Brevet FR2292552A1 — publié le 19760625

L'invention concerne un dispositif pour le serrage de pièces entre deux organes mobiles l'un par rapport à l'autre suivant une direction commune, et tels, notamment, que des mâchoires, par exemple recevant des mors rapportés, comportées par une machine-outil pourvue d'un étau-serreur. L'invention concerne plus particulièreme un tel dispositif pour l'usinage en série de pièces enserrées entre ces deux organes. Il existe déjà de nombreux dispositifs du genre en question, entr'autres ceux qui font appel à l'action d'un fluide pneumatique, comme de l'air comprimé, ou d'un fluide hydraulique, comme de l'huile, pour provoquer le rapprochement des mâchoires entre elles. On a méme proposé de combiner l'action de ces deux sortes de fluides et le brevet anglais na 955.889 décrit un dispositif de ce type dans lequel l'action de l'air comprimé, par l'entremise d'une paroi mobile, provoque l'action de l'huile, laquelle assure le déplacement des mâchoires propres à enserrer les pièces. Un tel dispositif est toutefois encombrant, cher et inesthétique. Il s'adapte latéralement sur les mâchoires, c'est-à-dire là où la place fait souvent défaut -en tous cas, se montre précaire- sur la machine# outil.Il nécessite trois mouvements pour assurer son fonctionnement et celui correspondant au desserrage est très aléatoire. La présente invention a pour objet un dispositif du genre décrit qui soit dénué des inconvénients plus haut rapportés. En particulier, il se signale par sa compacité, c'est-à-dire son faible encombrement, son prix de revient réduit, sa robustesse, sa commodité d'emploi, du fait, notamment, qu'il ne fait appel qu'à deux mouvements. On va décrire ci-après, à titre d'exemple, un mode de réalisation préférée de l'invention, restant entendu que l'invention, dans toute sa portée, est celle telle que définie dans les revendications comportées ci-après. On se référera, ce faisant, aux dessins ci-annexés, qui montrent - en Figure 1, une coupe axiale suivant I-I, Figure 2, d'un dispositif de serrage conforme à l'invention, - en Figure 2, une vue par en haut de ce même dispositif, - en Figure 3, enfin, une vue latérale gauche du dispositif représenté Figure 1 et Figure 2, avec coupe partielle suivant 111-111 Figure 2. Le dispositif selon l'invention, tel que représenté, comprend essentiellement deux corps ou organes e serrate 1 et 2, le premier fixe, le second mobile par rapport au premier, usines tous deux cylindriquement en leur intérieur, l'axe xy des deux cylindres d- tant commun, et le déplacement du second organe par rapport au premier se faisant paralldlement 3 cet axe. Chacun des corps est taillé à angle droit pour constituer mâchoires 3, respectivement 4, pour des mors rapportés 5, 6, destinés à enserrer une pince a usiner 7. Un tel dispositif de serrage est monté sur une machine-outil conventionnelle, de la manibre qui sera précisée plus loin. A 11 intérieur du cylindre 8 de l'organe fixe 1 coulisse un piston 9, dont la course, atun coté (vers l'extérieur du dispositif), est limitée par un bouchon 10 bien assujetti sur le cylindre 8 et, de l'autre côté (vers l'intérieur), est bornée par le fond 11 dudit cylindre, ou mieux par le ressaut d'un cylindre 13, co-axial avec le cylindre 8 ainsi lié avec lui et dans lequel vient coulisser un piston plongeur bien ajusté 14, solidaire du piston 9 et centré sur lui. Sur ce même cylindre 13 peut coulisser la portée cylindrique intérieure 15 de l'organe mobile de serrage 2, dont la tranche transversale extérieure est en regard de la tranche correspondante d'un bouchon 16 vissé fermement sur le cylindre 13, solidaire, on l'a dit, du corps ou organe fixe 1. Autrement dit, l'intervalle entre les tranches en vis-d-vis de la portée cylindrique 15 et du bouchon 16 peut varier et constituer chambre d'admission (ou de refoulement) pour de l'huile H, emprisonnée dans le fond du cylindre 13 et dont elle peut etre chassée (ou admise) lorsque le piston plongeur 14 pénètre