[0001] La présente invention concerne un procédé de commande d'un vérin à double effet actionné
par un fluide sous pression dans un ensemble, tel qu'une clé de serrage hydraulique
et sa commande, dans lequel peut être répété un mouvement de va-et-vient d'un piston
dont une course active procure une force maximale souhaitée et une course dite passive,
en sens inverse de la course active, provoque le retour du piston pour la répétition.
[0002] Lors de l'utilisation d'une clé de serrage hydraulique décrite par exemple dans le
US-A-4.201.099 ou dans les DE-A-36 20 753 et DE-A-34 16 881, il y a lieu, d'une part,
de surveiller le moment où la pression d'alimentation du vérin dans le sens de la
course active de serrage atteint une valeur souhaitée correspondant au couple de serrage
souhaité (le couple de serrage obtenu est proportionnel à la force provoquée par le
vérin et celle-ci est elle-même proportionnelle à ladite pression d'alimentation)
et, d'autre part, de vérifier que cette valeur soit atteinte au cours de ladite course
active et non à la fin de celle-ci. En effet, à la fin de cette course active, tant
que l'alimentation du vérin est maintenue dans ce sens, la pression de cette alimentation
augmente au point qu'elle puisse être confondue avec la pression correspondant au
couple de serrage souhaité. Pour éviter cette confusion, on pourrait prévoir un capteur
de fin de la course active et une exploitation du signal communiqué par ce capteur.
[0003] La présente invention a pour but d'éviter l'utilisation d'un tel capteur, ou de tout
autre dispositif auxiliaire de ce genre, qu'il faut monter dans la clé de serrage,
qu'il faut alimenter de l'extérieur pour son fonctionnement et dont il faut sortir
le signal de fin de course pour l'amener jusqu'à un moyen d'exploitation de ce dernier.
Les coûts d'installation d'un tel capteur dans la clé de serrage sont considérables
par rapport à ceux de la clé elle-même et l'incorporation de ce capteur dans celle-ci,
utilisée souvent dans des conditions de sollicitations élevées surtout dans le sens
de la course active, augmente les risques de mauvais fonctionnements de la clé de
serrage, par exemple par de fausses informations fournies par ledit capteur.
[0004] Le procédé de la présente invention est mis au point pour exploiter au maximum et
de façon sûre, de préférence automatiquement au moyen de dispositifs programmables,
les informations fournies par des moyens de détection et de mesure de la pression
hydraulique, et qui sont prévus en dehors de la clé hydraulique proprement dite.
[0005] A cet effet, le procédé suivant l'invention comprend :
- une sélection d'une pression de consigne pour le fluide, correspondant à la force
maximale souhaitée,
- une alimentation du vérin en fluide sous pression dans le sens de la course active,
- une détection de ce que, pendant la course active, la pression du fluide atteint la
pression de consigne,
- à la suite de cette détection, une alimentation inversée du vérin en fluide sous pression,
pour la course passive de retour,
- une détection du moment où le piston a achevé sa course passive de retour,
- une mesure du temps écoulé entre le début de l'alimentation inversée et le moment
de la détection de l'achèvement de la course passive de retour,
- une comparaison de ce temps écoulé et d'un temps qui a été déterminé comme correspondant
sensiblement à celui d'une course passive de retour complète, et
- une répétition de la séquence précédente, au moins jusqu'à ce que ledit temps écoulé
mesuré soit sensiblement inférieur au temps déterminé.
[0006] La présente invention concerne aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé
susdit.
[0007] Suivant l'invention, le dispositif comprend :
- des moyens de sélection d'une pression de consigne pour le fluide, en fonction d'une
force maximale souhaitée lors d'une course active du piston du vérin,
- reliés à ces moyens de sélection, des moyens de comparaison d'une pression du fluide
pendant la course active du piston, et éventuellement sa course passive de retour,
et de la pression de consigne,
- reliés à ces moyens de comparaison, des moyens d'entrée et d'adaptation d'un signal
de la pression fournie au vérin pendant sa course active et éventuellement sa course
passive de retour,
- reliés aux moyens de comparaison, des moyens de commande sélective du vérin pour la
course active ou pour la course passive de retour,
- reliés aux moyens de comparaison, des moyens de détection de la fin de la course passive
de retour,
- reliés aux moyens de comparaison, des moyens de mesure du temps écoulé entre le début
de la course passive de retour et l'achèvement de celle-ci, et
- reliés aux moyens de comparaison, des moyens de mémorisation d'un temps déterminé
comme correspondant sensiblement à celui d'une course complète passive de retour.
