FR2953892A1

FR2953892A1 - Device for detecting end-of-travel position of piston of double acting actuator, has conductive element comprising part that is projected inside cask and is sufficiently flexible so as to be deformed when part is in contact with piston

Info

Publication number: FR2953892A1
Application number: FR0958875A
Authority: FR
Inventors: Gerard Couillandeau
Original assignee: SARL VERAFLEX
Current assignee: SARL VERAFLEX
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-06-17
Anticipated expiration: 2029-12-11
Also published as: FR2953892B1

Abstract

The device has a conductive element (48) insulated on an electric plane of a cask (32) of a double acting actuator (30). The conductive element has a part (50) forming a terminal connected to an electrical connection (54) at a potential, and projecting to exterior of the cask. The conductive element has another part (52) that is projected inside the cask and is sufficiently flexible so as to be deformed when the latter part is in contact with a piston (34) of the actuator. The latter part is formed by a free end of a spring of the conductive element. An independent claim is also included for an actuator comprising a tube welded on an outer wall of a cask in a sealed manner.

Description

DISPOSITIF DE DETECTION D'UNE POSITION D'UN PISTON D'UN VERIN ET VERIN EQUIPE DUDIT DISPOSITIF DEVICE FOR DETECTING A POSITION OF A PISTON OF A CYLINDER AND VERINK EQUIPPED WITH SAID DEVICE

La présente invention se rapporte à un dispositif de détection d'une position d'un piston dans un vérin ainsi qu'à un vérin équipé dudit dispositif de détection. Sur la figure 1, on a représenté en 10 un vérin comportant un fût 12 dans lequel peut coulisser un piston 14 délimitant deux chambres 16 et 16' et relié à une tige 18 sortant du fût 12. Ce vérin comprend des moyens d'étanchéité adaptés entre d'une part le piston et le fût, et d'autre part, la tige et le fût. En complément, il comprend des moyens pour assurer la translation du piston dans le fût, notamment au moins une connexion hydraulique 20 permettant de relier une chambre 16 à une alimentation en fluide ou à un échappement. Dans le cas d'un vérin dit double effet, le vérin comprend deux connexions hydrauliques 20 et 20' une pour chaque chambre 16, 16'. Pour maitriser le mouvement de la tige ou du piston, le vérin peut être équipé d'un dispositif 22 de détection de la position de la tige ou du piston, notamment 15 afin d'identifier la fin de course du piston. Selon un mode de réalisation connu et illustré sur la figure 1, le piston peut être équipé d'un élément émettant un champ magnétique permanent comme un aimant permanent 24. Le dispositif 22 de détection comprend une bobine, alimentée par deux 20 fils 26, 26' (un pour chaque polarité), émettant un champ électromagnétique susceptible d'être perturbé par le champ émis par l'aimant permanent 24 lorsque le piston se trouve au droit du dispositif de détection. Le dispositif 22 de détection comprend également un interrupteur apte à changer d'état lorsque le champ électromagnétique émis par la bobine est perturbé par l'aimant permanent 24. Ce changement d'état provoque la transmission d'un signal via au moins un fil 28. Généralement, le signal est transmis via deux fils, un pour chaque polarité, le courant passant ou ne passant pas en fonction de l'état de l'interrupteur. Ainsi, lorsque le piston arrive au droit du dispositif de détection, le champ électromagnétique de la bobine est perturbé provoquant le changement d'état de l'interrupteur et la transmission d'un signal. The present invention relates to a device for detecting a position of a piston in a jack and a jack equipped with said detection device. In FIG. 1, there is shown at 10 a jack comprising a barrel 12 in which a piston 14 delimiting two chambers 16 and 16 'and connected to a rod 18 issuing from the barrel 12 can slide. This jack comprises suitable sealing means between on the one hand the piston and the barrel, and on the other hand, the stem and the barrel. In addition, it comprises means for translating the piston into the barrel, in particular at least one hydraulic connection 20 for connecting a chamber 16 to a fluid supply or to an exhaust. In the case of a so-called double-acting jack, the jack comprises two hydraulic connections 20 and 20 'one for each chamber 16, 16'. In order to control the movement of the rod or piston, the jack may be equipped with a device 22 for detecting the position of the rod or the piston, in particular in order to identify the end of stroke of the piston. According to a known embodiment and illustrated in FIG. 1, the piston may be equipped with a permanent magnetic field emitting element such as a permanent magnet 24. The detection device 22 comprises a coil fed by two wires 26, 26 '(one for each polarity), emitting an electromagnetic field capable of being disturbed by the field emitted by the permanent magnet 24 when the piston is at the right of the detection device. The detection device 22 also comprises a switch able to change state when the electromagnetic field emitted by the coil is disturbed by the permanent magnet 24. This change of state causes the transmission of a signal via at least one wire 28. Generally, the signal is transmitted via two wires, one for each polarity, the current flowing or not depending on the state of the switch. Thus, when the piston reaches the right of the detection device, the electromagnetic field of the coil is disturbed causing the change of state of the switch and the transmission of a signal.

