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Les vérins EMA – puissance et souplesse des mouvements linéaires

Fraserburgh, Mars 2004. La gamme de vérins linéaires EMA de Power Jacks a été développée pour l’obtention d’un mouvement linéaire stable et précis dans des conditions d’utilisation faibles à normales, sous des charges allant jusqu’à 10 kN. Ces charges peuvent être appliquées avec des vitesses allant jusqu’à 5500 mm/min pour les modèles standards et plus sur demande.

Les vérins linéaires EMA ont été conçus afin de proposer une unité compacte, permettant des mouvements linéaires de grandes puissance, stabilité et précision. Les vérins sont constitués de deux modules ; l’« unité de transmission » et l’« unité d’entraînement ».

L’unité d’entraînement est constituée d’un réducteur spiroïde de précision, c’est-à-dire d’un entraînement orthogonal, constitué d’une roue et d’un pignon. Le pignon est positionné dans un plan différent de celui de la roue. Les arbres sont ainsi supportés par des paliers à leurs extrémités. Le pignon a un profil de vis parallèle et possède moins de dents que la roue. Cette dernière est de type similaire à une denture spiro-hypoïde. Cette disposition permet l’engrènement d’un plus grand nombre consécutif de dents (qu’un réducteur à vis sans fin de dimension équivalente). Le coefficient élevé de contact confère au réducteur une résistance élevée, un fonctionnement sans à-coups et silencieux dans un modèle compact. Le mouvement rotatif de l’unité d’entraînement ainsi obtenu est de haute qualité et est converti en mouvement linéaire par l’unité de transmission. Les moteurs standards montés sur le réducteur sont des moteurs AC, triphasés ou monophasés, ou des moteurs à courant continu, avec ou sans freins. Afin de conserver la compacité de l’unité, la conception de l’arbre d’entraînement des moteurs est spéciale et les dispositfs de fixation sont communs à toutes les dimensions de moteur, quelle que soit la dimension du bâti.

L’unité de transmission a pour élément principal une vis sans fin et son écrou, qui convertit le mouvement rotatif en un mouvement linéaire. Lorsque la vis est en rotation, l’écrou assure le retrait et l’avance du piston relié à la charge. Deux types de vis sans fin sont utilisés ; une vis à denture trapézoïdale de précision et son écrou pour des conditions d’utilisation faibles et une vis à billes avec écrou de haute qualité pour des conditions d’utilisation faibles à normales. L’ensemble « vis sans fin » est intégré dans un corps avec guidages et joints permettant ainsi à l’unité d’être fixé dans une structure.

Le carter de l’unité de transmission est de conception compacte, légère et résistant à la corrosion. Le piston est constitué d’un tube externe en aluminium et d’un tube interne en acier anodisé. Le carter en aluminium coulé épouse la forme du réducteur afin d’obtenir un encombrement minimal. Des peintures ou des matériaux spéciaux permettent d’atteindre une très haute protection contre la corrosion.

Les options de montage des unités sont également très variées et flexibles, elles s’étendent de la fixation classique par double tenon et tourillon à la fixation par jeu de tenons. Etant donné que la majorité des applications peut être satisfaite avec une extrémité à tenon sur la boîte d’engrenage, cet élément est moulé dans le carter du réducteur afin de conserver la compacité de l’unité.

Etant donné que le niveau de contrôle du mouvement diffère en fonction de l’application, les vérins peuvent recevoir une large gamme de dispositifs tels qu’embrayages de surcharge, contacts fin de course et encodeurs. L’embrayage de surcharge, monté sur le châssis du vérin, patine lorsque le couple de torsion nécessaire à l’entraînement de la charge est supérieur au seuil défini. Si la charge est bloquée axialement, ou si un couple supérieur à la valeur nominale de l’embrayage est nécessaire pour déplacer la charge, l’embrayage limite la charge du piston et évite ainsi que le moteur applique une surcharge sur les éléments du vérin.

La gamme comprend 3 modèles appelés "I", "C" & "H" pour respectivement des vitesses intermittentes, continues et hautes. Les carters d’engrenage des unités "I" et "C" sont de même type mais les vis sans fin différentes : celle de l’unité "I" est à denture trapézoïdale et celle de l’unité "C" à billes. La boîte d’engrenage du type "H" est différente : le facteur de réduction est plus important pour l’obtention de vitesses plus élevées. Le carter lui-même est plus important, en dimensions et en masse, pour de meilleures caractéristiques thermiques en fonctionnement. La vis sans fin de l’unité de transmission "H" est une vis à billes.

Depuis la fabrication du prototype, les vérins EMA ont subi un grand nombre de tests, non seulement en usine mais aussi dans des applications industrielles dans le monde entier. Les vérins ont fait leurs preuves même dans des conditions extrêmes de fonctionnement. Les exemples cités ci-dessous illustrent quelques-unes des multiples applications des vérins EMA :

• Bras de manipulation de matériaux radioactifs, avec équilibrage dynamique. Les vérins EMA sont utilisés pour déplacer le bras secondaire par rapport au bras primaire dans un mouvement oblique et hypoïde. Les vérins font partie intégrante du mécanisme, ils ont une fonction d’élément de compression des paliers et supportent toute la charge de réaction
• Granulateur dans des conditions d’utilisation normales/intenses : deux vérins EMA sont utilisés pour lever et baisser deux parties de la machine afin que l’accès aux pales à des fins maintenance soit rapide et sûr.
• • Mécanisme d’ouverture de porte arrière de véhicules blindés. Un vérin EMA renforcé est utilisé pour répondre aux conditions extrêmes de fonctionnement, même en immersion.

Distributeur en France:

Unicum Transmission De Puissance
6 Allee des Erables
ZI Paris Nord II, BP 50 062
95 947 Roissy Charles de Gaulle Cedex
Tel: 01 48 63 23 23
Fax: 01 48 63 84 40
E-mail: unicum@dial.oleane.com

Power Jacks Group
Maconochie Road , Fraserburgh
Aberdeenshire AB43 8TE
Scotland ( UK)

Tel: +44 (0) 1346 513131
Fax: +44 (0) 1346 516827
Email: sales@powerjacks.com

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