[0008] D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront des revendications
secondaires et de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et
qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, le procédé et des formes de réalisation
particulières du dispositif suivant l'invention.
[0009] La figure 1 représente schématiquement les principaux éléments constitutifs d'une
clé de serrage pouvant être mise en oeuvre dans le procédé de l'invention.
[0010] La figure 2 représente schématiquement un ensemble de commandes hydraulique et électronique
du vérin hydraulique de la figure 1.
[0011] La figure 3 représente un schéma fonctionnel de la partie électronique de l'ensemble
de commande de la figure 2.
[0012] Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments
identiques ou analogues.
[0013] Dans le cas de l'exemple (figure 1) de la clé de serrage hydraulique 1 susdite, un
vérin à double effet 2 est actionné par de l'huile sous pression via une entrée 3
pour la course active dans le sens 4 de déplacement d'un piston 5 et via une entrée
6 pour la course passive dans le sens 7 du retour du piston 5 en vue d'une nouvelle
course active.
[0014] Suivant le schéma de la figure 1, lors d'une course active selon le sens 4, une tige
8 fixée au piston 5 pousse par son extrémité libre 9, directement ou indirectement,
une dent 10 d'une roue à rochet 11, sur un cercle de rayon R, pour que celle-ci tourne
d'une valeur correspondant à la longueur de la course active, par exemple dans un
sens de serrage d'un écrou (non représenté) logé dans un creux approprié 12 de la
roue à rochet 11. Un cliquet antiretour 13 et son ressort 14 sont aussi représentés
dans ce schéma : ils empêchent la roue 11 d'accompagner la tige 8 dans sa course de
retour dans le sens 7. Un mouvement de va-et-vient du piston 5 est répété pour faire
tourner ainsi la roue à rochet 11 et donc l'écrou jusqu'à ce que celui-ci oppose audit
serrage un couple résistant Cr souhaité. Pour arriver à ne pas dépasser ce couple
résistant Cr, il faut limiter la force F fournie par le piston 5, de façon qu'elle
soit au plus égale à la force résistante Fr (égale à Cr/R). A cet effet, la pression
P sur le piston 5, proportionnelle à la force F à fournir par celui-ci, est limitée
à une valeur correspondante Pc de consigne, par un dispositif de commande électrique
29 (figure 2) qui surveille cette pression via un transducteur pression/courant 26
et dont une explication est donnée ci-après.
[0015] Suivant l'invention, après avoir sélectionné la pression de consigne Pc dans ledit
dispositif de commande électrique 29, on alimente le vérin 2 en fluide sous pression
par l'entrée 3, dans le sens 4 de la course active. On détecte pendant cette course
en sens 4 le fait que la pression du fluide atteint la pression de consigne Pc. Cette
détection peut signifier que soit le piston 5 est arrivé en butée au bout de sa course
active soit l'écrou offre un couple résistant Cr souhaité. A la suite de cette détection,
on alimente le vérin en sens inverse par l'entrée 6 pour la course passive de retour
selon le sens 7. On détecte par un moyen adéquat le moment où le piston 5 arrive en
butée au bout de sa course passive de retour. On mesure pour cette course de retour
le temps Te écoulé entre le début de l'alimentation en fluide via l'entrée 6 et le
moment d'arrivée du piston 5 en butée de ladite course de retour. On compare ce temps
écoulé Te à un temps déterminé Td qui correspond à celui d'une course de retour complète
dans les mêmes conditions de fonctionnement du vérin 2 (par exemple pour une même
température et donc viscosité de l'huile utilisée). Si le temps Te est sensiblement
égal au temps Td, le piston 5 a effectué une course complète de retour et il n'y a
pas de certitude que la pression Pc obtenue en fin de la course active précédente
corresponde à un couple de serrage souhaité Cr de l'écrou. Dans ce cas, on répète
la séquence de serrage comportant chaque fois une course active complète et une course
passive complète et les opérations de détection, de mesure et de comparaison, jusqu'à
ce que le temps écoulé mesuré Te soit sensiblement inférieur au temps Td.
