Brevet FR2212212A1 — publié le 19740726

L'invention concerne le domaine des machines-outils, plus particulièrement les dispositifs pour ajuster la position de pièces à usiner et pour leur serrage sur une machine-outil. Il s'agit essentiellement de l'ajustement et du serrage de pièces à usiner de grandes dimensions sur les tours à plateau horizontal. Actuellement, pour l'ajustement et le serrage des pièces de grandes dimensions sur les tours à plateau horizontal, on utilise des dispositifs constitués par une bride de serrage montée avec possibilité de translation sur une glissière longitudinale ménagée sur le corps du dispositif, à l'aide d'une vis de translation reliée cinématiquement à la bride mentionnée. la vis proprement dite est reliée, par l'intermédiaire d'un manchon d'embrayage à griffes, à la roue dentée d'une transmission à crémaillère ; le mouvement rectiligne de retour de la crémaillère est alors réalisé à l'aide d'un vérin hydraulique alimenté par une pompe à main hydraulique. L'inconvénient essentiel de ces 4ispositifsrésidedans la course limitée de la bride de serrage, étant donné que celle-ci est déterminée par la longueur de la crémaillère de la transmission. Pour accroitre la course de la bride de serrage on a recours à un allongement de la' crémaillère. Cela nécessite un accroissement considérable des dimensions du dispositif, résultant de la longueur de la crémailIère et de l'accroissement des dimensions du vérin de force par suite de l'accroissement des dimensions de la crémaillère. En outre, une telle solution constructive n1 élimine pas la limitation de la course de la bride de serrage. On connait aussi largement des dispositifs pour ajuster la position des pièces à usiner, constitués par un vérin hydraulique dont l'élément moteur assurant le déplacement rectiligne alternatif de la pièce à usiner est constitué lui aussi par une bride de serrage fixée à la tige ou montée d'une façon mobile sur le corps du vérin hydraulique. L'alimentation du vérin hydraulique en liquide moteur s'sphère à partir d'une pompe à main à plongeur. L'inconvénient essentiel de ces dispositifs réside dans l'absence d'autofreinage par suite des fuites inévitables du liquide moteur par les joints. Cela nécessite l'utilisation de mécanismes supplémentaires pour le serrage et le maintien de la pièce au cours de l'usinage sur la machine. On connaît également des dispositifs pour l'ajustement de la ' position et pour le serrage de la pièce, dans lesquels la vis de translation déplaçant la bride de serrage est mise en rotation à l'aide d'un système d'engrenages actionné à la main. 'l'inconvénient essentiel de ces dispositifs réside dans l'application inévitable d'un travail manuel pénible. Ce même inconvénient se retrouve dans tous les dispositifs décrits plus haut. Un autre inconvénient commun de tous ces dispositifs réside dans leur rendement réduit, dû à la durée du processus d'ajustement de la position-des pièces à l'aide de tels dispositifs Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. A cet effet, l'invention vise à perfectionner la liaison cinématique entre la vis de translation et la transmission à crémaillère. Ce problème est résolu du fait que dans un dispositif l'ajustement de la position d'une pièce à usiner et pour son serrage sur une machine-outil, du type comportant-une bride de serrage entrande par une vis de translation reliée cinématiquement à la roue dentée d'une transmission de commande à crémaillère par l'intermédiaire d'un manchon d'embrayage à griffes, selon l'invention ledit manchon est réversible, et comporte des griffes biseautes asymétriquement et assurant d'une part, la rotation des éléments d'embrayage dudit manchon, qui transmettent directement ce mouvement de rotation à la vis de translation dans des sens respectifs mutuellement opposés, et, d'autre part, le patinage de ces mêmes éléments d'embrayage au cours des rotations de la roue dentée dans les sens opposés aux sens de rotation, desdits éléments d'embrayage ;le mécanisme dtinversion dudit manchon d'embrayage étant en outre pourvu d'un dispositif élastique pressant- l'un contre l'autre les éléments d'embrayage mis en prise par ledit mécanisme. Une telle exécution de la liaison cinématique entre la vis de translation et la roue dentée de la transmission à crémaillère permet de débrayer automatiquement la vis de translation de la roue dentée à chaque course inverse de la crémaillère ; cela assure la rotation intermittente droite ou gauche de la vis, donc le déplacement intermittent illimité de la bride de serrage en avant ou en arrière. Concrètement la pression d'un élément drembrayage contre l'autre est assurée par un organe d'inversion faisant partie du mécanisme d'inversion du manchon, ledit organe étant suspendu d'une manière articulée et étant soumis de deux côtés mutuellement opposés, à la- pression- de ressorts dont ltensemble constitue ledit dispositif élastique. Une telle exécution de l'organe d'inversion-assure la pression sur l'élément d'embrayage transmettant le mouvement de rotation gauche à la vis1 aussi bien que sur l'élément d'e br-ayage iransmettant le mouvement de rotation