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Tic
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2513341A1
Family ID 1987939
Probable Assignee Gewerk Eisenhuette Westfalia
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title MECANISME A PISTON DE POUSSEE, EN PARTICULIER POUR
EQUIPEMENTS HYDRAULIQUES DE TAILLES, COMPRENANT DES AIMANTS PERMANENTS
NOYES DANS LA TIGE DU PISTON, ET PROCEDE DE FABRICATION DE LA TIGE DE
PISTON DANS LAQUELLE SONT NOYES LES AIMANTS PERMANENTS
Abstract
_________________________________________________________________
MECANISME A PISTON DE POUSSEE, EN PARTICULIER POUR EQUIPEMENTS
HYDRAULIQUES DE TAILLES, COMPRENANT DES AIMANTS PERMANENTS NOYES DANS
LA TIGE DU PISTON, ET PROCEDE DE FABRICATION DE LA TIGE DE PISTON DANS
LAQUELLE SONT NOYES LES AIMANTS PERMANENTS.
L'INVENTION CONCERNE UN MECANISME A PISTON DE POUSSEE, EN PARTICULIER
POUR EQUIPEMENTS HYDRAULIQUES DE TAILLES ET ANALOGUES, COMPRENANT AU
MOINS UN AIMANT PERMANENT INTRODUIT DANS LA TIGE DU PISTON, EN TANT
QU'EMETTEUR DE SIGNAUX OU D'ORGANE DE COMMUTATION OU DE COMMANDE.
L'AIMANT PERMANENT 13 EST DISPOSE DANS UNE DOUILLE EN FORME DE POT 14
EN ACIER ANTI-MAGNETIQUE INOXYDABLE ET RESISTANT AUX ACIDES, DONT LE
FOND EST RACCORDE AVEC PRECISION A LA SURFACE 10 DE LA TIGE DE PISTON,
CETTE SURFACE ET CELLE DU FOND DE LA DOUILLE ETANT ENSUITE METALLISEES
(CHROMEES). L'INVENTION CONCERNE EGALEMENT UN PROCEDE POUR LA MISE EN
PLACE D'UN AIMANT PERMANENT DANS LA TIGE DE PISTON.
Description
_________________________________________________________________
Mecanisme a piston de poussee, en particulier pour equipements
hydrauliques de tailles, comprenant des aimants permanents noyes dans
la tige du piston, et procede de fabrication de la tige de piston dans
laquelle sont noyes les aimants permanents.
La presente invention concerne un mecanisme a piston de poussee, en
particulier pour equipements hydrauliques de tailles et analogues,
comprenant au moins un aimant perma- nent introduit dans la tige du
piston, dispose dans une douille metallique qui est fixee dans un
evidement de la tige de piston, et comprenant une mince couche
metallique, en particulier une couche de chromium ou de nickel, sur la
surface de la tige du piston En outre, l'invention concerne un procede
de fabrication d'une tige de piston comprenant au moins un aimant
permanent noye a l'interieur, destinee a un mecanisme a piston de
poussee.
On connait par le document DE-OS 29 17 609 des mecanismes hydrauliques
a piston de poussee a l'interieur de la tige desquels sont introduits
des aimants permanents Les aimants permanents servent de generateurs
de signaux ou d'organes de commande et ils emettent des signaux
electriques en fonction de la course ou bien ils actionnent des
commutateurs magneti- ques en fonction de la course Les pistons de
poussee equipes d'aimants permanents sont utilises de preference pour
des commandes de soutenements hydrauliques ou electro-hydrauliques
d'exploitations minieres souterraines, et ils servent par exemple a
realiser une commande simultanee ou sequentielle de verins de travail,
tels que des verins de ripage de convoyeur et d'avancement de
soutenement, des verins d'avance- ment de chapeau et analogues En
outre, les pistons de poussee equipes d'aimants permanents peuvent
etre utilises en tant que verins de ripage pour surveiller
l'avancement de l'exploitation et l'allure de la taille ainsi que pour
commander des travaux quand il y a des commandes sequentielles du
soutenement ou analogues.
