Brevet FR2334469A1 — publié le 19770708

La présente invention concerne un étau à amplificateur de puissance incorporé. On connaît déjA des étaux de ce genre lesquels comportent généralement un mécanisme d'avance et de préserrage, accouplé au mors mobile de l'étau, mécanisme dans lequel est incorporé un amplificateur de puissance. Cet amplificateur intervient dès qu'un seuil de l'effort de serrage est atteint. Dans les étaux connus, l'amplificateur de puissance comporte généralement une tige qui applique l'effort au centre du mors mobile, ce qui peut entraîner un certain déséquilibre dans la répartition de l'effort. Par ailleurs ces étaux ne présentent pas toute garantie de fiabilité car on peut, lors du serrage, atteindre des efforts très élevés supérieurs au seuil de rupture d'une pièce serrée entre les mors fixe et mobile La présente invention vise essentieilement a remédier à ces inconvénients en procurant un étau de conception particulièrement simple assurant un serrage intense et équilibré et permettant de régler volonté la valeur maximale de l'effort de serrage. A cet effet cet étau à amplificateur de puissance incorporé, comportant une embase sur laquelle sont montés un mors fixe et un mors mobile coulissant dans une glissière, perpendiculairement au mors fixe, estearactérisé en ce qu'il comporte deux organes mobiles axialement l'un par rapport à l'autre, des moyens pour déplacer en synchronisme ces -deux organes l'un vers l'autre et en sens inverse, et deux mécanismes amplificateurs d'effort accouplés chacun aux deux organes mobiles, placés entre le mors mobile et une pièce d'appui liée à l'embase, symétriquement de part et d'autre du plan de symétrie longitudinal de l'étau, et exerçant chacun sur le mors mobile et la pièce d'appui des efforts longitudinaux opposés dont la valeur est nettement supérieure aux efforts longitudinaux exercés sur les organes mobiles pour les rapprocher l'un de l'autre. Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention les organes mobiles sont constitués par deux écrous vissés sur des filetages de pas inverses prévus sur une broche de serrage centrale longitudinale montée a rotation et qui est accouplée a un organe d'entrainement externe par l'intermédiaire d'un limiteur de couple. On décrira ci-après, a titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en plan, avec arrachement partiel, d'un étau à amplificateur de puissance incorporé suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe axiale faite suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue de profil de l'étau, prise de la gauche sur la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe horizontale partielle d'une variante d'exécution de l'amplificateur de puissance. L'étau suivant l'invention comporte une embase parallélépipédique 1 dans la partie supérieure de laquelle est ménagée une glissière longitudinale 2 à section droite en T inversé et dans le fond de laquelle est formée une crémaillere/h ngasUdcneA8 glissière est monté à coulissement un ensemble mobile comprenant essentiellement un mors mobile 4 et un coulisseau d'appui 5. Le mors mobile 4 est solidaire d'un sabot inférieur 6 qui coulisse dans la glissière 2 et dont il est solidaire au moyen de vis 7. Le sabot 6.a une section droite complémentaire de celle de la glissière 2. Le mors mobile se déplace perpendiculairement à un mors fixe 8 qui est bloqué sur l'embase au moyen de vis 9. Le mors mobile 4-et le coulisseau d'appui 5 sont liés entre eux par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance 10 constitué par deux amplificateurs d'efforts indépendantg disposés symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal de ,11 l'étau. Les deux amplificateurs d'efforts indépendants comportent en commun deux écrous coaxiaux 12 et 13 qui sont respectivement engagés sur des filetages de pas inverses prévus sur un axe indépendant 14 et l'extrémité d'une broche de serrage I5, l'axe 14 et la broche 15 étant coaxiaux. L'axe fileté indépendant 14 est maintenu bloqué sur la face frontale extrême de la broche de serrage 15 au moyen d'une vis 16 traversant axialement l'axe 14 et vissée dans un taraudage prévu dans la partie