Même s'il peut convenir pour certaines applications, ce type de dispositif de détection n'est pas pleinement satisfaisant pour les raisons suivants En premier lieu, il est nécessaire d'équiper le piston avec un aimant permanent 24 ce qui induit des coûts supplémentaires. Selon un autre inconvénient, le dispositif de détection est relié par au moins trois connexions électriques, deux pour l'alimentation et au moins une pour le signal ce qui tend à complexifier le montage, notamment en présence de plusieurs vérins chacun équipé de deux dispositifs de détection. Enfin, ces dispositifs de détection sont relativement complexes et donc coûteux. Aussi, la présente invention vise à pallier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de détection d'une position d'un piston d'un vérin, de conception simple, limitant le nombre de connexions électriques. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de détection d'une position d'un piston d'un vérin, ledit vérin comprenant un fût définissant une cavité cylindrique fermée à chaque extrémité dans laquelle peut coulisser un piston et des moyens pour assurer la translation du piston dans le fût, caractérisé en ce que le dispositif de détection comprend au moins un élément conducteur isolé sur le plan électrique du fût dont une partie reliée à une première connexion électrique à un premier potentiel vient en saillie à l'extérieur du fût et dont une autre partie vient en saillie dans le fût, ladite partie étant suffisamment souple pour se déformer au contact du piston. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard 5 des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique illustrant un vérin équipé d'un dispositif de détection selon l'art antérieur, - la figure 2 est une représentation schématique illustrant un vérin équipé d'un dispositif de détection selon l'invention, 10 - la figure 3 est une demi coupe et une demi vue extérieure d'un vérin équipé de deux dispositifs de détection selon l'invention, - la figure 4 est une vue latérale d'un dispositif de détection selon l'invention, - la figure 5A est une coupe illustrant les différents éléments d'un 15 dispositif de détection selon l'invention avant sertissage, et - la figure 5B est une coupe illustrant les différents éléments d'un dispositif de détection selon l'invention après sertissage. Sur les figures 2 et 3, on a représenté en 30 un vérin comportant un fût 32 définissant une cavité cylindrique fermée à chaque extrémité dans laquelle peut 20 coulisser un piston 34 délimitant deux chambres 36 et 36'. Ce piston 34 est relié à une tige 38 sortant du fût 32. Ce vérin comprend des moyens d'étanchéité adaptés entre d'une part le piston et le fût, et d'autre part, la tige et le fût. En complément, il comprend des moyens pour assurer la translation du piston 25 dans le fût, notamment au moins une connexion hydraulique 40 permettant de relier de manière alternée la chambre 36 à une alimentation en fluide ou à un échappement. Dans le cas d'un vérin dit double effet, le vérin comprend deux connexions hydrauliques 40 et 40' une pour chaque chambre 36, 36'. Although it may be suitable for certain applications, this type of detection device is not fully satisfactory for the following reasons. Firstly, it is necessary to equip the piston with a permanent magnet 24 which incurs additional costs. According to another disadvantage, the detection device is connected by at least three electrical connections, two for the power supply and at least one for the signal which tends to complicate the mounting, particularly in the presence of several cylinders each equipped with two devices. detection. Finally, these detection devices are relatively complex and therefore expensive. Also, the present invention aims at overcoming the drawbacks of the prior art by proposing a device for detecting a position of a piston of a jack, of simple design, limiting the number of electrical connections. For this purpose, the subject of the invention is a device for detecting a position of a piston of a jack, said jack comprising a barrel defining a cylindrical cavity closed at each end in which a piston can slide and means for ensuring the translation of the piston in the barrel, characterized in that the detection device comprises at least one electrically isolated conductive element of the barrel, a part of which is connected to a first electrical connection to a first potential and projects outside. of the barrel and another portion of which projects into the barrel, said portion being sufficiently flexible to deform in contact with the plunger. Other features and advantages will become apparent from the following description of the invention, a description given by way of example only, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a diagrammatic representation illustrating a jack equipped with a detection device according to the prior art, - Figure 2 is a schematic representation illustrating a cylinder equipped with a detection device according to the invention; - Figure 3 is a half section and a half external view of a cylinder equipped with two detection devices according to the invention, - Figure 4 is a side view of a detection device according to the invention, - Figure 5A is a section illustrating the different elements of a detection device according to the invention. the invention before crimping, and - Figure 5B is a section illustrating the various elements of a detection device according to the invention after crimping. Figures 2 and 3, there is shown in 30 a cylinder having a shaft 32 defining a cylindrical cavity closed at each end in which can slide a piston 34 defining two chambers 36 and 36 '. This piston 34 is connected to a rod 38 coming out of the barrel 32. This jack comprises sealing means adapted between on the one hand the piston and the barrel, and on the other hand, the rod and the barrel. In addition, it comprises means to ensure the translation of the piston 25 in the barrel, in particular at least one hydraulic connection 40 for alternately connecting the chamber 36 to a fluid supply or an exhaust. In the case of a so-called double-acting jack, the jack comprises two hydraulic connections 40 and 40 'one for each chamber 36, 36'.