dans ce cylindre (ou s'en efface), par un passage 17, débouchant sur un méplat annulaire 18 du bouchon 16, ce qui permet la communication, pour l'huile, entre le cylindre 13 et le susdit intervalle.La partie 19, taillée en cylindre, de l'organe mobile 2, coulisse sur la partie cylindrique correspondante du bouchon fixe 16 et comporte, à son débouché extérieur, un bouchon rapporté fermement 20, en ménageant entre ce dernier et la face en regard du bouchon fixe 16, une chambre 21. Le bouchon 10 du corps 1 est percé, en son centre, d'un orifice 22 pour le raccord avec une tubulure (non représentés),-qui, reliée à une source d'air comprimé, permet l'admission de ce fluide sur la face du piston 9 située du côté extérieur du dispositif. A la partie du dispositif opposée aux mâchoires 3 et 4, est monté, parallèlement 7 l'axe xy, dans les deux corps 1 et 2, un guide#cylindrique 22, sur lequel peut coulisser le corps mobile 2. Ce guide est creux en son inti'rieur et, par des canaux 23 et 24 mE- nagés transversalement a lui et aux parties cylindriques des corps I et 2, se trouve en communication aussi bien avec la chambre 25 située du côté intérieur du piston 9, qu'avec la chambre 21. Ce même conduit 22, obturé sur l'extérieur par un bouchon 26; débouche sur un orifice 27 sur lequel est rapporté un raccord avec une tubulure (non représentés) relioeavec la même source d'air comprimé que ci-dessus. Bien entendu, des joints convenables, figurés en zone sombre sur la Figure 1, sont interposés entre les parties frottantes du dispositif, notamment entre le piston 9 et la surface cylindrique 8, entre le piston plongeur 14 et la surface intérieure du cylindre 13, entre la portée cylindrique 15 et la surface extérieure de ce cylindre 13, entre la partie cylindrique 19 et la surface périphérique du bouchon 16. Enfin, latéralement, le corps fixe est pourvu de brides telles que 28, montées en queue d'aronde, permettant de fixer commodément le dispositif aux emplacements désirables, notamment sur une machine-outil en cinq faces différentes. De meme comporte-t-il divers logeirents, par exemple en queue d'aronde aussi, pour recevoir, de différentes manières, des éléments divers, ainsi qu'il est en soi connu. De toute façon, on dispose d'un dispositif de serrage dont le fonctionnement résulte aéja de ce qui vient d'etre dit. A supposer qu'il s'agisse, après mise en place, de provoquer le serrage, sur une faible course de par exemple un millimètre et demi (1,5), de pièces 7 qui seront à usiner en série, on envoie l'air comprimé sous pression, par l'orifice 22, sur la face antérieure du piston 9. Ce dernier recule dans le sens opposé au serrage en entraînant le piston plongeur 14, lequel comprime l'huile H contenue dans le cylindre 13 et la chasse, à travers le passage 17 et le méplat annulaire 18, dans l'intervalle compris entre les faces transversales en regarddu bouchon 16, fixe, et de la portée cylindrique 15 du corps 2, mobile, obligeant tout ce corps, donc la m choire 14 et le mors 6 rapporté, a se déplacer dans le sens du serrage, en enserrant la pièce 7. L'usinage de celle-ci une fois effectué, l'air comprimé cesse d'être admis a travers l'orifice 22 et est envoyé - d'une part, au travers de l'orifice 23, dans la chambre 25, ce qui provoque, par action de l'air sur la face intérieure du piston 9, le retour de ce dernier à sa position initiale, en entrainant le piston plongeur 14, lié à lui, opération qui a pour effet de décomprimer l'huile H dans le logement qu'elle occupait et de l'aspirer dans le cylindre 13 dont le volume disponible pour cette huile s'accroit, - d'autre part, dans la chambre 21, obligeant le bouchon 20 à se déplacer dans le sens du desserrage, en entraînant l'organe mobile de serrage 2, solidaire de lui, à faire de même, ce qui libère la pièce usinée enserrée 7, et permet de la remplacer par une autre semblable apte à subir le même travail. Et le cycle recommence. Comme dit plus haut, un tel dispositif, très ramassé sur luimême, adaptable