extrême de la broche 15. De chaque côté du plan de symétrie longitudinal de l'étau les deux écrous 12 et 13 sont reliés ensemble à un bloc 16 faisant partie d'un amplificateur d'effort 11, ce bloc étant disposé latéralement dans un espace délimité par les faces en regard du mors mobile 4 et du coulisseau d'appui 5. Le bloc 16 est relié aux deux écrous 12 et 13 par l'intermédiaire de deux biellettes 17,18 symétriques par rapport à un plan transversal et articulées respectivement sur les écrous 12, 13 autour d'axes verticaux 19, 20, et sur le bloc 16, autour d'axes verticaux 21, 22. Sur le bloc 16 sont articulées deux autres biellettes 23, 24, symétriques par rapport à un plan transversal, plus courtes que les biellettes précédentes 17, 18, et ce respectivement autour d'axes verticaux 25, 26. Les biellettes 23 est 24 portent à leurs extrémités des galets respectifs 27, 28 qui sont en appui contre les surfaces en regard du mors mobile 4 et du coulisseau d'appui 5. Ces galets sont avantageusement logés dans des évidements de même forme ménagés dans ces surfaces. La broche de serrage 15 est montée à rotation et elle traverse un trou percé dans ce dernier et dans lequel elle est retenue par des billes 29 s'engageant dans une gorge transversale de la br95ihroche de serrage 15 s'étend sur une certaine longueur à l'extérieur et elle porte, à l'extérieur du coulisseau d'appui 5, un manchon fou 31 dont est solidaire un écrou d'avance et de préserrage 32. C sånchon 31 forme, à son extrémité située à I'in térieut du coulisseau 5, un pignon droit coaxial 33 en prise avec une roue dentée intermédiaire 34 engrenant avec un pignon droit 35, la roue dentée 34 et le pignon 35 étant montés à rotation sur le le coulisseau 5, respectivement autour d'axes 36 et 37. Le pignon 35 est solidaire d'une vis sans fin 38 en prise avec la crémaillère 3. A l'extérieur de l'écrou 32 la broche de serrage 15 est accouplée à un organe d'entratnement 42, formant en l'occurrence une tête de serrage, par l'intermédiaire d'un limiteur de couple réglable 40. A cet effet la broche de serrage 15 est solidaire d'une couronne 39 présentant sur sa face frontale une série de dents triangulaires et faisant partie d'un accouplement 41. Avec ces dents sont en prise d'autres dents triangulaires qui sont réparties suivant une couronne dans le plan frontal de la tête de serrage 42. Cette tête de serrage présente une section droite polygonale, par exemple hexagonale, ou autre et la broche de serrage 15 s'étend à travers elle. Cette tête de serrage 42 présente un logement axial interne 43 à l'intérieur duquel est disposé un ressort hélicoïdal de compression 44. Ce ressort prend appui sur le fond du logement 43 ainsi que sur une rondelle 45 qui est engagée sur la partie extrême filetée de la broche de serrage 15. Sur cette partie filetée est vissée une douille taraudée 46 contre la face frontale de laquelle est plaquée la rondelle 45 par le ressort 44 et qui fait saillie à l'extérieur de la tête de serrage 42 où elle forme un bouton moleté 47 de réglage du couple maximal. De ce fait le ressort 44, prenant appui sur la rondelle 45, repousse la couronne dentée de la tête de serrage 42 contre la couronne dentée 39. On décrira maintenant le fonctionnement de l'étau suivant l'invention. Une fois qu'un objet devant être immobilisé a été mis en place entre le mors fixe 8 et le mors mobile 4, on procède à une course d'avance rapide ou de préserrage en faisant tourner l'écrou 32. Ce dernier entraîne alors en rotation, dans le sens approprié, le manchon 31 et, par l'intermédiaire du train d'engrenages 33, 34, 35, la vis sans fin 38 en prise avec la crémaillère 3. Ceci se traduit par une translation, par rapport à l'embase 1 et en direction du mors fixe 8, de l'ensemble mobile formé par le coulisseau d'appui 5 et le mors mobile 4 reliés par l'intermédiaire de l'amplificateur de puissance 10. Cette course est interrompue lorsque le mors mobile 4 vient au contact de l'objet à serrer. On procède ensuite au serrage et au blocage sous forte pression de l'objet en faisant tourner la tête de serrage 42. Le mouvement de rotation de la tête de serrage 42 est transmis, par l'intermédiaire de