Brevet FR2370554A1 — publié le 19780609

La présente invention concerne un étau à amplificateur d'effort incorporé. On connaît déjà des étaux de ce type qui comportent généralement une embase sur laquelle sont montés d'une part un mors fixe et d'autre part un ensemble mobile comprenant un mors mobile, un coulisseau d'appui et un dispositif amplificateur d'effort interposé entre eux . L'étau comprend également une tige de serrage pouvant être entraînée en rotation pour faire avancer l'ensemble mobile vers le mors fixe. Une fois le mors mobile en contact avec la pièce devant être serrée ;la poursuite de le rotation de la tige de serrage entraîne l'intervention du dispositif amplificateur d'effort qui provoque un léger déplacement additionnel du mors mobile vers le mors fixe, par rapport au coulisseau d'appui formant butée fixe sur l'embase. Les étaux à amplificateur d'effort incorporé connus à ce jour présentent l'inconvénient d'utiliser des-,mécanismes amplificateurs d'effort particulièrement complexes, peu fiables et d'un prix de revient relativement élevé. La présente invention vise essentiellement à remédier à ces inconvénients en procurant un étau de conception particulièrement simple. A cet effet, cet étau à amplificateur d'effort tncor- poré, comportant une embase sur laquelle sont montés d'une part un mors fixe et d'autre part un ensemble mobile comprenant un mors mobile, un coulisseau d'appui et un mécanisme amplificateur d'effort disposé entre eux, et des moyens pour déplacer l'ensemble mobile axialement vers le mors fixe et en sens inverse, est caractérisé en ce que le mécanisme amplificateur d'effort comprend un organe central formant coin , disposé suivant l'axe de l'effort de serrage, présentant deux rampes latérales symétriques par rapport au plan longiudinal de symétrie de l'étau-et convergeant l'une vers l'autre vers le mors fixe, des moyens pour déplacer ce coin vers le mors fixe et en sens inverse, et, de chaque côté du plan de symétrie longitudinal de l'étau, d'une part deux rampes prévues respectivement sur les faces frontales en regard du mors mobile et du coulisseau d'appui et convergeant l'une vers l'autre vers l'extérieur de l'étau, et d'autre part un poussoir intermédiaire en contact avec une rampe latérale du coin central et avec les deux rampes respectives du mors mobile et du coulis seau d'appui , de manière à repousser le mors mobile vers le mors fixe, en prenant appui sur le coulisseau formant butée fixe, lorsque l'on fait avancer le coin central vers le mors fixe. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, chaque poussoir intermédiaire peut être constitué par une bille en contact avec des creusures à section courbe épousant le profil de la bille et ménagées dans les diverses rampes. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé qui est une vue en plan,avec coupe horizontale partielle, d'un étau à amplificateur d'effort incorporé , la moitié supérieure du dessin représentant l'étau en position de pré-serrage et la moitié inférieure en position de serrage total. L'étau suivant l'invention représenté sur le dessin comporte une embase 1 sur laquelle sont montés d'une part un mors fixe 2 et d'autre part un ensemble mobile 3 constitué principalement d'un mors mobile 4 , s'étendant en regard du mors fixe 2, d'un coulisseau d'appui 5 et d'un dispositif à amplificateur d'effort intermédiaire 6.L'ensemble mobile 3 peut être déplacé en translation, perpendiculairement au mors fixe 2, en faisant tourner une poignée 7 solidaire d'une tige de serrage axiale 8 s'étendant dans le sens du mouvement de translation. Cette tige de serrage 8 est filetée sur la plus grande partie de sa longueur et la poignée 7 est vissée sur cette partie filetée. Un ressort de compression 9 est logé à l'intérieur de la poignée 7et autour de la partie filetée de la tige 8, entre une collerette 11 formant butée, fixée sur là tige 8 par un circlips 12 et le fond de la poignée 7. Cette poignée est bloquée dans la position appropriée sur la tige 8, au moyend'une paire d'écrous 13 vissés sur la tige 8 Le mécanisme précité constitue un limitateur du couple de