Brevet FR2404492A1 — publié le 19790427

La présente invention a pour objet un dispositif de serrage hydropneumatique d'une pièce à usiner, notamment sur une machineoutil, comportant un piston primaire actionné pneumatiquement dans les deux sens et agissant hydrauliquement sur un piston secondaire lui-même actionnant la partie mobile d'un organe de serrage, le rapport des sections des pistons étant tel que l'ensemble constitue un multiplicateur de force. De nombreux dispositifs de ce genre sont déjà connus et leur application sur le plateau d'une machine-outil est décrite, par exemple, dans le brevet français No 2.186.862 de la demanderesse. Dans ce genre de dispositif, le rapport des sections des pistons est calculé de façon qu'ils constituent un multiplicateur de force. La présente invention se propose d'améliorer le rapport multiplicateur et par conséquent l'efficacité et le rendement d'un tel dispositif, plus particulièrement en vue de son application à un étau. A cet effet, le dispositif de serrage hydropneumatique selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il est prévu au moins deux pistons primaires se déplaçant dans deux cylindres disposés parallèlement l'un à l'autre et serrés par une entretoise commune qui sert simultanément de canal d'entrée pour l'air de desserrage. Le dispositif selon l'invention présente en outre l'avantage de pouvoir être réalisé au moyen de pièces standard dont l'assemblage est très facile. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention. La figure 1 représente une vue de dessus du dispositif en coupe longitudinale avec les pistons en position intermédiaire. La figure 2 est une vue latérale schématique du dispositif. La figure 3 est une vue en demi-coupe du dispositif selon l'axe III-III de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe selon l'axe IV-IV de la figure 1. La figure 5 est une vue partielle du circuit d'air de desserrage selon l'axe V-V de la figure 4. Le dispositif qui va être décrit est notamment destiné à être associé à la mâchoire mobile d'un étau en vue de fixer une pièce à usiner sur une machine-outil. Le dispositif comporte un bâti 1 dans lequel est ménagé un alésage central cylindrique 2 qui débouche vers l'extérieur par un alésage 3 d'un diamètre inférieur. De part et d'autre de cet alésage central, 2, 3, sont formés deux alésages cylindriques 4, 4' destinés à recevoir les pistons primaires 5, 5' comme il sera décrit ultérieurement. A l'extrémité de l'alésage central de grand diamètre 2 est vissé un flasque 6 qui délimite une chambre cylindrique 8 rendue étanche par un joint 9 et destinée à recevoir l'huile. Dans cette chambre 8 est monté un piston secondaire 10 prolongé par un manchon cylindrique 11 s'ajustant dans l'alésage 3 et qui sert à actionner la mâchoire d'un étau (non représenté). Des joints 15, 16, 17 assurent l1étanchéité entre le piston secondaire 10 et la chambre à huile 8. Deux vis 12, 12' (fig.3) servent à fixer l'ensemble du dispositif dans une rainure d'un étau sur une machine-outil par l'intermédiaire d'une pièce de fixation 13. Une bille 14 fixée sur une pièce auxiliaire 14' soudée sur le bâti 1 sert au déplacement du dispositif dans la rainure de l'étau. Etant donné la configuration de l'ensemble, deux encoches diamétrales Ila formées sur la manchon ll permettent d'avoir le jeu nécessaire au deplace- ment dudit manchon ll et par conséquent du piston 10. La chambre à huile 8 est en communication par deux canaux 18, 18' avec les alésages cylindriques 4 respectivement 4', et à travers lesquels l'huile peut être refoulée de ces alésages 4, 4 r dans cette chambre 8. Un orifice 19 en communication avec l'alésage 4 est en outre prévu pour la purge et le remplissage d'huile, cet orifice étant normalement fermé par un bouchon. Dans le prolongement de chaque alésage cylindrique 4, 4' est monté un cylindre pneumatique 20,20 t dans lequel se déplace respectivement un piston primaire constitué d'une tige 5 et d'une tête 27 fixée par un écrou 26, la tête 27 s'ajustant dans la chambre cylindrique 28 du cylindre 20. On ne décrira ci-après que le cylindre pneumatique 20 étant entendu que l'autre cylindre 20 r est identique. Le cylindre 20 est fermé à ses deux extrémités par des flasques 21 respectivement 22. Le flasque 21 traversé par un orifice central pour le passage de la tige 5 du piston primaire, est muni d'un bossage de centrage 23 qui s'ajuste dans un logement complémentaire 24 du bâti 1, la fixation des cylindres sur les flasques étant assurée par des goupilles 25.Des joints d'étanchéité annulaires 30, 31, assurent l'étanchéité entre le cylindre 20 et les flasques 21, 22 tandis que des joints 40, 41, assurent l'étanchéité entre le piston 5, 27 et le cylindre 20. En outre, un joint 42 monte entre la tige de piston 5 et le flasque 21 assure l'étanchéité à l'huile et un# joint 32 assure l'étanchéité entre le bossage 23 et le bâti 1. Un couvercle 43 s'ajustant sur le flasque 22 et fixé sur lui par une vis 44, permet d'assembler les deux cylindres 20, 20' sur le