[0016] Pour déterminer le moment d'arrivée du piston 5 en butée à la fin de sa course de
retour dans le sens 7, suivant l'invention il est avantageux de détecter dans ce cas
aussi que la pression du fluide à l'entrée 6 atteint ou dépasse une pression déterminée
supérieure à celle qui est nécessaire pour que le piston effectue avec certitude et
régularité cette course de retour. Cette pression déterminée peut de préférence être
égale à la pression Pc susdite qui alors ne sera pas dépassée.
[0017] Plutôt que de mémoriser une ou des valeurs de temps Td en fonction de la température
et donc de la fluidité du fluide utilisé, on peut préférer effectuer dans une séquence
de serrage susdite un relevé du temps écoulé Tec, mesuré pour une course passive de
retour complète, et enregistrer ce temps Tec pour l'utiliser comme Temps Td pour les
comparaisons suivantes. Ce temps Tec peut être mesuré par exemple lors d'une ou de
deux séquences de fonctionnement à vide de la clé de serrage hydraulique 1, effectuées
afin de mettre juste avant son utilisation la clé et sa commande dans un état initial
connu.
[0018] Pour mieux suivre l'évolution de la fluidité du fluide en fonction de celle de la
température, par exemple au cours d'une longue utilisation continue de la clé de serrage
1, il peut être avantageux d'utiliser à chaque séquence (n) de serrage précitée (dont
la course de retour est effectuée en un temps Te(n)), comme temps déterminé Td, la
valeur du temps écoulé Te(n-1) mesurée à la séquence (n-1) précédente. Ceci peut être
réalisé après avoir constaté que le temps Te(n-1) n'est pas sensiblement inférieur
à un temps Td de départ ou à un temps Te(n-2) précédent.
[0019] Pour confirmer que le serrage obtenu correspond au couple résistant Cr choisi, il
peut être souhaité de répéter une fois encore ladite séquence de serrage après que
l'on ait mesuré un temps Te(n) sensiblement inférieur au temps Td. Le nouveau temps
écoulé Te(n+1) mesuré pendant cette dernière séquence de serrage peut alors être aussi
comparé au temps Td pour une dernière confirmation. Si par hasard ce nouveau temps
écoulé Te(n+1) mesuré n'était pas sensiblement inférieur au temps Td, un signal pourrait
être donné pour avertir de cette anomalie afin que l'opérateur puisse vérifier la
situation soit des éléments serrés (par exemple rupture d'un élément plus faible que
prévu) soit de la clé de serrage et de sa commande (par exemple fluide trop chaud).
[0020] Pour régulariser les fluctuations de la valeur du temps Tec utilisée comme temps
déterminé Td dans la comparaison, il peut être préféré de réaliser, par exemple à
partir d'une troisième séquence de serrage susdite, une moyenne de temps écoulés mesurés
Tec dans des séquences précédentes et d'utiliser cette moyenne Tm comme temps Td.
Pour la moyenne Tm précitée, on peut par exemple négliger une première valeur de temps
Te sensiblement plus courte que la ou les précédentes et ne stopper la répétition
desdites séquences de serrage qu'après l'apparition d'une seconde valeur de temps
mesuré Te sensiblement plus courte que la moyenne Tm ainsi obtenue.
[0021] Dans une forme simplifiée, une installation typique pour la mise en oeuvre du procédé
susdit peut comporter par exemple (figure 2) une partie de commande hydraulique 19
comprenant un réservoir d'huile 20 dans lequel est plongé un filtre d'aspiration 21
relié à l'entrée d'une pompe 22 dont la sortie débite l'huile dans une conduite 23.
A cette conduite 23 est branché un limiteur de pression 15 (par exemple réglé à 700
bars), une électrovanne 24 pour alimenter l'entrée 3 du vérin 2 et une électrovanne
25 pour alimenter l'entrée 6 du même vérin 2. En outre, un transducteur 26, connu
en soi peut être branché sur la conduite 23 et est choisi alors pour donner un signal
de courant I en fonction de la pression P qu'il détecte dans la conduite 23.
[0022] L'installation susdite peut être équipée du dispositif de commande 29 de l'invention,
de préférence électronique à microprocesseur et dont une forme de réalisation est
représentée à la figure 3 à titre d'exemple.