Tous ces éléments ne sont pas plus décrits car ils sont connus de l'homme du métier. Ce vérin comprend au moins un dispositif de détection 42 permettant de détecter une position donnée du piston. All these elements are not more described because they are known to those skilled in the art. This jack comprises at least one detection device 42 for detecting a given position of the piston.

Selon l'invention, le vérin comprend au niveau du fût 32 un orifice 44 permettant de faire communiquer l'intérieur et l'extérieur du fût 32 et le dispositif de détection 42 comprend un corps 46 disposé au niveau de l'orifice 44 en contact avec le fût 32 et au moins un élément conducteur 48 traversant ledit corps 46 dont une partie 50 formant une borne vient en saillie du corps 46 à l'extérieur du fût et dont une autre partie 52 vient en saillie dudit corps 46 dans le fût, ladite partie 52 étant suffisamment souple pour se déformer au contact du piston 34. Selon l'invention, le corps 46 comprend au moins une partie en un matériau isolant sur le plan électrique de manière à isoler l'élément conducteur 48 du fût 32. Les parties 50 et 52 sont en un matériau conducteur électrique et sont reliées de manière à assurer le passage d'un courant électrique entre elles. Selon l'invention, la partie 50 en saillie à l'extérieur du vérin est reliée à une première connexion électrique 54 à un premier potentiel alors que le vérin est relié à un second potentiel. Selon une première variante, le fût 32 du vérin est relié à un support ou à un autre élément, lui-même relié à un second potentiel, notamment à la masse. Selon une autre variante, lorsque le fût 32 du vérin est relié à un support ou à un autre élément qui n'est pas relié à un second potentiel, le fût 32 comprend une seconde connexion électrique 56 à un second potentiel. Selon ces deux variantes, la continuité électrique entre le piston 34 et la 25 seconde connexion électrique 56 est assurée par les moyens d'étanchéité entre le piston 34 et le fût 32 et/ou entre la tige 38 et le fût 32. Si les moyens d'étanchéité entre le piston 34 et le fût 32 et entre la tige 38 et le fût 32 sont en un matériau isolant électrique et n'assurent pas la continuité électrique alors la seconde connexion électrique 56 est prévue au niveau de l'extrémité de la tige 38 disposée toujours à l'extérieur du fût 32, la tige 38 et le piston 34 étant relié au même potentiel. Le fonctionnement du dispositif de détection est relativement simple. According to the invention, the jack comprises at the level of the barrel 32 an orifice 44 making it possible to communicate the inside and the outside of the barrel 32 and the detection device 42 comprises a body 46 arranged at the orifice 44 in contact with the barrel 32 and at least one conductive element 48 passing through said body 46, a portion 50 of which forms a terminal projecting from the body 46 outside the barrel and from which another portion 52 projects from said body 46 into the barrel, said portion 52 being flexible enough to deform in contact with the piston 34. According to the invention, the body 46 comprises at least a portion of an electrically insulating material so as to isolate the conductive member 48 from the barrel 32. parts 50 and 52 are made of an electrically conductive material and are connected so as to ensure the passage of an electric current therebetween. According to the invention, the portion 50 projecting outside the jack is connected to a first electrical connection 54 at a first potential while the jack is connected to a second potential. According to a first variant, the barrel 32 of the jack is connected to a support or to another element, itself connected to a second potential, in particular to ground. According to another variant, when the barrel 32 of the jack is connected to a support or to another element which is not connected to a second potential, the barrel 32 comprises a second electrical connection 56 to a second potential. According to these two variants, the electrical continuity between the piston 34 and the second electrical connection 56 is provided by the sealing means between the piston 34 and the shank 32 and / or between the shank 38 and the shank 32. between the piston 34 and the barrel 32 and between the rod 38 and the barrel 32 are made of an electrically insulating material and do not provide electrical continuity, whereas the second electrical connection 56 is provided at the end of the rod 38 always disposed outside the shaft 32, the rod 38 and the piston 34 being connected to the same potential. The operation of the detection device is relatively simple.

