Brevet FR2250605A1 — publié le 19750606

La présente invention se rapporte à un dispositif de serrage rapide pour fixer sans vis, à partir d'un poste central, des outils, des pièces à façonner ou des pièces analogues sur des machines, en particulier pour fixer des outils supérieurs sur des presses plieuses. 13 est usuel de fixer à l'aide de vis des outils sur des pièces de machines, ce qui représente un travail long et pénible. Dans un dispositif de serrage rapide du commerce permettant d'actionner sans vis, à partir d'un poste central, des unités de serrage disposées aux différents emplacements de serrage sur une machine, la transmission de pression s'effectue par un arbre à cames. l'inconvénient de ce dispositif réside dans le fait que lorsqu'une pression de serrage suffisante a été établie à quelques emplacements de serrage, la pression nécessaire pour la fixation de I'outil ne peut plus autre produite aux autres emplacements de serrage. Un réglage individuel de chaque unité de serrage par l'insertion de cales est certes concevable, mais est coûteux et peu fiable. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de serrage rapide permettant d'obtenir et d'entretenir, aux différents emplacements de serrage, une pression de serrage-suffisante malgré les écarts qui apparaissent dans la pratique aux différentes surfaces de serrage de la pièce à fixer. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le dispositif de serrage rapide comprend un émetteur de pression central à accumulateur d'énergie en tant qu'unité centrale, d'où partent des transmetteurs de pression allant vers les différentes unités de serrage pour l'outil, la pièce à fa çonner ou la pièce analogue à fixer, et par le fait que l'accumulateur d'énergie n'absorbe et accumule de l'énergie que lorsque la pression de travail minimale a été atteinte aux dif férentes unités de serrage. L'invention présente l'avantage que les pièces fixées ne peuvent pas se desserrer et que la force de maintien des unités de serrage est entretenue en passant par l'accumulateur d'énergie, meme dans le cas de faibles fuites dans le système hydraulique. Suivant un mode de réalisation avant a geux de l'invention, l'unité centrale est constituée par une chambre hydraulique renfermant un piston qui agit à l'encontre de l'action d'un ressort et peut être actionné en passant par une tige coulissante et un ressort servant d'accumulateur d'é-nergie, lequel ressort se comporte de façon sensiblement rigide sous l'effet des forces du piston nécessaires à l'établissement de la pression de travail minimale pour les unités de serrage et ne subit une déformation élastique notable que sous l'effet de forces supérieures à celles établissant la pression de travail minimale De ce fait, après que les unités de serrage soient entrées en prise à tous les emplacements de serrage avec la pièce à fixer, on augmente encore quelque peu la pression de serrage, ce qui entratne un armement de l'accumulateur d'énergie, de sorte que la pièce fixée se trouve maintenue de façon se même en cas de changement de la position de serrage à la suite de secousses ou par suite de fuites. Un autre mode de réalisation de l'invention, qui n'exige pas de levier de serrage par lequel la force de maintien doit être appliquée manuellement, est caractérisé par le fait que l'unité centrale se compose principalement d'une chambre hydraulique avec un piston qui porte contre un ressort servant d'accumulateur d'énergie, lequel ressort se comporte de façon sensiblement rigide sous l'effet des forces du piston nécessaires en vue de l'établissement de la pression de travail minimale pour les unités de serrage et ne subit une déformation élastique notable que sous l'effet de forces supérieures à celles établissant la pression de travail minimale, d'une pompe de refoulement montée dans une conduite d'alimentation pour la chambre hydraulique, ainsi que d'un distributeur présentant trois positions pour l'alimentation en fluide sous pression, le blocage et l'échappement du fluide sous pression. Ainsi, la production de pression hydraulique par voie mécanique est remplacée par une production de pression purement hydraulique. D'autres caractéristiques de l'invention sont-relatives aux unités de serrage. Dans le mode de réalisation le plus simple, une unité de serrage se compose, pour chaque emplacement de serrage, d'une bride auxiliaire guidée de façon mobile avec une butée par rapport à la pièce de machine et d'une bride comportant un piston de serrage susceptible de s'appuyer contre la