Brevet FR2355613A1 — publié le 19780120

La presente invention se réfère aux dispositifs de serrage de pièces à usiner et analogues. On dispose à l'heure actuelle de nombreux dispositifs industriels et spécialisés du genre en question, mais dont l'application pratique est limitée à des pièces se situant dans un certain domaine de dimensions. L'on peut en trouver des exemples dans les brevets américains 221 611, 1 259 218, 1 372 833, 2 592 807, 3 092 378, 3 210 070, 3 263 430, ainsi que dans le brevet suédois 137 087. Dans ces dispositifs connus il faut malgré tout procéder à un important réglage des mâchoires chaque fois qu'on veut introduire une pièce entre celles-ci. En outre le dégagement de cette pièce par ouverture des mâchoires implique autant de temps que leur amenée en position serrée. Comme il est en général nécessaire de prévoir un mécanisme multiplicateur de force pour exercer sur la pièce considérée la pression de retenue requise, les opérations de serrage et de dégagement sont lentes et entratnent une perte de temps. Cet état de choses fait apparaître un problème de rendement dans les processus de fabrication comportant la manoeuvre de pièces. Conformément à la présente invention l'on rapproche l'une de l'autre les extrémités de serrage de deux mâchoires jusqu' à ce que leur écartement soit réduit à une valeur déterminée ne dépassant la dimension de la pièce à serrer que d'une faible quantité, telle par exemple que 1,5 mm. Ce réglage initial est assuré de façon assez précise par un mécanisme multiplicateur de force de type particulier. La mise en contact effective des mâchoires avec la pièce est alors réalisée par mouvement brusque d'un élé- ment de contact mobile monté sur l'une des mâchoires. L'on peut ensuite, si nécessaire, procéder à un réglage ultérieur de ces dernières par le moyen du mécanisme multiplicateur de force en vue d'exercer sur la pièce l'effort de serrage requis.Le mécanisme précité n' a plus à être retouché pour serrer ensuite des pièces de mEmes dimensions. L'actionnement de I'élément de contact mobile est assuré à l'aide d'un levier de serrage par l'intermédiaire d'un systeme à dépassement du point mort. L'élément en question se déplace ainsi rapidement entre la position rétractée et celle pour laquelle il vient au contact de la pièce. Un ressort unique le sollicite vers l'une ou l'autre de ces deux positions et par consequent l'y maintient. Ce levier de serrage porte un levier de dégagement qui, lorsque le premier est à la position de contact, est armé de manière à pouvoir autre actionné et agir à la façon d'une came pour assurer le retour rapide à la position rétractée du levier de ser rage précité en vue du dégagement de la pièce. L'invention vise donc essentiellement à permettre d'établir un dispositif de serrage comportant de larges possibilités en ce qui concerne les dimepsions des pièces à serrer, tout en assurant de façon rapide les opérations de serrage et de dégagement de cel les-ci. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en élévation d'une forme d'exécution d'un dispositif de serrage comportant application de la présente invention. Fig. 2 en est une vue en plan. Fig. 3 à 5 sont des coupes transversales substantiellement suivant 3-3, 4-4 et 5-5 (fig. 13. Fig. 6 est une coupe à grande échelle correspondant substantiellement à la ligne 6-6 de fig. 2. Fig. 7 montre en élévation une autre forme d'exécution de l'invention. Fig. 8 en est une vue en plan. Fig. 9 à il sont des coupes transversales correspondant substantiellement aux lignes 9-9, 10-10 et 11-11 de fig. 8. Fig. 12 est une coupe longitudinale à grande échelle substantiellement suivant 12-12 (fig. 11). Fig. 13 est une coupe partielle semblable à celles de fig. 6 et 12, mais montrant le dispositif à la position ouverte. En fig. 1 et 2 la référence générale 10 désigne une forme d'exécution d'un dispositif de serrage suivant l'invention. Le corps de ce dispositif comprend d'une part une mâchoire inférieure 12, de forme allongée, susceptible dire boulonnée ou autrement montée sur une surface fixe telle qu'une table porte-pièce, d'autre part une mâchoire supérieure 14, elle aussi