[0023] Le dispositif de commande 29 peut comprendre, outre une alimentation non représentée,
des moyens sous forme d'un clavier d'introduction pour la sélection 30 d'une pression
de consigne Pc pour le fluide, en fonction de la force maximale F souhaitée pendant
au moins la course active suivant le sens 4 du piston 5. Le clavier 30 est relié à
des moyens de comparaison 31 qui peuvent être constitués par un microprocesseur 31
à 8 bits. Au microprocesseur 31 est relié un moyen 32 d'entrée et d'adaptation d'un
signal correspondant à la pression fournie au vérin 2 pendant sa course active suivant
la flèche 4 et de préférence aussi pendant sa course passive suivant la flèche 7,
ce signal étant fourni par exemple par le transducteur 26 précité. Le microprocesseur
31 peut commander sélectivement le vérin 2 par l'intermédiaire des électrovannes 24
et 25 précitées, via un interface 33 de liaison. Dans le cas de l'exemple représenté
ici la détection de fin de la course de retour suivant la flèche 7 est effectuée elle
aussi à l'aide du transducteur 26. Une horloge 34 en temps réel est reliée au microprocesseur
31 pour la mesure du temps écoulé Te entre le début de la course passive de retour
et l'achèvement de celle-ci. Une mémoire RAM 35 reliée au microprocesseur 31 sert
à mémoriser entre autres le temps déterminé Td ainsi que d'autres paramètres et données
du système. Cette mémoire RAM 35 est assistée par un accumulateur 36 pour la sauvegarde
de la valeur du temps Td et de ces paramètres et données. Une mémoire EPROM 37 contient
un programme de fonctionnement du dispositif de commande 29, dont le déroulement est
cadencé par l'horloge 34. De plus, une logique de contrôle 38 reliée, selon la figure
3, aux divers éléments du dispositif 29 assure la chronologie des transferts de données
entre ces éléments.
[0024] Associé au clavier 30, il peut y avoir un écran de contrôle 39 pour la vérification
des données introduites, de paramètres du système, etc.
[0025] Pour la manoeuvre aisée de l'ensemble, on peut prévoir aussi une commande à distance
40 pour commander la mise en marche et l'arrêt (normal et/ou d'urgence) de l'ensemble
de serrage. Cette commande à distance 40 peut aussi comporter un affichage de par
exemple la pression atteinte à tout moment ou le couple réellement atteint lors du
serrage.
[0026] De préférence, suivant l'invention le microprocesseur 31 et le programme sont agencés
pour également comparer le temps écoulé mesuré Te et le temps déterminé Td et pour
décider automatiquement de répéter une séquence de serrage suivant le procédé susdit
tant que Te est sensiblement égal à Td et pour stopper toute répétition lorsqu'il
est assuré que Te est manifestement inférieur à Td.
[0027] Bien que le transducteur 26 ait été considéré ici comme étant externe au dispositif
de commande 29 en tant que tel, il peut y avoir des cas où il est préféré qu'il y
soit inclus.
[0028] Un fonctionnement typique d'un ensemble de serrage muni du présent dispositif 29
a lieu comme suit.
[0029] On introduit la pression de consigne Pc dans le dispositif 29 via le clavier 30 et
on démarre une séquence de serrage via la commande à distance 40. Le microprocesseur
31 exécute un programme qui permet de mettre le piston 5 de la clé 1 en mouvement
tout en mesurant par le transducteur 26 la pression d'huile P dans le circuit hydraulique
(la conduite 23).
[0030] Le mouvement du piston 5 est un va-et-vient répété selon le programme de la mémoire
EPROM 37, le sens de déplacement du piston 5 étant inversé à chaque augmentation de
la pression d'huile au-delà du seuil préréglé Pc.
[0031] Lorsque le piston 5 arrive en bout de course active, il met usuellement un temps
Tec pour la course de retour supérieur à un temps Te pour une course de retour depuis
une position quelconque qu'il aurait atteinte avant la fin de la course active au
cours d'un serrage au couple Cr souhaité d'un écrou ou d'une vis.
[0032] Le mouvement de va-et-vient du piston 5 est alors arrêté lorsqu'il a été constaté
par le microprocesseur 31 que le couple de serrage souhaité est réellement atteint.