Le dispositif de détection 42 est relié au vérin au niveau de la position du piston que l'on souhaite détecter. Lorsque le piston 34 n'est pas en contact avec la partie souple 52, le contact est ouvert et aucun courant électrique ne passe entre les deux connexions électriques 54 et 56. Lorsque le piston 34 vient en contact avec la partie souple 52, le contact est fermé et un courant électrique peut circuler entre les deux connexions électriques 54 et 56, via l'élément conducteur 48, le piston 34 et la tige 38. Selon un mode de réalisation, l'élément conducteur 48 comprend une tige filetée 58 et un ressort 60 emmanché ou vissé à une première extrémité de la tige filetée 58. Ainsi, l'autre extrémité de la tige fileté 58 constitue la partie 50 en saillie à l'extérieur du corps 46 du dispositif de détection et reliée à la première connexion 54, par exemple une cosse, alors que l'extrémité libre du ressort 60 constitue la seconde partie 52 susceptible d'être en contact avec le piston 34. Cet agencement permet d'obtenir un contacteur simple et fiable à un coût réduit. The detection device 42 is connected to the cylinder at the position of the piston that it is desired to detect. When the piston 34 is not in contact with the flexible portion 52, the contact is open and no electric current passes between the two electrical connections 54 and 56. When the piston 34 comes into contact with the flexible portion 52, the contact is closed and an electric current can flow between the two electrical connections 54 and 56, via the conductive element 48, the piston 34 and the rod 38. According to one embodiment, the conductive element 48 comprises a threaded rod 58 and a spring 60 fitted or screwed to a first end of the threaded rod 58. Thus, the other end of the threaded rod 58 constitutes the portion 50 projecting outside the body 46 of the detection device and connected to the first connection 54 for example a lug, while the free end of the spring 60 is the second portion 52 may be in contact with the piston 34. This arrangement provides a simple and reliable contactor at a reduced cost.

Selon un mode de réalisation, le vérin comprend au niveau de l'orifice 44 un tube 62 soudé de manière étanche sur la paroi extérieure du fût 32 dont l'intérieur est taraudé de manière à permettre le vissage du corps 46. Selon un mode de réalisation, le corps 46 comprend deux tubes concentriques, un tube extérieur 64 dont une partie de la surface extérieure est filetée de manière à pouvoir se visser sur le tube 62 et un tube intérieur 66 en un matériau isolant intercalé entre le tube extérieur 64 et l'élément conducteur 48. Selon un mode de réalisation, le tube extérieur 64 est métallique. According to one embodiment, the jack comprises at the orifice 44 a tube 62 sealingly welded to the outer wall of the barrel 32 whose inside is threaded so as to allow the screwing of the body 46. According to a method of embodiment, the body 46 comprises two concentric tubes, an outer tube 64, part of the outer surface of which is threaded so as to be able to screw on the tube 62 and an inner tube 66 made of an insulating material interposed between the outer tube 64 and the Conductive element 48. According to one embodiment, the outer tube 64 is metallic.

