Brevet FR2056945A1 — publié le 19710507

"1" 205694S La présente lurention a pour objet un dispositif de blocage relatif temporaire de deux organes de machine glissait l'un par rapport à l'autre, en particulier dans le cas des Machines de précision. C'est en particulier dans le cas des machines de précision que l'on demande le plus sourent que deux organes se déplaçant l'un par rapport à l'autre par coulissëment ou par rotation puissent s'arrêter l'un par rapport à l'autre en un point "bien déterminé, éventuellement réglable et cela non seulement d'une manière assurée, mais également arec une tolérance réduite au minimum. En général, l'un des organes est fixe dans un tel cas, tandis que l'autre se déplace devant lui. Par exemple, cette exigence apparaît dans le cas des appareils diviseurs tels que les tables diviseuses comprenant un plateau tournant disposé sur un socle fixe, ce plateau tournant deTant pouvoir tourner d'un angle bien déterminé choisi à l'avance. Dans la position finale de ce plateau tournant, il faut pour pouvoir effectuer les opérations d'usinage l'arrêter d'après la position des pièces fixées sur le plateau tournant, de telle sorte que la précision du travail dépeno de la fidélité dans l'orientation du plateau tournant et bien entendu également d'un blocage précis. Dans les dispositifs connus de ce type, on utilise des crémaillères ou des pignons sur les organes se déplaçant l'un par rapport à l'autre et ces crémaillères ou ees pignons Tiennent en prise dans la position de blocage en arrêtant le déplacement. 1a tolérance dans le déplacement relatif pour les différentes positions finales dépend ainsi de la précision de la denture et diffère suivant les différents points d'arrêt. On peut ainsi, dans le cas d'un plateau tournant, obtenir une tolérance satisfaisante pour une rotation de^par exemple, 30° alors que les tolérances sont parfaitement insuffisantes pour d'autres rotations partielles. Il faut ajouter que les organes doiTent être souleTés perpendiculairement à leur direction de déplacement en vue du Sibloeàgfi, de manière à ôâécarter l'un, de l'autre pour être ramenés ensuite l'un vers l'autre, de façon à ee 3U® lQ^rs dentures viennent en prise d'une manière exacte, l'usure inévitable au cours de ces déplacements accroît, bien entendu, les tolérances relatives aux points de blocage, de telle ORIGINAL 70 1B%3 -2- 2056945 sorte que les organea ainsi arrêtés ne sent plus utilisables après une durée relativement courte dans des machine s de précision. Enfin, on ne peut pasfavec de tels organes divi seura^ prévoir un usinage dans une direction perpendiculaire à 5 la direction de déplacement des organes, étant donné que la hauteur des organes qui se déplacent et par suite celle des surfaces de pièce*à usiner dépend de la Tenue en prise de deux crémaillères ou pignons. De plus, de tels dispositifs font perdre relativement beaucoup de temps lors de la Tenue en prise et hors de prise des organes mobiles au moyen de leurs dentures et, étant donné qu'il s'agit ici de temps morts ceci accroît notablement dans certaines circonstances le prix de reTient d'une pièce usinée sur un tel plateau divi-seur tournant. 15 l'invention a par suite pour objet un dispositif permet tant de bloquer momentanément deux organes glissant l'un par rapport à l'autre, en particulier dans le cas des organes d'une machine de précision, grâce auquel les organes passant l'un devant l'autre sent liés d'une manière rigoureuse et 20 précise l'un à l'autre sans qu'il y ait lieu de laisser l'un des organes se soulever par rapport à l'autre. On arrive à ce résultat grâce à ce que les organes présentent au point de blocage au moins un canal, de préférence perpendiculaire à la direction de mouvement et dont les pa-25 rois, s'ouvrent vers l'extérieur, tandis que dans les deux canaux se faisant face dans les deux organes, on introduit une bille touchant en deux points de préférence les parois de chaque canal. Contrairement aux âispositifs connus, les deux organes 30 n'ont plus à être séparés pour assurer le blocage et, au contraire, l'organe déterminant ce blocage, à savoir la bille en prise avec les deux canaux, est déplacé de telle sorte que les organes de machine peuvent conserver leur écar-tement bien défini l'un par rapport à l'autre, même dans le 35 cas d'un glissement rectiligne. Ceci n'offre pas seulement l'avantage d'un maintien eenstant du niveau, de telle sorte qu'en particulier dans te cas d'appareils diviseurs, on peut également usiner une pièce dans une direction perpendiculaire, mais on peut également diminuer l'usure, grâce 40 à ce qu'aucun support à deux degrés de liberté n'est plus bad original ' 70 5 10 15 20 25 30 35 40 2§963 -3- 2056945 nécessaire, non plus que des éléments complémentaires destinés à soulever