bride auxiliaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-apres de plu sieurs exemples de réalisation non limitatifs illustrés par le dessin schématique annexé, sur lequel la figure 1 est une vue en élévation frontale d'une presse plieuse équipée d'un dispositif de ser rage rapide conforme a' l'invention ; la figure 2 est une vue en élévation latérale de cette même presse plieuse les figures 3a et 3b représentent un exemple de réalisation de l'unité centrale du dispositif de serrage rapide, dans deux positions de travail la figure 4 représente un autre mode de réalisation de l'unité centrale la figure 5 est une coupe transversale d'une unité de serrage du dispositif de serrage rapide ;; la figure 6 est une coupe longitudinale suivant VI-VI de la figure 5 la figure 7 est une coupe transversale d'un autre mode de réalisation de l'unité de serrage, permet tant une fixation bilatérale. Le dispositif de serrage rapide suivant la figure I se compose d'une unité centrale 1 et d'unités de serrage 2 montées sur la partie supérieure 3 d'une presse pli euse 4. Un outil de pliage 6 est fixé dans l'exemple repré senté aux emplacements de serrage 5 sur la figure 2. Le ser rage et le desserrage de l'outil de pliage 6 s'effectuent ma nuellement, de façon centrale, au moyen d'un levier de serrage 7. Il est avantageux de faire en sorte-que l'état dans lequel se trouvent les unités de serrage 2 de la machine-outil 4, c'est-a-dire l'état serré ou l'état desserré, soit indiqué à l'aide de voyants de contrôle 8, par exemple par une lumière rouge et une lumière verte.Dans la partie d'articulation 9 du levier de serrage 7, on peut en outre prévoir de façon connue en soi une serrure de verrouillage pour le blocage du levier 7. L'unité centrale 1 selon la figure 3a comprend un accumulateur d'énergie 19 et d'autres composants lsa d'un émetteur de pression L'unité centrale 1 se compose principalement d'une chambre hydraulique 2 avec un piston 25 agissant a' ltencontre d'un ressort 27. Le ressort 27 fait office de ressort de rappel pour le piston 25. Dans 11 exemple de réalisation représenté, l'unité centrale comprend, en outre, une tige coulissante 23 et un ressort 19b faisant office d'accumulateur d'énergie 19, ce ressort étant réalisé ici sous la forme d'un paquet de rondelles Belleville. La tige coulissante 23 sert de guide pour un poussoir 16 qui, en position de repos, laisse subsister un espace libre 24.Contre l'autre extrémité du poussoir 16 est appliqué un levier intermédiaire 13 maintenu en liaison, en passant par un excentrique 10, avec le levier de serrage 7 réalisé sous la forme d'un levier à main. L'excentrique 10 est monté en rotation autour d'un axe 31 et comporte des creux d'encliquetage 32 et 32a pour définir la position de serrage et la position de libération. Le poussoir 16 est relié en poussée à la tige coulissante 23 par l'intermédiaire d'une rondelle de poussée 20, du ressort l9b, en l'occurrence un paquet de rondelles Belleville, ainsi que du fond d'une douille de ressort 18. Un épaulement 33 du poussoir 16 fait office de butée pour le ressort l9b, en coopération avec le fond de la douille 18. Le réglage de la précontrainte du ressort 19b faisant office d'accumulateur d'énergie19 est effectué en passant par un écrou 21 susceptible autre bloqué par un contre écrou 22. Sur l'extrémité de la partie filetée 17 du poussoir 16 est vissé un capuchon de réglage 14 bloqué par un contre-écrou 15. La référence 26 désigne un joint d'étanchéité placé dans la chambre hydraulique 28. À l'aide de l'écrou 21, il est possible de régler la précontrainte du ressort 19b de manière que ce dernier n'absorbe et accumule de l'énergie que lorsque la pression aux unités de serrage a atteint la pression de travail minimale. Ce réglage peut également se faire de manière que le ressort 19b se trouve comprimé et accumule de l'énergie après l'établissement de la pression de serrage à un emplacement de serrage considéré comme étant idéal, ce qui permet de compenser les écarts survenant en cas de changement de l'outil. Le capuchon de réglage 14 permet de régler la force exercée sur le poussoir 16 jusqu'à l'encliquetage du levier 13 dans le creux d'encliquetage 32 de l'excentrique 10. L'unité centrale 1 peut être montée par une bride sur une machine-outil. Une conduite de transmission de pression 36 menant vers les unités de serrage peut être branchée sur le raccord~29. L'unité centrale suivant la figure 3b correspond à celle de la figure 3a, mais se trouve en position de serrage et non pas en