l'accouplement 41 à dents triangulaires, à la couronne dentée 39 et à la broche de serrage 15. La rotation des filetages de pas inverses prévus sur l'axe indépendant 14 et la partie extrême de la broche de serrage 15 entraîne le rapprochement axial des deux écrous 12 et 13 qui passent lors de la position de non serrage représentée dans la moitié supérieure de la partie centrale de la figure 1, à la position de serrage représentée dans la moitié inférieure de cette partie.Le rapprochement des écrous 12 et 13 entraîne celui des axes 19 et 20 si bien que, par l'intermédiaire des biellettes 17 et 18, les blocs 16 des deux amplificateurs d'efforts indépendants 11 sont repoussés latéralement vers l'extérieur. Comme les galets 27 et 28 sont maintenus dans leurs logements respectifs le mouvement latéral vers l'extérieur des axes 25 et 26 entraîne la transmission à chaque paire de galets, par l'intermédiaire des biellettes 23, 24, d'unie force allant en croissant au fur et à mesure que les axes 25 et 26 se rapprochent de la position dans laquelle ils se trouvent être alignés, dans le sens longitudinal, avec les galets 27 et 28, comme il est représenté dans la partie inférieur de la figure 1. Ce mouvement se traduit par un écartement-du mors mobile 4 qui est repoussé par rapport au coulisseau d'appui 5 maintenu fixe, la réaction étant encaissée par la crémaillère 3. Les amplificateurs d'effort indépendants 11 permettent ainsi d'appliquer une force longitudinale F très élevée sur le mors mobile 4 en direction du mors fixe 8, et ce en deux points symétriques par rapport au plan de symétrie longitudinal de l'étau. On obtient de ce fait une excellente répartition de la pression de serrage. Le limiteur de couple réglable 40 permet d'ajuster la valeur maximale du couple transmis à la broche de serrage 15, et par conséquent la pression maximale exercée par le mors mobile 4. Ce seuil de pression est déterminé par la tension du ressort 44, tension qui est ajustée en faisant tourner la douille taraudée 46, au moyen du bouton moleté 47, pour déplacer plus ou moins la rondelle d'appui 45 en direction du fond du logement 43. Le réglage de la tension du ressort 44 et par conséquent du limiteur de couple 40 peut être affiché en faisant en sorte que la rondelle 45 se déplace devant une échelle graduée portée par la tête de serrage 42, le long d'une lumière à travers laquelle apparaît la rondelle 45. Lorsque, au cours du serrage par rotation de la tête 42, on atteint le couple limite correspondant à la valeur maximale choisie pOuvle serrage, la tête 42 continue à être entraînée en rotation, sans toutefois entraîner la couronne dentée 39 et la broche 15, l'échappement étant possible par suite du désengagement des dents triangulaires constituant le dispositif d'accouplement 41. On voit d'après ce-qai précède que le limiteur de couple 40 permet d'obtenir une grande sureté de fonctionnement de l'étau puisque on est toujours sûr de ne jamais dépasser la pression de serrage préréglée. Dans la variante d'exécution illustrée principalement sur la figure 4, chaque amplificateur d'effort lI coAmport , de chaque coté du plan de symétrie longitudinal de l'étau, deux leviers à deux bras disposés symétriquement par rapport à un plan transversal à savoir les leviers 51 et 52 articulés entre eux autour d'un axe commun 53. Les leviers 51 et 52 comprennent respectivement des grands bras 51a, 52a s'étendant vers l'intérieur et articu lés sur les écrous 12, 13 autour des axes 19, 20, et des bras plus courts Slb, 52b par lesquels ces leviers prennent appui sur des faces transversales 4a du mors mobile 4 et 5a du coulisseau d'appui. Lors du serrage le déplacement l'un vers l'autre des écrous 12 et 13 se traduit par des pivotements en sens inverses des leviers 51 et 52 dont les bras courts 51b et 52b s'écartent l'un de l'autre en repoussant le mors mobile 4 et en l'éloignant du coulisseau d'appui 5. REVENDICATIONS 1 - Etau à amplificateur de puissance incorporé, comportant une embase sur laquelle sont montés un mors fixe et un mors mobile coulissant dans une glissière, perpendiculairement au mors fixe caractérisé en ce qu'il comporte deux organes 12, 13 mobiles axialement l'un par rapport à l'autre, des moyens pour déplacer en synchronisme ces deux organes l'un yers- l'autre et en sens inverse, et deux mécanismes amplificateurs d'effort 11 accouplés chacun aux deux organes mobiles 12, 13, placés entre le mors mobile 4 et une pièce d'appui 5 liée à l'embase, symétriquement de part et d'autre du plan de symétrie longitudinal de l'étau, et exerçant chacun sur le mors mobile 4 et la pièce d'appui des efforts longitudinaux opposés dont la valeur est nettement supérieure aux efforts longitudinaux exercés sur les organes mobiles pour les rapprocher l'un de l'autre. 