droit à cette même vis au cours du fonctionnement correspondant du mécanisme d'inversion du manchon. Ci-dessous est donnée la description détaillée d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention, avec références aux dessins annexés, qui représentent Le dispositif pour la vérification de la position et pour le serrage d'une pièce à usiner, conformément à l'invention (vue d'ensemble) - la figure 2, ltensemble formant manchon d'embrayage de ce même dispositif (vue en coupe longitudinale) - la figure 3, le mécanisme d'inversion proprement dit du manchon de ce même dispositif (en coupe transversale par rapport au dispositif); - la figure 4, une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 3. , Be dispositif pour la vérification de la position et le serrage d'une pièce à usiner, exécuté conformément à l'invention, conporte un corps 1 (figures 1 et 3) dans lequel sont logés une bride de serrage 2 (figure 1) mobile le long d'une glissière longidudinale ménagée sur le corps 1, une vis de translation 4 (figures 1 et 2) à laquelle est-reliée. cinématiquement la bride 2, une transmission à erémaillère comprenant une crémaillère 5 (figure 1) et une roue dentée associée 6 (figures 1 et 2). La vis 4 est reliée à la roue dentée 6 par l'intermédiaire d'un manchon d'embrayage réversible 7 à griffes-(figures 1 et 2). Le mouvement rectiligne alternatif de la crémaillère 5 est réalisé par vérin hydraulique 8 (figure 1) actionné par une pompe 9 montée extérieurement sur le corps i. La crémaillère 5 est constituée en fait par la tige du vérin hydraulique 8. Le manchon 7 est constitué par trois éléments d'embrayage 10, 11 et 12 (figure 2) comportant chacun des griffes 15 biseautées. L'un des biseaux de chaque griffe eet proche d'une direction asymétriquement radiale, tandis que l'autre est exécutéavecunepente 1'angle d'inclinaison du biseau à faible pente par rapport. à l'axe de la dent est choisi en fonction de résistance apparaissant au cours du déplacement de l'élément dt-embrayage 12 sur les cannelures de la vis 4 et ne dépasse par 450. Les éléments d'embrayage 10 et 11, rigidement solidaires de la roue dentée 6, sont montés sur la vis 4 de manière à ne pas pouvoir se déplacer longitudinalement. 'les biseaux des griffes de l'élément d'embrayage 11 sont inclinés dans le sens opposés par rapport aux dents de l'élément d'embrayage 12, Le troisième élément d'embrayage 12 est monté sur la vis 4, entre les éléments 10 et-ll, avec possibilité de translation le long des- cannelures de ladite vis, et, comporte lui aussi des griffes biseautées asymétriquement ; les biseaux des griffes disposées d'un côté de cet élément d'embrayage sont inclinés dans le sens opposé à celui des biseaux de celles des griffes qui sont disposées de l'autre côté dudit élément. On obtient ainsi une inversion de marche quand l'élément d'embrayage 12 engrène avec l'un des éléments 10 ou 11 Les inversions de marche du manchon 7 sont réalisées par un mécanisme d'inversion 14 (figures 1 et 3). Ce ménanisme est constitué par un levier fourchu 15 (figure 3) rigidement monté sur un arbre 16 logé dans le corps 1. Aux extrémités du levier i5 sont articulés ies organes d'inversion 17, (figure 3, 4) dont chacun est pressé de deux côtés mutuellement-opposés par-des lames ressorts 18 (figure 4). Les ressorts 18 sont disposés, par rapport aux organes de commutation 17, dans le plan des déplacements de travail du levier 15 pendant l'inversion de marche du manchon. Pour l'ajustement de la position et le serrage de la pièce à usiner, onutilise, en règle générale, au moins deux dispositifs conformes à l'invention. Parfois on utilise quatre dispositifs, plus rarement trois, et encore moins souvent un seul. Dans ce dernier cas, il est nécessaire d'utiliser un organe de butée auxiliaire. On fixe le nombre nécessaire de dispositifs sur le plateau de la machine-outil à l'aide de boulons à rainure (sur loe dessins la fixation des dispositifs sur le plateau n'est pas représentée). Si les dispositifs sont en nombre pair, il peuvent entre disposés sur le plateau deux par deux, l'un face à l'autre. IR nombre de dispositifs est choisi en fonction de l'effort de coupe de la machine, du poids et des dimensions de la pièce à usiner. Ensuite, à l'aide d'une grue, on monte sur ce même plateau entre les dispositifs précités la pièce devant être usinée sur la machine-outil. En tournant à Xà main les vis de translation 4 on déplace les brides de serrage 2 jusqu'à ce qu'elles viennent en contact avec la pièce à usiner. La rotation manuelle des vis est réalisée à l'aide d'une clé à tube que l'on passe sur la queue 19 (figure 1) de la vis 4. Ensuite, en tournant le plateau par rapport à un indicateur fixe, on détermine la valeur du décalage de l'axe de la pièce à usiner par rapport à l'axe du plateau de la machine outil. Après avoir déterminé la direction et la valeur du déplacement nécessaire de la pièce par rapport à l'axe du plateau, -on écarte les brides de serrage 2 des dispositifs disposés du côté opposé à celui du décalage et, sur une distance correspondant au déplacement nécessaire de la pièce à usiner et on avance les brides t