les organes de la maehine l'un par rapport à l'autre. De plus, cette disposition signifie une économie de temps très importante, étant donné qu'il faut ..bien entendu, beaucoup «oins de temps pour retirer des billes relativement légères de leurs canaux qu'il n'en faut pour écarter l'un de l'autre des organes de machine lourds et, de plus, il est pomsible de déclencher le mouvement de rotation d'une manière pratiquement simultanée avec le mouvement de retour des billes, les billes pouvant être mises en place dès avant la fin du déplacement des organes. La caractéristique principale du dispositif conforme à l'invention consiste cependant en ce que l'on peut introduire la bille dans les canaux quel que soit l'usinage de ces canaux, de manière que cette bille repose dans tous les cas en deux points dans chaque canal, grâce à quoi le point de blocage est déterminé d'une manière précise tandis qu'il se produit une liaison rigide mais susceptible d'être dégagée, entre les deux organes de machine par l'intermédiaire de la bille. Même si, dans le cas d'un grand nombre de canaux, les différents canaux sont exécutés de manière différente, auquel cas on n'obtiendrait pas dans tous les cas le contact décrit avec la bille en quatre points, les différentes billes s'arc-boutezdnt alors de telle sorte que l'on obtiendrait encore dans ce cas la liaison rigide décrite. Si les cahaux sont disposés de telle manière que leur plan central définisse un an£le différent de 0 ou de 180°, on peut conserver un angle constant pour leurs côtés, ainsi qu'une profondeur constante des canaux sur toute leur longueur. Pour un angle de 180°, c'est-à-dire, si les canaux sont superposés au point de blocage, il faut cependant rétrécir au moins l'un des canaux, par exemple en réduisant 1'inclinaison d'un côté au moins d'un canal ou encore, on doit réduire la profondeur du canal. On peut avoir recours également, bien entendu, à cette disposition lorsque les plans centraux des canaux forment entre eux un angle différent de 180°. Pour économiser les matériaux servant à l'exécution du dispocitif conforme à l'invention, il est prévu d'établir les canaux de telle manière que leurs parois s'étendent au moins BAP original * 28963 -i- 2056945 jusqu'au contact tangentiel avec la bille. Ge contact tangen-tiel est nécessaire afin de pouvoir transmettre aux parois du canal des pressions précises et suffisantes, lies matériaux s'étendant au-delà d'une telle surface de contact forment simplement un élément mort et peuvent servir de toute manière à accroître la rigidité des parois du canal. Les canaux se faisant face peuvent également, conformément à l'invention, former l'un par rapport à l'autre un angle inférieur à 90° ou bien ils peuvent encore former des surfaces courbes, de préférence sinusoïdales partant du point d'infle-* xion. Avec une telle forme en courbe, il se produit un mouvement relatif entre les organes de machine aboutissant à la aise en place finale de la bille par rapport aux parois des canaux , mouvement tel que l'on peut obtenir ainsi un ajutage parfait grâce à un tel réglage fin. On peut effectuer de différentes manières la mise en place de la bille entre les paroi3 des canaux. Le dispositif le plus simple consisterait dans ce cas en un levier excentrique manoeuvré à la main et cela plus particulièrement lorsqu'on n'a prévu qu*une ou deux paires de canaux pour le blocage. Ceci peut être intérêmsant,par exemple dans le cas d'un étau que l'on veut faire tourner sur un plateau et que l'on doit ffacer en utilisant un dispositif conforme à l'invention. Cependant, si l'on utilise plusieurs pâires de canaux du type décrit, il est préférable d'appliquer élastiquement les billes au contact des parois des canaux par des ressorts, par la force centrifuge, par la pesanteur ou encore par voie pneumatique ou hydraulique. Sans ce cas, il est possible pour la bille de s'appliquer toujours d'une manière optima sur les parois des canaux, de telle sorte que l'on obtient toujours la liaison rigide désirée entre les deux organes de machine par l'intermédiaire de la bille. On s'assure ainsi sans autre difficulté une compensation des irrégularités dans les limites de la tolérance prévue. Pour rappeler la bille de sa position de blocage,'àn peut la saisir, conformément à l'invention, au moyen d'un outil à crochet ou encore on peut la monter sur une tige de commande. Il est également possible de refouler la bille par des moyens hydrauliques ou pneumatiques connus pour la BAD ORIGINAL 28963 -5- 2056945 faire sortir de la position correspondant au blocage. On a représenté sur la figure schématique unique du dessin ci-joint une forme d'exécution de l'invention, donnée à titre d'exemple. Sur cette figure, on voit que dans l'organe de machine rigide 1 est fraisé un