de forme allongée, qui se prolonge vers l'arrière par une partie 16 propre à constituer poignée. Une pièce 18, représentée en pointillés en fig. 1, doit autre serrée entre les parties avant 20 et 22 des deux mâchoires. Ces dernières sont reliées l'une à l'autre par un mécanisme multiplicateur de force designé par la référence genérale 24, ce mécanisme étant équipé d'un bouton de manoeuvre 26.Quand on fait tourner à la main ce bouton 26, le mécanisme 24 agit pour déplacer les mâchoires au rapprochement ou à l'éloignement avec un certain rapport de démultiplication. Il en résulte que celles-ci peuvent autre rapprochées pour serrer entre elles la pièce sous la pression de retenue désirée moyennant un effort manuel relativement faible. Toutefois ce déplacement des mâchoires dans un sens ou dans l'au- tre est relativement lent et exige plusieurs tours du bouton. Ainsi qu'on peut le voir plus clairement en fig. 1 et 6, le mécanisme 24 comprend deux couples de biellettes 28 et 30 articu lées aux m choires de part et d'autre de celles-ci par l'interme- diaire de goujons 32 et 34. Ces biellettes sont en outre articu lées l'une à l'autre dans chaque couple entre les mâchoires précitées par d'autres goujons 36 portés par la partie avant d'une barre de liaison 38 à deux éléments. De meme manière aux machoires viennent s'articuler par le moyen de goujons 44 et 46 deux autres couples de biellettes 40 et 42, elles-mêmes articulées l'une à l'autre dans chaque couple par le moyen de goujons 48 solidaires de l'arrière de la barre 38 précitée.Il est encore prévu un troi sième jeu de couples de biellettes 50 et 52 articulées sur les Joujons 44 et 46 précités, ces biellettes étant à leur tour articulées entre elles par des goujons 54 guidés à coulissement longitudinal dans des fentes ou lumières allongées 56 creusées dans la barre 38. Les diverses biellette 28, 30, 40, 42, 50 et 52 forment ainsi avec la barre de liaison 38 un système du genre ciseaux de Nuremberg, actionné par une tige filetée 58 montée à rotation dans des dés 60 et 62 prévus à l'avant et à l'arrière de la barre de liaison, et qui se visse dans l'écrou mobile 64 à partir duquel dépassent les goujons 54, le tout comme le montrent bien les coupes de détail de fig. 4 à 6. La tige filetée 58 est reliée au bouton de manoeuvre 26 par une partie 66 formant arbre de commande. Le dispositif de serrage 10' représenté en fig. 7 à 12 est identique à celui qu'on vient de décrire sauf en ce qui concerne le mécanisme multiplicateur de force, ici référencé 24'. Celui-ci est actionnée de la même manière que le mécanisme 24, savoir par rotation d'un bouton 26' et par l'intermédiaire d'une tige filetée 56', en vue de deplacer les mâchoires inférieure et supérieure 12', 14' l'une par rapport à l'autre. Deux couples de biellettes 68 et 70 sont respectivement articulés aux m choires 12' et 14' de part et d'autre de celles-ci par le moyen de goujons 72 et 74. Les biellettes 68 sont par ailleurs reliées à la mâchoire inférieure par une liaison à goujon et fente 76-78, tandis qu'une autre liaison semblable (goujon 80 et fente 82) relie les biellettes 70 à la mâchoire supérieure 14', ces liaisons se situant vers l'arrière par rapport aux goujons 72 et 74. Les biellettes 68 et 70 sont en outre reliées l'une à l'autre entre les deux mâchoires par des goujons d'articulation 84 qui dépassent latéralement à partir d'un dé 86, lequel porte à rotation une partie non filetée 88 de la tige 56', ainsi que le montre bien fig. 12.Cette tige reçoit sur sa partie filetée deux écrous 90 et 92 à partir desquels partent des goujons 94 et 96 qui s'engagent dans des fentes incurvées 98 et 100 d'une part et 102 et 104 d'autre part, prévues dans des parties recourbées chevauchantes des biellettes 68 et 70, ces fentes s'intersectant dans la vue de cté de fig. 7. Ainsi-chaque biellette 68 comporte deux parties 106 et 108 incurvées en sens inverse de part et d'autre du goujon 84 dans le sens longitudinal, chaque biellette 70 étant conformée de même manière avec deux parties incurvées opposées 110 et 112, le tout comme représenté en fig. 7 et 12.Les fiets de la tige 56 situés de part et