position de libération. Lors du serrage, le ressort 19b se comporte d'abord a' la manière d'un ensemble rigide, ce qui établit le trajet de transmission de force 35 indiqué en tirets. De- ce fait, par la conduite de transmission de pression 36 branchée sur le raccord 29, les unités de serrage sont mises sous pression, de sorte que les brides de serrage puissent être pressées contre l'outil à fixer. Dès que la force de maintien a été établieaquelques-unes des unités de serrage se fermant avant les autres, les unités de serrage suivantes sont fermées.La précontrainte du ressort 19b peut être réglée, a' l'aide de l'écrou 21, au choix de manière que, soit pratiquement toutes unités de serrage soient fermées avant que le ressort 19b ne puisse être comprimé et accumule de l'énergie, soit de manière que l'accumulation d'énergie commence déäà lorsque la position de serrage considérée comme idéale a été atteinte. Dans le cas d'un tel réglage, il n'est pas nécessaire, en cas de changement de l'outil, de procéder à un rajustement par le capuchon 14 et on obtient malgré tout au moins la force de maintien nécessaire sur toutes les unités de serrage.Il est important que l'accumulateur d'énergie 19, en l'occurrence le ressort l9b, soit choisi ou réglé de manière qu'il se comporte de façon sensiblement rigide sous l'effet des forces du piston necessaires à l'établissement de la pression de travail minimale pour les unités de serrage et ne -subisse une déformation élastique notable, c'est-â-dire une compression,que sous l'effet de forces supérieures à celles établissant la pression de travail minimale. Le poussoir 16 pénètre alors davantage dans l'espace libre 24. L'unité centrale suivant la figure 4 comprend une chambre hydraulique 28 avec un piston 25 portant contre un ressort 19b servant d'accumulateur d'énergie. Le ressort 19b, par exemple un paquet de rondelles Belleville, est de nouveau choisi de manière qu'il se comporte de façon sensiblement rigide sous l'effet des forces du piston nécdssaires à l'établissement de la pression de travail minimale pour les unités de serrage et ne subisse une déformation élastique notable que sous l'effet de forces supérieures à celles établissant la pression de travail minimale.L'unité centrale comprend, en outre, une pompe de refoulement 40 avec une conduite d'alimentation 41 allant à la chambre hydraulique 28, ainsi qu'un distributeur 42 ayant trois positions pour l'alimentation en fluide sous pression, le blocage et l'échappement du fluide sous pression. Le distributeur 42 qui peut être commandé à partir du levier de commande de serrage 43 peut être réalisé, de la manière représentée, sous la forme d'un robinet à trois voies. Ce dernier est représenté dans la position correspondante à l'échappement du fluide sous pression, position dans laquelle le fluide sous pression revient au réservoir 45 par une conduite 44. Lorsque la pompe 40 est en marche et lorsque le distributeur 42 établit la liaison entre la conduite d'alimentation 41 et la conduite de raccordement 46, ce distributeur occupe la position d'alimentation en fluide sous pression. Dans une position intermédiaire (position de blocage), la chambre hydraulique 28 constitue un système isolé avec la conduite de transmission de pression 36 et les unités de serrage 2 . On peut par exemple amener le distributeur 42 en position de blocage après l'établissement de la pression de travail minimale et d'une pression suffisamment plus élevée absorbée par le ressort 19b faisant office d'accumulateur d'énergie.Dans le cas de fuites ou lors de l'utilisation d'unités de serrage susceptibles de céder, la force accumulée par le ressort 19b fait que les unités de serrage se trouvent resserrées. Une soupape de surpression 47 est montée entre le distributeur 4'2 et la chambre hydraulique 28. L'unité centrale suivant la figure 4 présente l'avantage que la force de serrage n'a pas à être établie manuellement. L'unité de serrage suivant la figure 5 qui reçoit sa pression de travail de l'unité centrale se compose d'une bride auxiliaire 52 et d'une bride 53 comportant un piston de serrage 55 suivant la figure 6. la bride auxiliaire 52 et la bride 53 sont guidées par la tige de vis 60 de façon mobile, avec une butée 54, par rapport à la pièce de machine 51 constituée 7 par exemple, par la partie supérieure 3 de la presse plieuse suivant la figure 2. Comme le montre la figure 6 qui est une coupe suivant VI-VI de la figure 5, le piston de serrage 55 s'appuie sous pression contre la bride auxiliaire 52, ce qui fait