Dans la pratique, il est tres difficile de monter les aimants
permanents dans les tiges des pistons de maniere a assurer un
rayonnement magnetique suffisamment puissant pour obtenir une
commutation magnetique fiable ou l'emission de signaux, et en outre
pour pouvoir munir la tige de piston, de facon traditionnelle, d'une
couche metallique reguliere et continue pour constituer une protection
contre la corro- sion Le danger existe que dans les positions o sont
situes les aimants permanents se produisent des failles dans la couche
metallique, qui conduisent a des defauts de surface et a des rugosites
qui peuvent provoquer en fonctionnement des degats aux garnitures
d'etancheite peu resistantes des tiges des pistons.
Le but de l'invention est de proposer un mecanisme a piston de poussee
du type mentionne dans le preambule et selon lequel les aimants
permanents sont introduits dans la tige du piston de maniere a eviter
les difficultes indiquees pour la mise en place de la protection
contre la corrosion et de maniere que les aimants permanents soient
non seulement premunis contre des degats mecaniques provoques par des
causes externes, mais soient egalement disposes de facon a assurer un
rayonnement magnetique defini et precis En outre l'invention concerne
un procede avantageux pour mettre en place des aimants permanents dans
la tige de piston.
Selon le mecanisme a piston de poussee selon l'invention, le but
indique est atteint du fait que la douille est consti- tuee en un
acier inoxydable et resistant aux acidset se raccorde avec precision a
la surface de la tige de piston par sa surface inferieure qui est
situee a l'exterieur, la surface de la tige du piston et la surface
inferieure de la douille etant recouvertes d'une couche metallique
reguliere et continue.
L'utilisation de douilles en acier inoxydable et resis- tant aux
acides assure un rayonnement magnetiquacids defini et precis des
aimants permanents, du fait que ce materiau antimagnetique constitue
un ecran magnetique suffisant en direction de la tige du piston, ce
qui fait qu'aucun rayonne- ment diffuse et digne d'etre mentionne ne
peut se manifester dans la zone entourant le materiau de la tige de
piston.
Simultanement, le materiau antimagnetique des douilles qui a ete
mentionne permet l'application d'une couche metallique parfaite et
reguliere, en particulier un chromage dur ou encore l'application de
nickel selon les procedes electro- chimiques habituels, du fait que
les douilles en acier antimagnetique ont pratiquement le meme
comportement lors de l'application de la couche metallique et du bain
de nettoyage chimique qui le precede que les aciers traites selon la
norme DIN 17200 (acier au chrome-molybdenum) utiliseshabituel- lement
pour realiser les tiges de piston En ce qui concerne le materiau
utilise pour realiser les tiges de piston, il s'agit d'aciers
magnetisables L'acier antimagnetique inoxy- dable et resistant aux
acides qui est utilise pour les douilles presente surtout dans le bain
de nettoyage chimiquacids (bain de decapage) le meme comportement que
le materiau pour tige de piston mentionne, ce qui fait que ces
materiaux ne peuvent pas etre attaques sur leur surface et dans le
bain de nettoyage d'une facon tres differente qui pourrait mettre en
question l'application d'une couche reguliere anti- corrosion.
Selon une mise en oeuvre preferee de l'invention, la douille a la
forme d'un pot, son cote ouvert etant tourne vers le fond de
l'evidement pratique dans la tige de piston sous forme d'un alesage Il
est avantageux en outre que la douille soit maintenue dans l'alesage
de la tige de piston par ajustage serre, en s'appuyant par son cote
ouvert contre le fond de l'alesage de la tige de piston L'aimant
permanent constitue par un petit barreau (aimant coule ou aimant
fritte) est avantageusement dispose dans la douille avec un leger jeu
de maniere que lors de l'insertion de la douille dans l'alesage de la
tige de piston et egalement a l'etat introduit a ajustage serre,
l'aimant permanent qui est relativement sensible a la pression ne soit
l'objet d'aucun degat mecanique du a des actions externes sur la
douille et sur la tige de piston Il suffit dans ce cas d'un jeu axial
relativement petit de l'aimant permanent dans la douille.