d'autre de la partie lisse 88 de celle-ci sont de pas opposés de sorte que les écrous se déplacent en sens inverse quand on fait tourner le bouton 26' en faisant ains pivoter les biellettes 68 et 70 l'une par rapport à l'autre autour des goujons 84 dans chaque couple et en déplaçant les m choires au rapprochement ou à l'éloignement tout en maintenant leur parallélisme comme dans le cas de celles 12 et 14 du dispositif 10. Ce déplacement des mâchoires s'effectue également avec une forte démultiplication de façon à exercer la pression de retenue requise sur la pièce 18. A la nzachoire supérieure de chacun des dispositifs sus-décrits est associé un élément mobile 114 propre à venir au contact de la pièce. Cet élément comporte une surface de serrage 116 située an regard de l'extrémité avant de la mâchoire inférieure. Des ailes ou branches ascendantes 118, convenablement écartées l'une de l'autre dans le sens transversal, sont reçues à coulissement dans des creusures de guidage 120 prévues dans les côtés de la mâchoire su périeure vers l'avant de celle-ci. Des rebords 122 dépassent latéralement à partir de l'6lemanF 114 pour recevoir la réaction d'un ressort 124 qui sollicite celui-ci vers le haut en direction de sa position rétractée.Le ressort 124 est ancré à la mâchoire supérieure par le moyen d'un goujon 126 et il prend appui contre la face inférieure de celle-ci juste en arrière de sa partie avant, ainsi qu'on le voit mieux en fig. 1 ou 7. L'élément de contact 114 se déplace à mouvement brusque entre la position rétractée et celle de serrage représentée, sous l'effet d'un mécanisme d'actionnement à main auquel on a affecté la référence générale 128. Le mécanisme en question intervient également pour assurer le retour rapide de l'élément 114 à sa position rétractée sous contre le de l'opérateur. On comprend par ailleurs que le ressort 124 est aisément amo vible 6 que lorsqu'il a été enlevé, l'on peut retirer l'élément 114 en le tirant simplement vers le bas. Comme on peut le voir plus clairement en fig. 6 ou 12, la mâchoire est pourvue d'un support 130 qui porte un goujon 132 sur lequel est monte à rotation un levier de serrage 134 dispose à une certaine distance en arrière de la partie avant de la mtchoire et qui vient se placer au-dessus de la poignée 16. Des biellettes 136 formant bielle de liaison sont reliées à ce levier 134 par un goujon d'articulation 138 disposé en arrière du goujon 132 précité, tandis qu'un autre goujon 140 relie les extrémités avant de ces biellettes 136 avec celles de deux organes 142 propres à former cames et dont les lobes inférieurs viennent au contact des rebords supérieurs 122 de l'élément de contact 114. Les cames 142 sont montées à articulation sur l'extrémité avant de la m choi- re supérieure par l'intermédiaire d'un goujon 144.Ces cames 142, les biellettes 136 et le levier de serrage 134 constituent un systime à dépassement du point mort étant donné que le goujon 138 est déplace par le levier de serrage précité de façon à croiser transversalement la droite 146 qui relie les points d'articulation à la mâchoire réalisés par les goujons 132 et 144. Ce mouvement à dépassement du point mort exécuté par le levier de serrage est contrecarré par le ressort 124, lequel agit sur les cames 142 par l'intermédiaire de l'élément de contact pour maintenir elastiquement ce levier soit à la position d'actionnement représentée en fig. 6, soit à celle de dégagement montrée en fig. 13 et qui correspond à la position rétractée de l'élément 114. A la partie basse du levier de serrage 134 est articulé un levier de dégagement 148 monté sur un goujon 150 situé en arrière du goujon 138. L'extrémité avant de ce levier de dégagement porte une partie 152 propre à former came pour venir porter contre la face en vis-a-vis de la michoire supérieure lorsque ledit levier 148 est déplacé vers le bas, c'est à dire dans le sens dextrorsum en fig. 6, de maniere à agir à mouvement brusque sur l'élément de contact quand le goujon 138 croise la ligne 146 au cours de son déplacement à passage du point mort. L'appui de la came 152 sur la mâchoire fait tourner le levier de degagement 148 dans