dans un grand nombre de positions, propre à recevoir des pièces de formes les plus diverses, se révèle particulièrement économique, commode, sûr (c'est-à-dire de fonctionnement fiable et de sécurité très élevée pour l'opérateur) et efficient (par exemple avec de l'air comprimé à six bars, on peut obtenir une pression dans le cylindre 13, lors du recul maximum du piston plongeur 14, de 84 bars/cm2 et une force de serrage de 450 daN) On conçoit dès lors, sans peine, tout l'intéret du dispositif selon l'invention. REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour le serrage de pièces, en vue notamment de leur usinage par travail en série, entre deux organes de serrage mobiles linéairement l'un par rapport à l'autre, et tels notamment que des mâchoires comportées par une machine-outil, dispositif dans lequel une paroi, mobile dans l'un des susdits organes en sens opposé au serrage, sous l'effet commandé d'un fluide gazeux sous pression, entraîne, par ce déplacement, sous l'effet d'un fluide hydraulique, le déplacement, dans le sens du serrage, d'une surface mobile, solidaire de l'autre des susdits organes, en assurant le serrage de la pièce entre lesdits organes, caractérisé par le fait qu'au cours de l'opération de rapprochement des deux organes, tant les susdites paroi mobile que surface mobile coulissent sur le premier organe ou sur des éléments solidaires de lui. 2/ Dispositif selon revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte, à l'intérieur d'un cylindre solidaire avec le premier organe et d'axe parallèle au sens du serrage, un piston qui, lorsque soumis, sur une de ses faces, à l'action d'un fluide pneumatique, entraine, dans le sens opposé à celui du serrage, un piston plongeur co-axial,lié au susdit piston, et qui, à travers le cylindre où il se meut, solidaire du premier organe, lui permet de refouler, hors de son cylindre, un fluide hydraulique venant exercer sa pression sur la base annulaire d'un cylindre solidaire du second organe de serrage, coulissant, dans le sens de serrage, sur le cylindre du piston plongeur. 3/ Dispositif selon revendication 2, dans lequel, sur commande, on est à même de faire s'exercer l'action pneumatique de façon à provoquer des déplacements en sens inverse des divers éléments, en vue d'assurer le desserrage et de permettre la libération des pièces précédemment mises en place, caractérisé par le fait qu'il présente des passages pour envoi du fluide pneumatique sur la face interne du piston mobile à l'intérieur du cylindre solidaire du premier organe, de façon à pouvoir ramener ce piston à sa position initiale et, simultanément, à provoquer la décompression du fluide hydraulique à l'intérieur du cylindre du piston plongeur et le retour dudit fluide dans ce cylindre, autorisant de la sorte, le retrait du cylindre solidaire du second organe de serrage. 4/ Dispositif selon revendication 3, dans lequel, sur commande, on est à même, le moment voulu, de faire s'exercer l'action du fluide hydraulique, de façon à provoquer des déplacements en sens inverse des divers éléments en vue d'assurer le desserrage et de permettre la libération des pièces précedemment mises en place, caractérisé par le fait qu'il présente aussi des passages au travers desquels, on envoie, simultanément, le fluide pneumatique dans une chambre dont deux parois, solidaires respectivement de chacun des organes de serrage, sont mobiles l'une par rapport à l'autre. 5/ Dispositif selon revendication 4, caractérisé par le fait que les passages pour le fluide pneumatique se font à l'intérieur d'un guide solidaire du premier organe de serrage et sur lequel coulisse le cylindre du second organe de serrage. 6/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérise par le fait que le premier organe de serrage est fixe. 7/ Dispositif selon revendication 6, caractérisé par & fait qu'il comporte extérieurement des brides lui permettant d'être rapporté sur plusieurs, cinq par exemple, faces différentes d'une machine-outil.