Pour facilier l'enfoncement de la douille dans l'alesage de la tige du
piston, la douille en forme de pot est
215334 1 avantageusement munie sur son cote ouvert et du cote externe.
d'une partie biseautee conique ou analogue.
En ce qui concerne le rayonnement magnetique precis de l'aimant
permanent, il est avantageux que le fond de la douille ait une
epaisseur nettement plus faible que l'epais- seur de la paroi
cylindrique de la douille, et de preference inferieure a 2 mm.
La fabrication de tiges de piston munies d'au moins un aimant
permanent noye a l'interieur s'effectue de preference, selon le
procede de l'invention, de la facon suivante: on utilise une douille
realisee en acier anti-magnetique men- tionne, qui fait saillie par
son fond sur la surface cylin- drique de la tige de piston apres son
insertion dans l'evide- ment pratique dans la tige du piston Apres
mise en place de la douille dans l'evidement de la tige de piston, le
fond de la douille est enleve jusqu'au niveau de la tige du piston et
jusqu'a ce qu'il s'adapte a la surface de la tige du piston, suite a
quoi, au cours d'une etape suivante, une couche metallique constituant
la protection contre la corro- sion est appliquee de facon habituelle
sur la surface de la tige du piston et la surface de la douille qui
s'y raccorde de facon precise L'application de la couche metallique,
c'est-a-dire le chromage ou le nickelage, est realisee de facon connue
par voie electro-chimique; la douille est avantageusement pressee dans
l'evidement ou dans l'alesage de la tige de piston jusqu'a ce qu'elle
vienne buter contre le fond de l'alesage, de maniere qu'elle soit
maintenue dans l'alesage de la tige de piston par ajustage serre La
partie de la douille qui fait saillie sur la surface de la tige du
piston est avantageusement enlevee au tour Le procede est de
preference mis en oeuvre en soumettant encore une fois a une operation
d'enlevement au tour la tige du piston, y compris le fond de la
douille, apres avoir enleve au tour la partie en saillie de la
douille, pour ensuite soumettre la surface a un lissage, en
particulier un traitement fin (pierrage), avant que la couche
metallique soit appliquee de maniere connue.
Comme mentionne, le mecanisme a piston de poussee selon l'invention,
qui comprend des aimants permanents introduits dans la tige, est
utilise avantageusement pour constituer des equipements hydrauliques
de tailles, en particulier des verins de ripage de convoyeur et
d'avancement de soutenement, des verins d'avancement de chapeau, des
etancons hydrauliques et analogues, bien qu'il puisse etre utilise
dans d'autres buts, par exemple pour des boucliers de creusement et a
couteaux, et analogues.
L'invention sera maintenant expliquee plus en detail a l'aide d'un
exemple de realisation repeesentes sur les dessins ci-annexes dans
lesquels: la figure 1 est une coupe transversale d'une tige de piston
dans laquelle sont noyes des aimants permanents, la figure 2 est une
coupe d'une douille destinee a recevoir un aimant permanent.