le sens dextrorsum par rapport au levier de serrage 134 pour armer le premier.Ainsi en serrant le levier de dégagement vers le levier de serrage dans le sens sinistrorsum, c'est à dire vers sa position actionnée, l'on amène la came 152 à repousser le levier de serrage vers le haut dans ce même sens sinistrorsum pour arriver à la position représentée en fig. 13 et cela avec une démultiplication grâce à laquelle on réalise sans effort et de façon rapide le recul de l'élément de conist et le dégagement du dispositif. Après que le dispositif ait été réglé par le moyen du mXca- nisme multiplicateur de force 24 ou 24' pour amener les mâchoires au voisinage immédiat de la pièce à serrer 18, l'on actionne à mouvement brusque l'élément de contact 114 en resserrant le levier de serrage 134 contre la poignée 16 de la machoire supérieure. Le réglage doit évidemment être tel que le jeu entre la pièce et les mâchoires soit moindre que la course de l'élément précité. Une fois le levier de serrage ainsi actionné, le levier de dégagement 148 se trouve armé pour assurer l'ouverture rapide du dispositif. Ainsi après un réglage initial les opérations de serrage et de dégagement rapides peuvent s'effectuer sans effort. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous les autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Appareil de serrage de pièces à usiner et analogues, du genre comportant deux mâchoires reliées l'une a l'autre et un mécanisme multiplicateur de force pour assurer leur déplacement relatif, caractérisé en ce qu'il comprend - un élément propre à venir au contact de la pièce à serrer et monté à déplacement sur la première des dites mâchoires en vis à vis de la seconde - un système à dépassement de point mort monté sur cette première mâchoire et susceptible d'agir sur l'élément de contact pour le déplacer à partir d'une position rétractée en direction de la seconde mâchoire ; - des moyens montés sur la première mâchoire pour ac tionner leditsystème ; - des moyens élastiques agissant sur ledit élément de façon à s'opposer au passage du point mort dans le système précité;; - et des moyens de dégagement susceptibles de prendre appui sur la première mâchoire en vue d'obliger les moyens d'actionnement à passer le point mort à l'encontre de la réaction des moyens élastiques pour ramener l'élément de contact à la position rEtrac- tée ~ tandis que ledit mécanisme multiplicateur de force comprend de son cbté au moins un couple de biellettes comportant chacune deux parties innurvées à courbures opposées, des moyens reliant a articulation chacune de ces biellettes entre les mâchoires, des moyens pour articuler les biellettes l'une à l'autre entre leurs parties incurvées deux organes formant écrous, un mécanisme à goujon et rainure reliant ces organes avec les parties incurvées chevauchantes des biellettes, et un mécanisme à vis se vissant dans lesdits organes pour-agir sur eux. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système à dépassement de point mort comprend -deux axes d'articulation montés sur la première mâchoi- re à un certain écartement longitudinal l'un de l'autre ; - une came tournant autour du premier de ces axes pour agir sur l'élément à contact; - une bielle de liaison propre a"' transmettre l'effort entre les moyens d'actionnement et la came ;; - et des goujons d'articulation reliant la bielle d'une part à la came, d'autre part aux moyens d'actionnement - ces derniers étant eux-mêmes reliés à la première mâchoire autour du second des axes d'articulation précités, tandis que par ailleurs le goujon qui relie lesdits moyens d'actionnement à la bielle peut autre déplacé par ces derniers au cours de leur course de manière à couper la ligne de point mort qui relie lesdeux axes. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens d'actionnement sont constitués par un levier à main de serrage. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens de dégagement comprennent un levier correspondant articulé aux moyens d'actionnement et solidaire d'une came propre à prendre appui sur la première machoire. 