que 11 outil 57 est fixé de façon connue en soi 8 l'empla- cement de serrage de la pièce de machine 51. La butée 54 peut être une tbte de vis ou un écrou bloqué par un contre-écrou. La figure 7 qui est une coupe transversale semblable à celle de la figure 5 montre une unité de serrage qui permet de fixer un outil 57 au choix d'un Côté ou de l'autre de la pièce de machine 51a. À cet effet, une bride au xiliaire 52a supplémentaire reliée à la bride 53 par une tige de vis 60 est disposée sur le côté de la pièce de machine 51a opposé à la bride 53. sur le c8té sur lequel l'outil n'est pas fixé, il est possible de placer une cale 58 comportant un bourrelet de retenue 58a en dessous de la bride auxiliaire 52a. La tige de vis 63 est plus longue que dans le mode de réalisa tison des figures 5 et 6 et est guidée de façon mobile dans la pièce de machine 51a. Les brides auxiliaires 52 et 52a guidées à leur tour de façon mobile sur la tige de vis 60, ainsi que la bride 53, portent contre des butées constituées par la tette de vis 54 et un écrou 61. Lorsque le piston de serrage 55 s'appuie, de la manière visible sur la figure 6, sous l'action du fluide sous pression arrivant par 56, contre la bride auxiliaire 52, cette dernière et la bride auxiliaire 52a supplémentaire sont serrées en opposition. Dans l'unité de serrage à fixation bilatérale suivant la figure 7, l'outil 57 peut titre fixé également, après retournement, en dessous de la bride auxiliaire 52a sup- plémentaire à la place de la cale 58, cette dernière étant alors fixée en dessous de la bride auxiliaire 52 pour assurer à cette dernière une position de serrage correct. b V N I O - I O N P. i V ~ N D I C A ì I O N - 1. Dispositif de serrage rapide pour fixer sans vis, à partir d'un poste central, des outils, des pièces à façonner ou des pièces analogues sur des machines, notamment pour fixer des outils supérieurs sur des presses plieuses, caractérisé par le fait qu'il comprend un émetteur de pression central à accumulateur d'énergie en tant qu'unit centrale, d'oit partent des transmetteurs de pression allant vers des unités de serrage pour l'outil, la pièce à façonner ou la pièce analogue, et que l'accumulateur d'énergie n'absorbe et accumule de l'énergie que lorsque la pression de travail minimale est atteinte sur les unités de serrage. 2. Dispositif de serrage rapide suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une unité centrale constituée par une chambre hydraulique renfermant un piston qui agit à l'encontre d'un ressort et peut être actionné en passant par une tige coulissante et un ressort faisant office d'accumulateur d'énergie, lequel ressort se comporte de façon sensiblement rigide spus l'effet des forces du piston nécessaires à l'établissement de la pression de travail minimale pour les unités de serrage et ne subit une déformation élastique notable que sous l'effet de forces supérieures à celles établissant la pression de travail minimale. 3. Dispositif de serrage rapide suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'unité centrale se compose principalement d'une chambre hydraulique avec un piston portant contre un ressort servant d'accumulateur d'é- nergie, lequel ressort se comporte de façon sensiblement rigide sous l'effet des forces du piston nécessaires à l'établissement de la pression de travail minimale pour les unités de serrage et ne subit une déformation élastique notable que sous l'effet de forces supérieures à celles établissant la pression de travail minimale d'une pompe de refoulement montée dans une conduite d'alimentation de la chambre hydraulique, ainsi que d'un distributeur comportant trois positions pour l'alimentation en fluide sous pression, le blocage et l'échappement du fluide sous pression. 4. Dispositif de serrage rapide suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que 11 unité de serrage, à chaque emplacement de serrage, se compose d'une bride auxiliaire guidée de façon mobile, avec une butée, par rapport à la pièce de machine, et d'une bride comportant un piston de serrage susceptible de s'appuyer contre la bride de serrage auxiliaire. 5. Dispositif de serrage rapide suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que dans le cas d'une pièce de machine permettant une fixation bilatérale d'un outil, une bride auxiliaire supplémentaire est disposée sur le côté de la pièce de machine opposé à la bride et est reliée à cette dernière, tandis qu'une cale comportant un bourrelet de retenue peut autre disposée sur le côté auquel n'est pas fixé l'outil.