Le couple de serrage réellement atteint peut être affiché sur la commande à distance
40, ce qui permet à l'utilisateur de surveiller l'évolution des serrages.
[0033] Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation
décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans
sortir du cadre de la présente invention.
[0034] Par exemple, pour tenir compte de la grandeur de la clé de serrage (section utile
du piston 5, rayon R sur la roue à rochet 11, etc.), des valeurs différentes de paramètres
de ce genre peuvent être mémorisées dans le dispositif 29 et sélectionnées, par exemple
par un code, en fonction du modèle et/ou de la grandeur de la clé par exemple utilisée
à un moment donné avec ce dispositif 29 qui peut être monté sur une commande hydraulique
19 commune pour plusieurs clés.
[0035] De plus, le dispositif 29 peut être muni d'une sélection de fonctionnement manuel
ou automatique pour permettre à l'opérateur de décider ou non lui-même soit de l'arrêt
des séquences de serrage d'un élément soit d'une répétition multiple des séquences,
même après obtention du couple de serrage souhaité.
[0036] D'autres moyens de l'adaptation du temps Td en fonction de la température de l'huile
en service peuvent être utilisés. Par exemple une mémorisation de valeurs de Td en
fonction de la température mesurée peut être effectuée et une sélection de la valeur
Td appropriée peut être faite par le microprocesseur 31 chargé par exemple aussi de
bloquer l'ensemble de serrage au cas où la température de l'huile n'est pas dans des
limites choisies.
1. Procédé de commande d'un vérin (2) à double effet actionné par un fluide sous pression
dans un ensemble, tel qu'une clé de serrage hydraulique (1) et sa commande, dans lequel
peut être répété un mouvement de va-et-vient d'un piston (5) dont une course active
(4) procure une force maximale souhaitée et une course dite passive (7), en sens inverse
de la course active, provoque le retour du piston (5) pour la répétition, caractérisé
en ce qu'il comprend une séquence comportant :
- une sélection d'une pression de consigne (Pc) pour le fluide, correspondant à la
force maximale (Fr) souhaitée,
- une alimentation du vérin (2) en fluide sous pression dans le sens (4) de la course
active,
- une détection de ce que, pendant la course active, la pression (P) du fluide atteint
la pression de consigne (Pc),
- à la suite de cette détection, une alimentation inversée du vérin en fluide sous
pression, pour la course passive de retour (7),
- une détection du moment où le piston (5) a achevé sa course passive de retour,
- une mesure du temps écoulé (Te) entre le début de l'alimentation inversée et le
moment de la détection de l'achèvement de la course passive de retour,
- une comparaison de ce temps écoulé (Te) et d'un temps déterminé (Td) comme correspondant
sensiblement à celui d'une course passive de retour complète (Tec), et
- une répétition de la séquence précédente au moins jusqu'à ce que ledit temps écoulé
(Te) mesuré soit sensiblement inférieur au temps déterminé (Td).
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, pour la détection
du moment où le piston (5) a achevé sa course passive de retour, une détection de
ce que la pression du fluide (P) atteint une pression déterminée, de préférence la
pression de consigne (Pc) susdite, ou dépasse la pression déterminée.
3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il
comprend un relevé, dans au moins une séquence susdite, dudit temps écoulé (Tec),
mesuré pour une course passive de retour complète, et une utilisation de ce temps
écoulé relevé (Tec) comme temps déterminé (Td) pour la comparaison.
4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que pour la comparaison susdite,
chaque temps écoulé (Te(n)) mesuré d'une course passive de retour est comparé au précédent
(Te(n-1)) utilisé comme temps déterminé (Td).
5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'à partir d'une troisième
séquence précitée, ledit temps déterminé (Td) est une valeur moyenne (Tm) de temps
écoulés (Tec) mesurés dans des séquences précédentes, de préférence après élimination
d'une mesure d'un premier temps écoulé (Te) sensiblement plus court que les précédents,
la répétition de la séquence étant stoppée à l'apparition de deux mesures successives
d'un temps écoulé (Te) sensiblement plus court.
6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que de
ladite séquence est répétée une fois encore après que la comparaison ait déterminé
qu'un temps écoulé (Te(n)) mesuré est sensiblement plus court que le temps déterminé
(Td), le temps écoulé (Te(n+1)) mesuré pendant cette dernière répétition de la séquence
étant de préférence à nouveau comparé au temps déterminé (Td), et un signal pouvant
être donné si ce dernier temps écoulé (Te(n+1)) mesuré n'est pas sensiblement plus
court que le temps prédéterminé.