5. Dispositif de serrage de pièce à usiner et analogues, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison les dispositions ci-après dont certaines au moins sont connues - deux mâchoires - un couple de biellettes dont chacune comporte deux parties incurvées à courbures opposées - des moyens pour relier à articulation chacune de ces biellettes aux mâchoires - des moyens pour articuler ces biellettes l'une à l'autre entre leurs parties incurvées - deux organes propres à former écrous - un mécanisme à goujon et rainure pour relier les organes précités aux parties incurvées chevauchantes des biellettes - et des moyens d'actionnement à vis se vissant dans lesdits organes pour agir sur eux. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'articulation des biellettes aux machoires comprennent pour chaque biellette un axe d'articulation fixe entre l'une des parties incurvées de celle-ci et l'une des mâchoiresset un mécanisme à goujon et à fente entre l'autre partie incurvée de cette meme biellette et l'autre m & hoi- re. 7. Dispositif de serrage de pièces à usiner et analogues, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison les dispositions ci-après dont certaines au moins sont connues - deux machoires en vis-à-vis convenablement écartées l'une de l'autre ; - un mécanisme multiplicateur de force reliant ces deux mâchoires pour les déplacer au rapprochement ou à l' éloignement ; - un élément propre à venir au contact de la pièce et monté à déplacement sur la première desdites machoires en vis-à-vis de la seconde ;; - des moyens d'actionnement reliés audit élément de contact pour le déplacer entre une position rétractée et une position de serrage t - la première m choire et l'élément de contact comportant en cooperation des premiers moyens grace auxquels ce dernier est guidé sur ladite mâchoire de façon à se rapprocher ou a s 1éloi- gner de la seconde, d'autre part des seconds moyens formant butée pour etablir une position limite au mouvement d'éloignement de l'élément sur la première mâchoire - des moyens élastiques amovibles reliant l'élément de contact à la première mSchoire de façon à le solliciter vers la position limite précitée, les premiers moyens comportant des parties de l'élément et de la mâchoire qui télescopent les unes par rapport aux autres, et qui peuvent aisément être séparées moyennant enlèvement des moyens élastiques et déplacement de l'élément par rapport à la première mâchoire suivant une amplitude suffisante à partir de la position lignite précitée en direction de la seconde mâchoire - la première Tuachoire comportant des creusures latérales opposées orientées vers la seconde mâchoire et s'ouvrant en bout vers celle-ci, tandis que l'élément comporte de son côté deux ailes convenablement écartées l'une de l'autre et qui sont guidées à coulissement dans ces creusures de façon que lesdites ailes et lesdites creusures réalisent les parties télescopiques sus-mentionnées 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le mécanisme multiplicateur de force est constitué par un ensemble articulé du genre ciseaux de Nuremberg, reliant les deux mâchoires l'une à l'autre. 9. Dispositif de serrage pour pièces à usiner et analogues, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison les dispositions suivantes dont certaines au moins sont connues - deux mâchoires en vis-à-vis ; - un mécanisme multiplicateur de force reliant ces mâ- choires l'une à l'autre de façon à leur permettre de se rapprocher et de s'éloigner l'une de l'autre - un élément monté à déplacement sur la première desdites mâchoires en vis-à-vis de la seconde - des moyens d'actionnement reliés à l'élément de contact précité pour le déplacer entre une position rétractée et une position de serrage ledit mécanisme multiplicateur de force comprenant un couple de biellettes dont chacune comporte deux parties incurvées à courbures opposées, des moyens d'articulation de chacune de ces biellettes aux machoires, des moyens d'articulation de ces biellettes l'une à l'autre, deux organes formant écrous, un mécanisme à goujon et fente reliant chacun de ces organes aux parties incurvées chevauchantes des biellettes, et une tige filetée se vissant dans lesdits organes.