionnement (12). i0
5. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins deux éléments d'introduction de force (66) sont prévus à l'opposé l'un de l'autre sur une partie de paroi (64) latérale, intérieure ou extérieure du dispositif de support (61), sur lesquels l'élément de réglage (22) au moins unique agit, au moins un élément 15 d'introduction de force (66) étant prévu décalé de 1 à 90 par rapport à la partie de retenue (62).
6. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins deux éléments d'introduction de force (66) 20 sont prévus sur le dispositif de support (61) opposés les uns aux autres par paire, les éléments d'introduction de force (66) opposés les uns aux autres par paire étant décalés entre eux de 90 .
7. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un élément de réglage (22) en forme de fil, de bande ou de barre ou au moins une spire fermée d'un élément de réglage (22) agit sur les éléments d'introduction de force (66) prévus par paire du dispositif de support (61).
8. Actionneur à mouvement linéaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que, sur le dispositif de support (61) réalisé sous forme de segment tubulaire cylindrique ou anneau, il est prévu une lunette tournante, laquelle présente au moins une paire d'éléments d'introduction de force (66) opposés l'un à l'autre.
9. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (12) est prévu sur le dispositif de support (61) de manière à pouvoir être remplacé par io une liaison à emboîtement et/ou à enclenchement.
10. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de mesure de course (33) destiné à détecter un mouvement de course de l'organe 15 d'actionnement (12) dans une position de commande (31) et en ce que la commande de l'élément de réglage (22) au moins unique dépend de la course détectée de l'organe d'actionnement (12).
11. Actionneur à mouvement linéaire selon la revendication 10, 20 caractérisé en ce que le dispositif de mesure de course (33) est réalisé sous la forme d'un dispositif de détection mécanique, inductif, capacitif, optique ou présentant un rayonnement électromagnétique.
12. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications 10 ou 25 11, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de course (33) est réalisé sous forme de capteur Hall, un élément de ce dispositif de mesure de course (33) étant prévu sur ou à proximité de l'organe d'actionnement (12).
13. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (12) peut être déplacé d'une position de base (14) à une position de commande (31) par une mise sous tension de l'élément de réglage (22) et qu'il est réalisé sous forme de régulateur à deux points.
14. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un dispositif d'arrêt ou de retenue (46) est associé à l'organe d'actionnement (12), lequel fixe l'organe io d'actionnement (12) après qu'il a parcouru une course dans une position de commande (31).
15. Actionneur à mouvement linéaire selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif d'arrêt ou de retenue (46) est réalisé is sous forme de dispositif de serrage qui agit sur une partie de serrage de l'organe d'actionnement (12) ou sur le dispositif de support (61).
16. Actionneur à mouvement linéaire selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif d'arrêt ou de retenue (46) comprend un 20 élément de verrouillage (48), lequel, dans une position verrouillée, coopère avec un élément d'arrêt (49) prévu sur l'organe d'actionnement (12) ou sur le dispositif de support (61).
17. Actionneur à mouvement linéaire selon la revendication 16, 25 caractérisé en ce que l'élément d'arrêt (49) prévu sur l'organe d'actionnement (12) et l'élément de verrouillage (48) agissant dessus présentent une denture, un agencement à cliquet d'arrêt, un clavetage autobloquant ou un verrouillage en forme de gradins.
18. Actionneur à mouvement linéaire selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que l'élément de verrouillage (48) peut être déplacé par au moins un élément de déverrouillage (51) formé dans un alliage à mémoire de forme d'une position de verrouillage à une position de s déverrouillage.
19. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que, afin de déplacer l'organe d'actionnement (12) d'une position de commande verrouillée (31) à une autre position de Zo commande (31) ou à la position de base (14), l'élément de réglage (22) au moins unique agissant sur l'organe d'actionnement (12) est commandé de manière à pouvoir régler la longueur de course de cet élément de réglage (22) au moins unique sur une longueur de course légèrement raccourcie par rapport à la position de course verrouillée. 15
20. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications 14 à 19, caractérisé en ce que, grâce au dispositif d'arrêt ou de retenue (46), l'organe d'actionnement (12) peut être réglé dans plusieurs positions de course entre la position de base (14) et la position de commande (31) et 20 en ce que l'actionneur à mouvement linéaire (11) est réalisé sous forme de régulateur à points multiples.
21. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'au moins deux dispositifs de support (61) sont 25 agencés en série l'un derrière l'autre et en ce qu'un mouvement de course d'au moins un dispositif de support (61) peut être transmis à l'organe d'actionnement (12) pouvant être commandé par tous les dispositifs de support (61).5
22. Actionneur à mouvement linéaire selon la revendication 21, caractérisé en ce que chaque élément de réglage (22) des au moins deux dispositifs de support (61) branchés en série peut être commandé individuellement.
23. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce qu'au moins deux dispositifs de support (61) sont agencés parallèlement entre eux et actionnent un organe de réglage (12) commun. 10
24. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la position de course de l'organe d'actionnement (12) peut être réglée en fonction de l'alimentation électrique de l'élément de réglage (22) et l'actionneur à mouvement 15 linéaire (11) est réalisé sous la forme d'un régulateur proportionnel.
25. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de réglage (22) au moins unique peut être activé à partir d'une température d'échauffement 20 supérieure à 70 C.
26. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour inverser le sens de mouvement de l'organe d'actionnement (12), il est prévu au moins un mécanisme à 25 levier uniaxe.
27. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de réglage (22) au moins unique est réalisé sous forme de fil, treillis, tube ou analogue. 30
28. Actionneur à mouvement linéaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de support (61) est élastiquement déformable et fabriqué en matière métallique, en plastique ou en matériau composite.
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