7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de commande d'un vérin à double effet
(2) actionné par fluide sous pression suivant l'une quelconque des revendications
1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend :
- des moyens (30) de sélection d'une pression de consigne (Pc) pour le fluide, en
fonction d'une force maximale (Fr) souhaitée lors d'une course active (4) du piston
(5) du vérin (2),
- reliés à ces moyens de sélection (30), des moyens de comparaison (31) d'une pression
(P) du fluide pendant la course active du piston (5), et éventuellement sa course
passive de retour (7), et de la pression de consigne (Pc),
- reliés à ces moyens de comparaison (31), des moyens (32) d'entrée et d'adaptation
d'un signal de la pression (P) fournie au vérin pendant sa course active et éventuellement
sa course passive de retour,
- reliés aux moyens de comparaison (31), des moyens (33) de commande sélective du
vérin (2) pour la course active et pour la course passive de retour,
- reliés aux moyens de comparaison (31), des moyens de détection de la fin de la course
passive de retour (7),
- reliés aux moyens de comparaison (31), des moyens (34) de mesure du temps écoulé
entre le début de la course passive de retour et l'achèvement de celle-ci, et
- reliés aux moyens de comparaison (31), des moyens (35) de mémorisation d'un temps
déterminé (Td) comme correspondant sensiblement à celui (Tec) d'une course complète
passive de retour.
8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de comparaison
(31) sont agencés pour comparer en outre le temps écoulé (Te) mesuré et le temps déterminé
(Td) et pour décider en conséquence d'une répétition automatique de la séquence du
procédé si le temps écoulé (Te) mesuré est sensiblement égal au temps déterminé (Td).
9. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un
dispositif (15) de mesure de la pression fournie au vérin (2) pendant sa course active
(4) et éventuellement sa course passive de retour (7), et de conversion de cette mesure
en le signal susdit.
1. Method for controlling a double-acting cylinder (2) actuated by a pressurized fluid
in an assembly, such as a hydraulic tightening wrench (1) and its control unit, in
which a to-and-fro movement of a piston (5) may be repeated, an active stroke (4)
of which piston provides a desired maximum force and a so-called passive stroke (7),
in the reverse direction to the active stroke, causes the piston (5) to return for
the repetition, characterised in that it comprises a sequence which includes the steps
of:
- selecting a set pressure (Pc) for the fluid, corresponding to the desired maximum
force (Fr);
- supplying the cylinder (2) with pressurized fluid in the direction (4) of the active
stroke;
- detecting the fact that, during the active stroke, the pressure (P) of the fluid
reaches the set pressure (Pc);
- following this detection, reversely supplying the cylinder with pressurized fluid,
for the passive return stroke (7);
- detecting the moment when the piston (5) has completed its passive return stroke;
- measuring the time (Te) elapsed between the start of the reversed supply and the
moment when the completion of the passive return stroke is detected;
- comparing this elapsed time (Te) with a time (Td) determined as corresponding substantially
to that (Tec) of a complete passive return stroke; and
- repeating the above sequence, at least until said measured elapsed time (Te) is
substantially less than the determined time (Td).
2. Method according to claim 1, characterised in that it comprises, for detecting the
moment when the piston (5) has completed its passive return stroke, a detection of
the fact that the pressure of the fluid (P) reaches a determined pressure, preferably
the above-mentioned set pressure (Pc), or exceeds the determined pressure.
3. Method according to either of claims 1 and 2, characterised in that it comprises a
reading, within at least one above-mentioned sequence, of said elapsed time (Tec),
measured for a complete passive return stroke, and a use of this read elapsed time
(Tec) as the determined time (Td) for the comparison.
4. Method according to claim 3, characterised in that, for the above-mentioned comparison,
each elapsed time (Te(n)) measured for a passive return stroke is compared with the
preceding one (Te(n-1)) used as the determined time (Td).
5. Method according to claim 3, characterised in that as from a third aforementioned
sequence, said determined time (Td) is an average value (Tm) of elapsed times (Tec)
which are measured in preceding sequences, preferably after eliminating a measurement
of a first elapsed time (Te) which is substantially shorter than the preceding ones,
the repetition of the sequence being stopped on the appearance of two successive measurements
of a substantially shorter elapsed time (Te).