Sur la figure 1 est simplement representee la tige de piston
cylindrique 10 d'un piston de poussee, realisee de facon
traditionnelle en acier traite selon la norme DIN 17200, en general un
acier au chrome-molybdenum On sait que ce materiau presente des
proprietes magnetiques La tige de piston comprend des alesages axiaux
11 et 12 pour l'arrieve et l'evacuation du fluide de pression
hydraulique en direction et en provenance des deux chambres
cylindriques du piston de poussee. Dans la tige de piston 10 est
introduit au moins un aimant permanent 13 En general, la tige de
piston comprend plusieurs aimants permanents qui sont repartis sur sa
lon- gueur En ce qui concerne l'aimant permanent, on peut utili- ser
un aimant coule ou fritte de type connu L'aimant perma- nent 13 est
constitue par un petit barreau cylindrique, qui presente sur ses deux
extremites opposees des poles magneti- ques. L'aimant permanent 13 est
dispose dans une douille en forme de pot 14 qui est realisee en un
acier anti-magnetique, inoxydable et resistant aux acidsPour loger la
douille 14, la tige de piston 10 comprend un alesage radial 15 dans
lequel est enfoncee la douille 14 contenant l'aimant perma- nent 13,
par son cote ouvert, et sur une profondeur telle que la douille
s'applique par con cote ouvert contre le fond 16 de l'alesage 15 Pour
eviter des degats de l'aimant permanent 13 qui est sensible a la
pression lors de la mise en place par pression de la douille 14 dans
l'alesage 15, on prevoit a l'interieur de la douille un leger jeu
axial de maniere que l'aimant permanent ne subisse pas l'effet de la
pression. La douille cylindrique et en forme de pot est representee a
plus grande echelle a la figure 2 A son extremite ouverte, la douille
en forme de pot 14 est biseautee en 17 pour lui donner une forme
conique sur son cote externe, de facon a faciliter l'enfoncement de la
douille dans l'alesage 15 de la tige de piston La surface frontale 18
de la douille 14 s'applique comme mentionne sur le fond 16 de
l'alesage 15.
Le fond 19 de la douille 14 a une epaisseur "X" qui est nettement plus
faible que l'epaisseur "Y" de la paroi cylin- drique de la douille La
dimension "X" est par exemple de 2 a 4 mm et la dimension "Y" de 4 a 6
mm Le diametre externe "D" de la douille 14 peut avoir de 10 a 14 mm
La longueur "Z" de la douille 14 est par exemple de 1 a 2 mm plus
importante que la longueur ou la profondeur de l'alesage axial 16 de
la tige de piston 10 La douille 14 contenant l'aimant permanent 13
etant est enfoncee dans l'alesage 15 jusqu'a ce qu'elle vienne buter
contre le fond 16 de l'alesage, elle fait alors saillie par son fond
19 sur la surface cylindrique 20 de la tige du piston.
La mise en place de l'aimant permanent 13 et de la douille 14 dans
l'alesage 15 de la tige de piston s'effectue avantageusement en
enfoncant la douille 14 contenant l'aimant permanent 13 dans l'alesage
15 apres avoir soumis la surface de la tige de piston a un usinage
prealable, suite a quoi on elimine mecaniquement la partie du fond 19
de la douille qui fait saillie hors de l'alesage 15, de preference par
usinage avec enlevement de copeaux Au cours d'une operation qui suit
on soumet a nouveau, l'ensemble de la tige de piston, y compris le
fond de la douille, a un enlevement au tour, et au cours d'une autre
etape, a un traitement de finition, c'est-a-dire un lissage de la
surface par exemple par pierrage Au cours des operations indiquees, on
obtient une adaptation complete de la surface 21 du fond 19 de la
douille a la surface cylindrique 20 de la tige du piston.
Dans le meme temps, le fond de la douille est reduit dans son
epaisseur "X" de maniere a obtenir un rayonnement magne- tic defini et
precis Apres les traitements mecaniques mentionnes, le fond 19 de la
douille a une epaisseur qui de preference ne depasse pas 2 mm environ
et qui est de prefe- rence de l mm.