canal 2 présentant une profondeur constante et des angles constants 1 sto( 2 pour l'inclinaison des côtés. L'arête avant de l'organe de machine 1 est biseautée en 3 sur un angle d'environ 30°. Sur cette arête ainsi biseautée, peut glisser toi deuxième orgame de machine dans lequel est également prévu un .canal 4 et qui, pour des raisons de clarté de dessinyn'a été représenté que par les génératrices de son canal 4. Ce canal 4 présente également sur toute sa longueur un angle constant pour ses côtés, mais sa profondeur décroît eonstmnament, de telle sorte que les fonds des canaux forment un angle d'environ 60°, tandis que les surfaces extérieures des deux organes de machine forment entre elles un angle d'environ 90°. Bans les canaux 2 et 4, on introduit une bille 5 qui est soumise à une force F agissant dans la direction de la flèche 6 disposée dans le plan bissecteur de l'angle Y entre les fonds des deux canaux. Ainsi, la bille 5 vient s'appliquer sur les parois 7 et 8 des canaux et les touche chacun en deux points 9 et 10. Cette précision de contact associée à l'ensemble des forces en présence assure une liaison rigide entre les deux organes de machine, ce qui entraîne un blocage très sûr. Lorsque l'inclinaison des côtés 7 et 8 des canaux est réduite, on obtient ainsi un auto-serrage qui bloque les organes, même dans le cas de forces de compression latérales importantes ou bien, dans le cas d'inclinaison^, 4g supérieures, le blocage est dégagé pour une pression latérale déterminée repoussant la bille 5 en-dehors des canaux 2 ét 4. BAD ORIGINAL 70 28963 -6- 2056945 IBTESBieHIOIS 1. Dispositif permettant de bloquer momentanément deux organes de machine glissant l'un par rapport à l'autre, plus particulièrement dans le cas des machines de 5 précision, ce dispositif étant caractérisé par le fait que les organes de machine présentent chacun au moins un canal avantageusement perpendiculaire à la direction 4i mouvement relatif des organes et s'ouvrant vers l'extérieur tandis qu'une bille est introduite dans les deux canaux 10 se faisant face dans chaque paire de canaux, de manière à toucher les parois de ces canaux, de préférence en deux points. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins l'un des deux eanaux se rétré- 15 cit dans la direction d'introduction de la bille. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que l'inclinaison d'au moins un côté d'un canal se réduit dans la direction de la longueur du canal. 20 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que la réduction de 1 '. inclinaison d'un eôté d'un canal s'effectue d'une manière uniforme. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les pa- 25 rois des canaux s'étendent au moins jusqu'au contact tan gent avec la bille. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les fonds des canaux en regard forment entre eux un angle inférieur 30 à 90°. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que l'un des canaux en regard présente suivant sa longueur une forme incurvée. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé 35 par le fait que l'un des canaux suit la forme d'une sinusoïde dont le point d'inflexion coïncide avec le point de contact avec la bille.. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bille 40 est soumise à l'action d'un ressort. BAD ORIGINAL ' 70 28963 -7- 2056945 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bille est soumise à la foroe centrifuge. 11. Dispositif suivant l'une quelconque des reveçtdica- 5 tiens précédentes, caractérisé par le fait que la bille est repoussée par la pesanteur au contaet des côtés du canal. 12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bills est repoussée vers les côtés du canal par des moyens pneumati- 10 ques ou hydrauliques de type connu. 13. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bille est appliquée au contact des côtés du canal par un levier d'excentrique disposé derrière elle. 15 14. Dispositif suivant l?uae quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé par le fait que la bille est appliquée au contact des côtés du canal par une tige filetée appliquée derrière elle. 15. Dispositif suivant l'une quelconque des revendica- 20 tions précédentes, caractérisé par le fait que la bille peut être retirée par un outil en forme de erochet en prise avec elle. 16. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bille peut 25 être retirée de sa position de blocage par des moyens pneumatique s ou hydrauliques de- type connu. 17. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bille est reliée à une tige de commande. 30 18. Dispositif suivant l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins un organe de machine est monté de manière à coulisser et à être -fixé à volonté sur l'un des organes à bloquer.