2 - Etau suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les organes mobiles 12, 13 sont constitués par deux écrous visses sur des filetages de pas inverses prévus sur une broche de serrage centrale longitudinale 15 montée à rotation et qui est accouplée à un organe d'entraînement extrême 42 par l'intermédiaire d'un limiteur de couple 40. 3 - Etau suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les filetages de pas inverses sont formés l'un sur la partie extrême de la broche de serrage 15 et l'autre sur un axe indépendant 14 bloqué sur la face frontale de la broche de serrage 15 au moyen d'une vis axiale 16. 4 - Etau suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3 caractérisé en ce que la pièce d'appui 5 est constituée par un coulisseau traversé par la broche de serrage sur laquelle est monté librement à rotation un manchon 31 solidaire, à l'extérieur du coulisseau 5, d'un écrou d'avance et de préserrage 32 et formant, à l'intérieur du coulisseau 5, un pignon droit coaxial 33 accouplé, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages 34, 35, à une vis sans fin 38 en prise avec une crémaillère longitudinale 3 formée dans le fond de la glissière longitudinale 2 de l'embase. 5 - Etau suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que la.broehe de serrage 15 est solidaire d'une couronne 39 à dents triangulaires réparties dans un plan transversale, faisant partie d'un accouplement 41 comportant une autre couronne de dents formées dans la face frontale en regard d'une tête de serrage constituant l'organe d'entrainement externe 42, cette tête de serrage présentant un logement axial interne 43 à l'intérieur duquel est disposé un ressort hélicoïdal de compression 44 prenant appui sur le fond du logement 43 et sur un organe réglable axialement pour faire varier la tension du ressort 44 et la valeur maximale à laquelle intervient le limiteur de couple 40, par débrayage de l'accouplement 41. 6 - Etau suivant la revendication 5 caractérisé en ce que le ressort de compression 44 du limiteur de couple 40 prend appui sur une rondelle 45 maintenue par une douille taraudée 46 vissée sur la partie extrême filetée de la broche de serrage 15 et faisant saillie à l'extérieur de la tête de serrage 42 où elle forme un bouton moleté 47 pour lé réglage du limiteur de couple. 7 - Etau suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que chaque amplificateur d'effort 11 comporte un bloc 16 sur lequel sont articulées une première paire de biellettes 17, 18 de grande longueur et une seconde paire de biellettes 23, 24 de plus petite longueur, respectivement autour d'une paire de premiers axes 21,22 et d'une paire de deuxième axe25, 26, les biellettes de chaque paire étant symétriques entre elles par rapport à un plan transversal, les biellettes 17, 18 de grande longueur étant articulées, à leurs extrémités, autour de troisièmes axes respectifs 19, 20 sur les écrous 12, 13, les biellettes 23, 24 de petite longueur portant à leurs extrémités des galets 27,28 logés dans des évidements prévus dans des surfaces d'appui en regard ménagéesdans le mors mobile 4 et la pièce d'appui 5. 8 - Etau suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que chaque amplificateur d'effort indépendant 11 comporte une paire de leviers 51, 52 articulés autour d'un axe commun 53 et comportant respectivement des bras longs 51a, 52h articulés autour d'axes verticaux 19, 20 sur les écrous 12, 13, et des bras courts 51b, 52b, en appui sur des surfacesen regard 4a, 5a respectivement du mors mobile 4 et de la pièce d'appui 5.