Au cours d'une etape finale, on realise le chromage dur ou le
nickelage de la tige de piston 10 de facon connue pour obtenir une
protection contre la corrosion et reduire la rugosite de surface de la
tige de piston Il faut alors que la tige du piston soit traitee dans
un bain chimique de nettoyage de facon connue, avant la metallisation
de sa surface Du fait que le materiau anti-magnetique qui est utilise
pour la douille a le meme comportement dans le bain de nettoyage et
egalement au cours de la metallisation que le materiau mentionne pour
la tige de piston, on peut donc appliquer une couche metallique
parfaite et reguliere sur la tige du piston, y compris dans les
endroits o les douilles sont introduites.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Mecanisme a piston de poussee, en particulier pour equipements
hydrauliques de tailles et analogues, comprenant au moins un aimant
permanent introduit dans la tige du piston, dispose dans une douille
metallique qui est fixee dans un evidement de la tige du piston, et
comprenant une mince couche metallique, en particulier une couche de
chromeou de nickel, sur la surface de la tige du piston, caracteri-se
en ce que la douille (14) est constituee en un acier inoxydable et
resistant aux acidset se raccorde avec precision a la surface (20) de
la tige de piston par sa surface inferieure (21) qui est situee a
l'exterieur, lasurface (20) de la tige (10) du piston et la surface
infe-rieure (21) de la douille (14) etant recouvertes d'unecouche
metallique reguliere et continue.2 Mecanisme a piston de poussee selon
la revendication 1, caracterise en ce que la douille (14) a la forme
d'un pot, son cote ouvert etant tourne vers le fond (16) del'alesage
(15) pratique dans la tige de piston.3 Mecanisme a piston de poussee
selon la revendication1 ou 2, caracterise en ce que la douille (14)
qui est introdui-te avec ajustage serre dans l'alesage (15) s'appuie
par soncote ouvert contre le fond (16) de l'alesage (15).4 Mecanisme a
piston de poussee selon l'une des reven-dications 1 a 3, caracterise
en ce que le fond (19) de la douille (14) a une epaisseur nettement
plus faible que l'epaisseur (Y) de la paroi cylindrique de la douille
etde preference inferieure a 2 mm.Mecanisme a piston de poussee selon
l'une des revendi- cations 1 a 4, caracterise en ce que la douille en
forme de pot (14) comprend sur son cote ouvert et sur son coteexterne
une partie biseautee conique (17).6 Procede de fabrication d'une tige
de piston d'un mecanisme a piston de poussee comprenant au moins un
aimant permanent noye a l'interieur, selon l'une ou plusieurs
desrevendications 1 a 5, caracterise en ce qu'on utilise unedouille
(14) en un acier anti-magnetique inoxydable et 251334 lresistant aux
acides, qui apres l'enfoncement dans l'evide-ment (15) de la tige de
piston fait saillie par son fond (19) sur la surface (20) de la tige
de piston (10), et en ce qu'ensuite le fond (19) de la douille est
enleve jusqu'a la surface (20) de la tige du piston et adapte a
celle-ci, suite a quoi, au cours d'une etape de travail suivante, on
applique sur la surface (20) de la tige du piston et sur la surface
(21) de la douille qui lui est etroitement raccordee une couche
metallique constituant une protection contre la corrosion, et en
particulier une couche de chromium ou de nickel. 7.Procede selon la
revendication 6, caracterise en ce que la douille (14) est enfoncee
dans l'evidement (15) de la tige de piston (10) jusqu'a ce qu'elle
vienne buter contrele fond (16) de l'evidement.8 Procede selon la
revendication 6 ou 7, caracterise en ce que la partie du fond de la
douille qui fait saillie surla surface de la tige de piston (10) est
enlevee au tour.9 Procede selon la revendication 8, caracterise en ce
qu'apres l'elimination au tour de la partie du fond (19) de la douille
qui est en saillie, la tige de piston (10) estsoumise avec le fond de
la douille a une operation d'enleve-ment au tour et en ce qu'ensuite
la surface est soumise a un lissage avant que la couche metallique
soit appliquee defacon connue.
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