de serrage des autres dispositifs. Pour réaliser l'avance ou le retrait des brides 2 des dispositifs, on procède à la rotation correspondante de l'arbre 16 du mécanisme 14 pour faire pivoter le levier fourchu 15 dans le sens nécessaire. Conjointement avec ce levier pivotent les organes d'inversion 17 qui agissent sur l'élément d'embrayage 12 de manière à le mettre en prise avec l'un des éléments d'embrayage 10 ou Il en fonction du sens nécessaire de déplacement des brides (en avant ou en arrière). Ensuite, on branche la prise de courant 20 du câble souple alimentant le moteur électrique 21 de la pompe 9. Sous l'action du liquide moteur débité par la pompe 9, le vérin hydraulique-8 est mis en action, et la crémaillère 5 commence à exécuter un mouvement rectiligne alternatif ; un tiroir hydraulique (non représenté sur les dessins)inverse automatiquement, à la fin de chaque course de la crémaillère 5 dans le vérin 8, le sens du flux de liquide moteur. Au cours de son mouvement rectiligne alternatif, la crémaillère 5 transmet un mouvement d'oscillation à la roue dentée 6 avec laquelle elle est en prise. Grâce à l'asymétrie des biseaux des griffes des éléments d'embrayage 10, 11 et 12, les éléments 10 et il transmettent le mouvement de rotation de la roue 6 à la vis 4 dans sens opposés, chacun desdits éléments 10 et lut retransiettant le mouvement de rotation que dans un seul sens. Cela s'explique par le fait que les biseaux- de la surface de travail des griffes sont disposés de telle façon que certains d'entre euxassurent l'engrènement des griffes des éléments d'embrayage correspondants 10 et 12, ou bien 11 et 12, tandis que les biseaux opposés de ces mêmes griffes assurent le désengrènement automatique de l'élément d'embrayage 12 d'avec l'élément 10 ou tl, auquel l'élément 12 est mis en prise par le mécanisme d'inversion 14, grâce à un tel fonctionnement des éléments d'embrayage, la roue 6 tourne à vide à chaque mouvement de retour de la crémaillère 5. Grâce à.la présence des ressorts 18, l'élément d'embrayage 12, après chaque désangrenement d'avec l'élément 10 ou 11, est à nouveau pressé sur ce dernier. Ce patinage des éléments d'embrayage s'effectue jusqu'au moment où la crémaillère commence à se déplacer dans le sens opposé. Alors, les friffes de l'élement 10 ou 11 approprié entrent en prise avec l'élement 12 et le mouvement de rotation est transmis à la vis. A la suite de ce fonctionnement périodique du manchon 7, la vis 4 est entraînée dans un mouvement de rotation intermittent assurant le déplacement illimité des brides 2. L'avance des brides 2 s'effectue jusqu'au moment où la pièce à usiner se trouve pressée sur les brides 2 des dispositifs identiques disposés du coté opposé à celui du déplacement nécessaire de la pièce à usiner. Pour assurer une colncidence précise des axes de la pièce à usiner et du plateau, il est parfois nécessaire de procéder à plusieurs reprises aux opérations décrites ci-dessus, ce qui dépend surtout de la configuration de la pièce. Après avoir obtenu une colncidence.précise des axes de la pièce à usiner et du plateau, on serre la pièce au moyen des brides 2 de tous les dispositifs. Ensuite on débranche la prise de courant 20 pour arrêter la pompe, et on procède à l'usinage de la pièce. Pour libérer la pièce après son usinage, on se sert du mécanisme 14 pour réaliser une rotation correspondante de l'arbre 16 afin d'inverser la marche du manchon. On écarte ensuite les brides 2 comme décrit pl haut. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui nta été donné qu ta titre d'exemple. En particulier elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leuzscombinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en o-euvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E g D I C A T I O N S 1. Dispositif, pour l'ajustement de la position d'une pièce à usiner et pour son serrage sur une machine-outil, du type comportant une bride de serrage déplacée par une vis de tran-s- lation reliée à la roue dentée d'une transmission à crémaillère de commande par l'intermédiaire d'un manchon d'embrayage à griffes caractérisé en ce que le manchon d'embrayage est réversible et comporte des griffes biseautées asymétriquement et assurant d'une part la rotation des éléments d'embrayage dudit manchon qui transmettent directement lesmou- vements de rotation à la vis de translation dans des sens respectifs mutuellement opposés, et, d'autre part que le patinage. de ces mêmes élémen ts embraye lors des rotations de la roue dentée dans des sens opposés à celui de la rotation des éléments d'embrayage, l'inversion de marche du manchon d'embrayage étant réalisé par un mécanisme d'inversion comportant un dispositif élastique destiné à presser l'un contre l'autre les éléments d'embrayage mis en prise par ledit mécanisme d'inversion du manchon d'embrayage. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme d'inversion précité comporte un organe d'inversion de marche dudit manchon, cet organe étant suspendu d'une manière articulée et étant soumis de deux côtés mutuellement opposés à la pression de ressorts dont l'ensemble constitue ledit dispositif élastique.