Selon un mode de réalisation, le tube intérieur 66 est en polyamide notamment commercialisé sous la marque rilsan®. Selon un mode de fabrication, le ressort 60 est emmanché ou vissé à l'extrémité de la tige filetée 58 et la tige 58 et le ressort 60 sont disposés dans le tube intérieur 66 lui-même placé dans le tube extérieur 64, comme illustré sur la figure 5A. En suivant, le tube extérieur 64 est serti afin de le comprimer de manière concentrique comme illustré sur la figure 5B pour comprimer le tube intérieur 66 dont la matière s'imbrique entre les spires du ressort 60 et dans les filets de la tige filetée 58. Comme illustré sur la figure 4, ce sertissage forme à l'extérieur du corps 46 des cannelures. Ce mode opératoire permet d'obtenir une liaison mécanique entre les éléments 64, 66, 58 et 60 résistante et étanche apte à résister à la pression présente à l'intérieur de la chambre 36 ou 36' qui tend à exercer un effort radial orienté vers l'extérieur du fût. De plus, il permet d'obtenir un dispositif de détection à un coût de revient sensiblement inférieur à celui des dispositifs de l'art antérieur. Selon un autre avantage, le dispositif de détection nécessite moins de connexion électriques que les dispositifs de l'art antérieur. According to one embodiment, the inner tube 66 is polyamide especially marketed under the trademark rilsan®. According to a method of manufacture, the spring 60 is fitted or screwed to the end of the threaded rod 58 and the rod 58 and the spring 60 are arranged in the inner tube 66 itself placed in the outer tube 64, as illustrated on Figure 5A. Following, the outer tube 64 is crimped to compress it concentrically as illustrated in Figure 5B to compress the inner tube 66 whose material is intermeshed between the turns of the spring 60 and in the threads of the threaded rod 58. As illustrated in FIG. 4, this crimping forms grooves outside the body 46. This procedure makes it possible to obtain a mechanical connection between the elements 64, 66, 58 and 60 resistant and waterproof able to withstand the pressure present inside the chamber 36 or 36 'which tends to exert a radial force directed towards the outside of the barrel. In addition, it provides a detection device at a cost substantially lower than the devices of the prior art. According to another advantage, the detection device requires fewer electrical connections than the devices of the prior art.

Selon les variantes, un vérin peut comprendre un seul dispositif de détection pour identifier une position du piston, ou comme illustré sur la figure 3, deux dispositifs de détection chacun permettant d'identifier une position du piston, notamment les deux fins de course. According to the variants, a jack may comprise a single detection device for identifying a position of the piston, or as illustrated in FIG. 3, two detection devices each making it possible to identify a position of the piston, notably the two limit switches.

Claims

REVENDICATIONS1. Device for detecting a position of a piston of a jack, said jack comprising a barrel (32) defining a closed cylindrical cavity at each end in which a piston (34) can slide and means for translating the piston in the barrel, characterized in that the detection device comprises at least one electrically isolated conducting element (48) of the barrel (32), a portion (50) of which is connected to a first electrical connection (54) at a first potential protrudes outside the barrel and another portion (52) projecting into the barrel (32), said portion (52) being sufficiently flexible to deform in contact with the piston (34).

2. Detection device according to claim 1, characterized in that the conductive element (48) comprises a spring (60) whose free end constitutes the second part (52) capable of being in contact with the piston (34). ).

3. Detection device according to claim 2, characterized in that the conductive element (48) comprises a threaded rod (58) at one end of which is screwed or fitted the spring (60).

4. Detection device according to claim 3, characterized in that the threaded rod (58) comprises a second end forming the first part (50) connected to a first electrical connection (54) to a first potential.

5. Detection device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a body (46) with two concentric tubes, an outer tube (64) and an inner tube (66) of an insulating material interposed between the outer tube (64) and the conductive member (48).

6. Detection device according to claim 5, characterized in that the outer tube (64) is crimped to compress it concentrically to compress the inner tube (66) whose material is intermeshed between the turns of the spring (60). ) and in the threads of the threaded rod (58).

7. Jack equipped with at least one detection device according to any one of the preceding claims.

8. Cylinder according to claim 7, characterized in that it comprises an orifice (44) at the barrel in line with the position of the piston to be detected.

9. Cylinder according to claim 8, characterized in that it comprises at the orifice (44) a tube (62) sealingly welded to the outer wall of the shaft (32) whose interior is internally threaded. to allow the screwing of a body (46) traversed by the conductive element (48) of a detection device.

10. A cylinder according to any one of claims 7 to 9, characterized in that it comprises a second electrical connection (56) connected to a second potential.