bâti 1 par l'intermédiaire de quatre boulons 45 et d'une entretoise centrale 46 servant simultanément de canal d'alimentation en air comprimé, comme il sera expliqué ultérieurement. L'entretoise centrale 46 est vissée par son extrémité filetée dans le flasque 6 et bloque le couvercle 43 au moyen d'un écrou 47. Un joint annulaire 29 assure l'étanchéité entre le couvercle 43 et le flasque 22. En outre, il est prévu un doigt de sécurité 48, illustré sur la figure 1, dépassant dans la chambre du cylindre pneumatique 20' et pouvant coulisser dans un orifice 49 du bâti 1 qui débouche dans une encoche 50 sur une face latérale du bâti, un joint 51 assurant l'étanchéité de ce doigt. Le doigt 48 peut être déplacé vers l'extérieur quand le piston 5' 27' parvient à sa course maximum lors d'un manque d'huile. Le doigt 48 peut être utilisé pour actionner#un microrupteur commandant l'arrêt de la machine sur laquelle est monté l'étau. On décrira maintenant en référence aux figures 1, 4 et 5 le circuit pneumatique en même temps que le fonctionnement du dispositif. Pour serrer l'étau, l'air est introduit dans les deux chambres primaires 28 par un orifice d'entrée commun 52 relié par un canal 53 formé dans le couvercle 43, à des orifices 54, euxmêmes en communication avec des canaux correspondants qui débouchent dans la chambre 28 sur la face arrière du piston 5, 27. Cet air comprimé repousse les pistons primaires 5, 27 ; 5', 27' lesquels pénètrent dans les alésages cylindriques 4, 4'. A ce moment, l'huile qui remplit ces alésages cylindriques 4, 4' est refoulée a travers les canaux 18, 18' dans la chambre cylindrique 8 poussant le piston secondaire 10 dans la position de serrage de l'étau, c'est-à-dire vers la gauche de la figure 1. Pour provoquer le desserrage de l'étau, on envoie de l'air comprimé dans le conduit central 55 de l'entretoise 46. Cet orifice 55 est relié par un canal radial 56 (fig.5) à un canal longitudinal 57 lui-même en communication, d'une part avec un orifice 58 débouchant sur la face antérieure du piston 10, d'autre part avec un orifice 59 débouchant dans la chambre primaire 28 du coté de la face antérieure du piston 27. Ainsi, en envoyant de l'air comprimé dans le conduit 55, on provoque simultanément le retour du piston secondaire 10 et des pistons primaires 5, 27 ; 5', 27'. Les canaux radiaux du circuit pneumatique sont formés par des perçages fermés par des bouchons 62, 63. Afin d'éviter la pénétration de bulles d'air dans le circuit d'huile, des encoches de détente 60, 61 sont prévues respectivement dans la paroi de l'alésage 2 au niveau du piston 10 et dans la paroi de l'ouverture du flasque 21. Le manchon 11 du piston secondaire 10 comporte des moyens de fixation de la mâchoire mobile d'un étau. La course du piston secondaire 10 est faible afin d'obtenir une grande force de serrage. Avec le dispositif qui vient d'être décrit, on peut par exemple obtenir une force de serrage de 5000 kg pour une course d'environ 5 mm. Ainsi, lors de l'utilisation du dispositif, on effectue un premier réglage grossier de la mâchoire mobile de l'étau en déplaçant l'ensemble du dispositif le long de la rainure de l'étau et en laissant un jeu de quelques millimètres, inférieur à 5mm, puis le serrage des pièces à usiner entre les mâchoires de l'étau est obtenu par actionnement des vérins hydropneumatiques qui viennent d'être décrits. L'invention a été décrite avec deux cylindres primaires 2, 2', mais il est bien entendu qu'en vue d'accroitre la puissance d'un tel dispositif, on peut prévoir 3 ou 4 cylindres primaires. REVENDICATIONS 1. Dispositif de serrage hydropneumatique d'une pièce'à usiner, notamment sur une machine-outil, comportant un piston primaire actionné pneumatiquement dans les deux sens et agissant hydrauliquement sur un piston secondaire lui-même actionnant la partie mobile d'un organe de serrage, le rapport des sections des pistons étant tel que l'ensemble constitue un multiplicateur de force, caractérisé par le fait qu'il est prévu au moins deux pistons primaires se déplaçant dans deux cylindres disposés parallèlement l'un à l'autre et serrés par une entretoise commune qui sert simultanément de canal d'entrée de l'air de desserrage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le cylindre secondaire est disposé entre les deux cylindres primaires. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les cylindres primaires sont maintenus serrés au moyen de ladite entretoise et de boulons de fixation entre un couvercle extérieur et un bâti dans lequel est monté ledit cylindre secondaire. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un des cylindres primaires est muni d'un doigt de sécurité prévu pour être déplacé vers l'extérieur par le piston dans le cas d'un manque d'huile dans le circuit d'huile et destiné commander l'arrêt de la machine sur laquelle est monté le dispositif. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour être fixé sur un étau et que le piston secondaire présente des moyens de fixation de la mâchoire mobile de l'étau.