La victoire sur le frottement - Joints hydrauliques pour vérins hydrauliques

La question « étanche ou sans frottement » ne décrit plus depuis déjà longtemps la quadrature du cercle par rapport aux vérins hydrauliques. Depuis longtemps, l'utilisation des systèmes hydrauliques modernes est même possible dans des conditions de salle blanche. Cependant, le rapport coûts/qualité constitue un nouveau défi dans chaque application. C'est la raison pour laquelle la société Hänchen de Ostfildern propose quatre différentes combinaisons de joints. Grâce à cette diversité de produits, il est aujourd'hui possible de solutionner tous les problèmes d'étanchéité, surtout dans les applications où la longueur de la tige de piston ou la vitesse de course élevée, la tenue au frottement et à la tolérance par rapport aux forces transversales élevées posent de grandes exigences. Cela constitue la base de la gamme diversifiée pour les domaines d'applications standard, d'applications plus exigeantes, d'applications de haute performance en particulier par rapport aux dispositifs d'essai et de contrôle et les domaines d'applications High-End générant des forces transversales supplémentaires. Ces nombreuses versions constituent l'une des compétences-clés de la société de Ostfildern située près de Stuttgart.

La société Hänchen permet ainsi l'accès aux nouvelles dimensions : par exemple dans la fermeture d'une navette avec une accélération de 850 g, le secouage de plusieurs tonnes d'acier liquide à plusieurs hertz dans l'oscillation de la coquille, la vibration dans les dispositifs d'essai avec une oscillation sinusoïdale régulée de 400 Hz ou l'essai de longue durée dynamique de l'Airbus A380 avec 163 vérins hydrauliques. La combinaison de joints constitue la clé de ces grandes performances et des produits de qualité économiques pour l'ensemble du spectre d'entraînements linéaires hydrauliques. Il est même souvent possible de réaliser des applications de haute performance en utilisant des produits de catalogue sans coûts et risques de construction unitaire. C'est la raison pour laquelle on utilise les solutions de Hänchen, par exemple, dans les installations de pliage et les presses, les essais de longue durée dynamiques pour composants de véhicules et véhicules complets, les systèmes d'essai au choc ou les machines d'essais pour le contrôle dynamique des composants et des matériaux ainsi que dans de nombreuses autres applications dans différents secteurs, comme par ex. la transformation des plastiques et de l'acier, les machines-outils et les installations de fonderie, ainsi que dans l'ensemble de la construction de machines et d'installations.

Servoslide – pour les opérations standard

La marque Servoslide de Hänchen est synonyme de qualité de base économique mais aussi supérieure. Les caractéristiques de frottement optimisées, la vibration faible et les mouvements sans stick-slip sont les propriétés principales. Elles résultent également d'une caractéristique de construction qui a été répandue par les spécialistes en hydraulique à Ostfildern sur presque tous les vérins de catalogue : les vérins sont équipés d'un guidage en matière synthétique injecté et retraité. Les surfaces de glissement du guidage en matière synthétique amortissent les vibrations, évitent la compression des arêtes et garantissent des mouvements pratiquement sans stick-slip. En plus, elles garantissent une certaine capacité d'absorption de forces latérales. La précision extrême de fabrication et un jeu minimal de guidage garantissent une durée de vie extrêmement longue.

Servocop – pour les applications exigeantes

Une bague d'étanchéité supplémentaire côté tige de piston des combinaisons de joints de la marque Servocop permet des mouvements pratiquement sans stick-slip à des vitesses de tige de piston très basses (jusqu'à 0,02 m/s) et très élevées (jusqu'à 2 m/s). Ainsi, cette qualité convient à un très large spectre, y compris le domaine d'essai et de contrôle. L'absence de fuite de cette paire de joints exempt de frottements est assurée par un raccordement d'huile de drainage supplémentaire exempt de pression avec joint de drainage obturant. Ainsi, cette solution de qualité économique vous permet de réaliser les deux, une faible friction et l'étanchéité. Malgré la très haute performance, la série se situe dans le segment de prix moyen.