serrage. La tige 8 est également vissée à l'intérieur d'un manchon taraudé 14 auquel ele est normalement accouplée en rotation par l'intermédiaire d'une ou plusieurs billes 15 disposées dans des logements radiaux percés dans la tige 8 et repoussées vers l'extérieur par des ressorts de compression radiaux 16. Les billes 15 sont repoussées dans des logements correspondants prévus dans l'alèsage du manchon 14, pour assurer l'entraînement en rotation de ce dernier par la tige 8. Ce manchon 14 est monté à rotation dans le coulisseau d'appui 15 par l'int rmédiaire d'une couronne de billes 17 et il présente à sa périphérie une denture 18. Cette denture est à son tour en prise avec un train d'engrenages lui-même en prise avec une crémaillère longitudinale prévue dans le fond de l'embase 1. Ainsi, une rotation de la poignée de serrage 7 se traduit par une rotation concomi tante de la tige 8 ainsi que du manchon 14, et par conséquent par une translation de l'ensemble mobile 3. Au-del des billes 15, la tige de serrage 8 comporte une partie non filetée formant douilie entourant la queue 19 d'un coin de serrage 21 et liée à cette queue en translation par un jonc élastique 20. Ce coin a une forme générale conique ou trapézoldale convergeant vers le mors fixe 2. Ce coin fait partie du dispositif amplificateur d'effort, de même que deux billes 22, de grand diamètre, qui sont en contact avec deux surfaces opposées 21a du coin 21, symétriques par rapport au plan vertical et axial de symétrie xx' de l'étau. Ces surfaces 21a sont de préférence constituées par des creusures à section courbe pour épouser le profil de la surface sphérique des billes 22. Le dispositif amplificateur d'effort 6 comporte également, de part et d'autre du plan longitudinal de symétrie xx', deux rampes 23 ménagées respectivement sur la face postérieure du mors mobile 4 et la face antérieure du coulisseau d'appui 5,étant ces rampes convergeant l'une vers l'autre vers l'extérieur et/symétriques par rapport au plan transversal yy'. En fait, les rampes 23 sont constituées par des creusures à sectior courbe dans lesquelles sont engagées partiellement les billes 22. Si l'on désire serrer sous pression élevée une pièce entre le mors fixe 2 et le mors mobile 4, on fait donc tourner la poignée 7 et la tige de serrage 8 dans le sens correspondant à l'avancement du mors mobile 4 vers le mors fixe 2. La rotation de la tige de serrage 8 provoque, comme on l'a vu précédemment, par l'intermédiaire du manchon taraudé 14 et de la denture 18, la translation de l'ensemble mobile 3 dans ce sens. Lorsque le mors mobile 4 vient en contact avec la pièce à serrer, il est alors immobilisé et si l'on poursuit la rotation de la poignée 7 et de la tige 8 dans le même sens, cette rotation provoque alors l'enfoncement de la tige 8 dans le manchon taraudé 14 qui se trouve alors bloqué en rotation , ce qui fait que l'ensemble mobile 3 ne peut plus avancer.L'effort exercé sur la tige de serrage 8 permet de vaincre celui normalement produit par les billesde verrouillage 15, sous l'action des ressorts 16,si bien que ces billes 15 échappent à leurs logements prévus dans la surface interne du manchon 14. A partir de ce moment la tige 8 qui tourne à 11 intérieur du manchon 14, se déplace vers la gauche sur le dessin, en entraînant dans ce même sens le coin 21. Le coin s'engage donc progressivement entre les deux billes 22 et , par ses surfaces latérales formant rampes 21a, il les écarte l'une de l'autre en les repoussant vers l'extérieur . Ce faisant, les billes 22-s'engagent progressivement entrechaque paire de rampes 23 en provoquant de ce fait l'écartement progressif du mors mobile 4 par rapport au coulisseau d'appui 5 maintenu fixe. Le léger déplacement du mors mobile 4 par rapport au coulisseau d'appui 5 se traduit par l'application d'une pression cro-.sante très élevée sur la pièce serrée entre les deux mors 2 et 4. Le taux d'amplification d'effort est fonction principalement de l'inclinaison des rampes 21a et 23. A titre d'exemple ces rampes peuvent faire un angle de 150 environ avec les plans rep ectifs longitudinal et transversal. Lors du déblocage , les opérations se déroulent en sens inverse : lorsque l'on fait tourner la tige de serrage en sens inverse du précédent, le coin de serrage 21 qui est solidaire de la partie extrême de la tige 8 par l'intermédiaire du jonc élastique 20, est entraîné vers la droite, libérant ainsi les billes 22. Lorsque les billes 15 arrivent en-regard de leurs logements respectifs, , elles sont repoussées dans ceux-ci par le ressort 16 et assurent dès ce moment l'accouplement entre la tige 8 et le manchon 14 . Ce dernier est alors entrain en rotation à son tour , ce qui provoque l'écartement de l'ensemble mobile 3 par rapport au mors fixe 2. Il ressort clairement de la description qui précède que le dipositif amplificateur d'effort prévu dans l'étau selon l'invention est d'une conception particulièrement simple et robuste: il permet d'appliquer des pressions très élevées aux pièces serrées entre les deux mors. REVENDICATIONS 1. Etau à amplificateur d'effort incorporé comportant une embase sur laquelle sont montés d'une part un mors fixe et d'autre part un ensemble mobile comprenant un mors mobile, un coulisseau d'appui et un mécanisme amplificateur d'effort disposé entre eux, et des moyens pour déplacer axialement l'ensemble mobile vers le mors fixe et en sens inverse, caractérisé en ce que le mécanisme amplificateur d'effort 6 comprend un organe central 21 formant coin, disposé suivant l'axe de l'effort e serrage présentant deux rampes latérales 2 la symétriques par rapport au plan longitudinal de symétrie xx' de l'étau' et conver geant l'une vers l'autre vers le mors fixe 2, des moyens 7,8,14 pour déplacer le coin 21 vers le mors fixe 2 et en sens inver se,et, de chaque côté du plan xx' de symétrie longidudinal de l'étau, d'une part deux rampes 23 prévues respectivement sur les faces frontales en regard du mors mobile 4 et du coulisseau d'appui 5 et convergeant l'une vers l'autre vers l'extérieur de l'étau, et d'autre part un poussoir intermédiaire 22 en contact avec une rampe latérale 21a du coin central 21 et avec les deux rampes respectives 23 - du mors mobile et du coulisseau mobile, de manière à repousser le mors mobile 4 vers lexmors fixe 2 , en prenant appui sur le coulisseau 5 formant butée fixe, lorsqu'on fait avancer le coin central 21 vers le mors fixe 2. 2. Etau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque poùssoir intermédiaire 22 est constitué par une bille. 3. Etau suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chacune des rampes21a, 23 avec lesquelles la bille 22 constituant le poussoir intermédiaire est en contact, présente une creusure de section courbe épousant le profil de la bille 22. 4. Etau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3,carac térisé en ce que le coin central 21 est solidaire en transla tion, tout en étant libre en rotation, d'une tige de serrage 8 accouplée, dans sa partie externe, avec une poignée de serrage 7 et qui présente une partie filetée vissée dans un manchon taraudé 14 lui-même monté à rotation dans le coulisseau d'appui 5 mais bloqué en translation par rapport à ce dernier, la tige de serrage 8 et le manchon 14 étant en outre accouplés par u- dispositif de verrouillage élastique, et en ce que le manchon taraudé 14 est solidaire d'une denture 18 en prise avec un train d'engrenages commandant le déplacement de l'ensemble mobile 3 par rapport à l'embase 1. 5.Etau suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage élastique entre la tige de serrage 8 et le manchon taraudé 14 comporte au moins une bille 15 logée dans un évidement radial de la tige de serrage 8, repoussée vers l'extérieur par un ressort 16 et venant se loger dans un évidement de même forme ménagé dans la surface interne du manchon taraudé 14. 6.Etau selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la poignée de serrage 7 est vissée sur la tige de serrage filetée 8 , en étant bloquée par au moins un écrou 13, et un ressort de compression 9 est disposé entre le fond de la poignée 7 et une butée annulaire 11 fixée sur la tige de serrage 8 et constituant une collerette, de manière à former ainsi un limiteur de couple de serrage.