6. Method according to any one of claims 1 to 4, characterised in that said sequence
is repeated once more after the comparison has been determined that a measured elapsed
time (Te(n)) is substantially shorter than the determined time (Td), the elapsed time
(Te(n+1)) measured during this last repetition of the sequence being preferably once
again compared with the determined time (Td), and a signal possibly being given if
this last measured elapsed time (Te(n+1)) is not substantially shorter than the predetermined
time.
7. Device for implementing the method of controlling a pressurized-fluid-actuated double-acting
cylinder (2) according to any one of claims 1 to 6, characterised in that it comprises
:
- means (30) for selecting a set pressure (Pc) for the fluid, as a function of a maximum
force (Fr) desired during an active stroke (4) of the piston (5) of the cylinder (2);
- connected to these means of selection (30), means (31) for comparing a pressure
(P) of the fluid during the active stroke of the piston (5), and optionally its passive
return stroke (7), and the set pressure (Pc);
- connected to these means of comparison (31), means (32) for inputting and matching
a signal of the pressure (P) supplied to the cylinder during its active stroke and
optionally its passive return stroke;
- connected to the means of comparison (31), means (33) for selectively controlling
the cylinder (2) for the active stroke and for the passive return stroke;
- connected to the means of comparison (31), means for detecting the end of the passive
return stroke (7);
- connected to the means of comparison (31), means (34) for measuring the time elapsed
between the start of the passive return stroke and the completion thereof; and
- connected to the means of comparison (31), means (35) for storing in a memory a
time (Td) determined as corresponding substantially to that (Tec) of a complete passive
return stroke.
8. Device according to claim 7, characterised in that the means of comparison (31) are
designed furthermore to compare the measured elapsed time (Te) and the determined
time (Td) and to decide as a consequence on an automatic repetition of the sequence
of the method if the measured elapsed time (Te) is substantially equal to the determined
time (Td).
9. Device according to claim 7, characterised in that it furthermore includes a device
(15) for measuring the pressure supplied to the cylinder (2) during its active stroke
(4), and optionally its passive return stroke (7), and for converting this measurement
into the aforementioned signal.
1. Verfahren zum Steuern eines durch ein Fluid unter Druck betätigten doppeltwirkenden
Stellantriebs in einer Anordnung, wie ein hydraulischer Spannschlüssel (1) und dessen
Steuerung, bei dem eine Hin- und Herbewegung eines Kolbens (5) wiederholt werden kann,
wobei ein aktiver Hub (4) eine gewünschte maximale Kraft liefert und ein sog. passiver
Hub (7), in umgekehrter Richtung des aktiven Hubs, die Rückkehr des Kolbens (5) zur
Wiederholung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Abfolge aufweist, die beinhaltet:
- eine Wahl eines Solldrucks (Pc) für das Fluid, entsprechend der gewünschten maximalen
Kraft (Fr),
- eine Speisung des Stellantriebs (2) mit Fluid unter Druck in Richtung (4) des aktiven
Hubs,
- eine Feststellung, ob, während des aktiven Hubs, der Druck (P) des Fluids den Solldruck
(Pc) erreicht,
- nach dieser Feststellung eine umgekehrte Speisung des Stellantriebs mit Fluid unter
Druck für den passiven Rückhub (7),
- eine Feststellung des Zeitpunkts, an dem der Kolben (5) seinen passiven Rückhub
vollendet hat,
- eine Messung der Zeit (Te), die zwischen dem Beginn der umgekehrten Speisung und
dem Moment der Feststellung der Beendigung des passiven Rückhubs vergangen ist,
- einen Vergleich dieser abgelaufenen Zeit (Te) und einer festgelegten Zeit (Td) wie
sie im wesentlichen derjenigen eines vollständigen passiven Rückhubs (Tec) entspricht,
und
- eine Wiederholung der vorhergehenden Abfolge wenigstens bis die gemessene abgelaufene