Servofloat - performance maximale pour le domaine d'essai

Le joint à bague flottante brevetée dans la version Servofloat de la société Hänchen est particulièrement adapté aux applications hautement dynamiques. Les vérins de cette qualité de joint assurent une étanchéité pratiquement exempte de frottement. Lors des mouvements extrêmement lents et très rapides, les vérins rendent possible une réduction de la pression vers l'extérieur et sans contact, une précision de positionnement et de répétition maximum et fonctionnent sans saccades. Dans les vérins pourvus de ces combinaisons de joints, un flux d'huile hautement dynamique est généré dans le joint à bague à travers les chambres du vérin afin de permettre à ce joint de se centrer radialement sans contact et de manière flottante autour de la tige de piston. Une fente d'étranglement réduit la pression et crée ainsi une fente d'étanchéité sans contact de quelques 1/100 mm. Cette méthode technique brevetée fonctionne cependant seulement avec une précision de fabrication au µm car autrement la fuite conduit à des pertes hydrauliques considérables. L'huile de drainage s'échappant est ramenée sans pression dans le circuit de fluide au moyen d'un raccordement groupé. L'absence d'un joint pressurisé et en contact réduit au minimum le frottement par adhérence et la friction de glissement dans le vérin. Les seuls éléments en contact sont les ceintures de guidage à frottement optimisé de la tige de piston et les racleurs de fluide, côté sans pression de l'acheminement d'huile de drainage. Les vérins avec joint à bague flottante peuvent également absorber des forces transversales relativement élevées. Grâce aux surfaces de piston et de palier revêtues de bronze spécial, cette série présente des propriétés exceptionnelles en cas d'urgence qui augmentent la sécurité de fonctionnement. Le prix de ce joint constitue un autre avantage décisif. Dans les applications avec une course max. de 250 mm, cette qualité ne se distingue que par les forces latérales admissibles et plus faibles des vérins avec guidage de la tige de piston hydrostatique, tout en présentant un avantage de prix d'environ 30 %. Pour les applications avec une course plus longue, la marque Servofloat représente la solution optimale.

Servobear – High-End même en cas de forces transversales

Cependant, en cas d'applications avec des forces transversales élevées pour lesquelles un frottement extrêmement faible est souhaité, les vérins avec guidage de la tige de piston hydrostatique constituent la solution idéale et sont même prescrits par la construction dans certains cas. Grâce à cette combinaison de joints, indiquée dans le catalogue de Hänchen sous la marque Servobear, il est également possible de réaliser des solutions d'entraînement dans certaines limites. Pour la série Servobear, l'application de pression hydraulique sur la tige de piston permet de la caler hydrauliquement au moyen de quatre poches, en flottement dans un flux d'huile et de la positionner. Dans ce cas, le guidage de tige et le joint sont réunis dans un seul élément de construction. Seuls les racleurs entraînent un frottement, pratiquement insignifiant. L'hydrostatique dans ces combinaisons de joints permet le centrage de la tige de piston en sens inverse des forces transversales éventuelles. L'alimentation en pression interne du palier hydrostatique est effectuée par la pression du système. Le joint de drainage en contact et le racleur d'impuretés n'étant pas sous pression, un frottement résiduel très faible et constant se produit sur toute la gamme de pression. Ici aussi, l'huile de drainage est acheminée sans pression au niveau du raccord de drainage et ne doit pas être aspirée. Cette technique est utilisée dans les essais de véhicules et les essais d'avions ainsi que dans différentes applications industrielles soumises à un environnement mécanique très exigeant. Le modèle de pointe de cette série est caractérisée par une construction extrêmement compacte et légère qui est réalisée par le spécialiste en hydraulique en tant qu'unité comportant la plaque de montage et le vérin hydraulique à partir d'un bloc d'aluminium. En plus, ce bloc d'entraînement dispose aussi d'un transducteur de position. Cette construction fait partie d'une série qui est adaptée à une plage de puissance de 4 à 600 kN.

Nous pouvons offrir encore plus …

La société propose en plus un nombre presque illimité de configurations spéciales pour les applications d'étanchéité qui rendent possible l'utilisation de fluides spéciaux, des conditions de température extrêmes, des vitesses maximales de 40 m/s ou l'utilisation des vérins hydrauliques sous des conditions d'environnement particulièrement rugueuses. Avec ce spectre technologique, les spécialistes en hydraulique de la société Herbert Hänchen GmbH & Co. KG à Ostfildern dévoilent les performances possibles des combinaisons de joints modernes.

Jörg Beyer