Zeit (Te) wesentlich kleiner als die festgelegte Zeit (Td) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es für die Feststellung des
Zeitpunkts, in dem der Kolben (5) seinen passiven Rückhub beendet hat, eine Feststellung,
ob der Druck des Fluids (P) einen festgelegten Druck, vorzugsweise den oben genannten
Solldruck (Pc), erreicht oder den festgelegten Druck übersteigt, aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Erfassung, in
wenigstens einer oben genannten Abfolge, der abgelaufenen Zeit (Tec), gemessen für
den vollständigen passiven Rückhub, und eine Verwendung dieser erfaßten abgelaufenen
Zeit (Tec) als festgelegte Zeit (Td) zum Vergleich aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den oben genannten Vergleich
jede für einen passiven Rückhub gemessene, abgelaufene Zeit (Te(n)) mit der vorhergehenden
(Te(n-1)) als festgelegte Zeit (Td) verwendeten verglichen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ab einer dritten oben genannten
Abfolge die festgelegte Zeit (Td) ein mittlerer Wert (Tm) von in vorhergehenden Abfolgen
gemessenen, abgelaufenen Zeiten ist, vorzugsweise nach Eliminierung einer Messung
einer ersten abgelaufenen Zeit (Te), die wesentlich kürzer ist als die vorhergehenden,
wobei die Wiederholung der Abfolge bei Auftreten von zwei aufeinanderfolgenden Messungen
einer wesentlich kürzeren abgelaufenen Zeit (Te) gestoppt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfolge
noch einmal wiederholt wird, nachdem der Vergleich bestimmt hat, daß eine gemessene
abgelaufene Zeit (Te(n)) wesentlich kürzer ist als die festgelegte Zeit (Td), wobei
die während dieser letzten Wiederholung der Abfolge gemessene, abgelaufene Zeit (Te(n+1))
vorzugsweise erneut mit der festgelegten Zeit (Td) verglichen wird, und ein Signal
gegeben werden kann, wenn diese letztere gemessene, abgelaufene Zeit (Te(n+1)) nicht
wesentlich kürzer ist als die vorbestimmte Zeit.
7. Vorrichtung für den Einsatz des Verfahrens zum Steuern eines durch ein Fluid unter
Druck betätigten doppeltwirkenden Stellantriebs (2) nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:
- Mittel (30) zur Auswahl eines Solldrucks (Pc) für das Fluid, in Abhängigkeit von
einer gewünschten maximalen Kraft (Fr) bei einem aktiven Hub (4) des Kolbens (5) des
Stellantriebs (2),
- mit diesen Auswahlmitteln (30) verbundene Mittel zum Vergleich (31) eines Drucks
(P) des Fluids während des aktiven Hubs des Kolbens (5) und gegebenenfalls seines
passiven Rückhubs (7), und dem Solldruck (Pc),
- mit diesen Vergleichsmitteln (31) verbundene Mittel (32) zum Eingeben und Anpassen
eines Signals des dem Stellantrieb gelieferten Drucks (P) während seines aktiven Hubs
und gegebenenfalls seines passiven Rückhubs,
- mit den Vergleichsmitteln (31) verbundene Mittel (33) zur selektiven Steuerung des
Stellantriebs (2) für den aktiven Hub und den passiven Rückhub,
- mit den Vergleichsmitteln (31) verbundene Mittel zur Feststellung des Endes des
passiven Rückhubs (7),
- mit den Vergleichsmitteln (31) verbundene Mittel (34) zur Messung der zwischen dem
Beginn des passiven Rückhubs und dessen Beendigung abgelaufenen Zeit,
- mit den Vergleichsmitteln (31) verbundene Mittel (35) zur Speicherung einer festgelegten
Zeit (Td), wie sie im wesentlichen derjenigen (Tec) eines vollständigen, passiven
Rückhubs entspricht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsmittel (31)
so eingerichtet sind, daß sie außerdem die gemessene abgelaufene Zeit (Te) und die
festgelegte Zeit (Td) vergleichen und als Folge hiervon über eine automatische Wiederholung
der Abfolge des Verfahrens entscheiden, wenn die gemessene abgelaufene Zeit (Te) im
wesentlichen gleich der festgelegten Zeit (Td) ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Vorrichtung
(15) zur Messung des dem Stellantrieb (2) während seines aktiven Hubs (4) und gegebenenfalls
seines passiven Rückhubs (7) gelieferten Drucks und zur Umwandlung dieser Messung
in das oben genannte Signal aufweist.