Brevet FR2395110A1 — publié le 19790119

La présente invention concerne d'une façon générale les etaux et elle est plus particulièrement relative aux étaux utilisés sur les machines outils et notamment aux étaux à serrage pneumatique. Lors des opérations d'usinage effectuées sur certaines machines-outils,la pièce à usiner est maintenue dans un étau,et ce dernier doit être serré et desserré de nombreuses fois,soit pour changer la position de la pièce,soit pour changer la pièce elle-meme. Pour effectuer ces opérations répétitives de serrage et dedesserrage,il est avantageux d'utiliser l'énergie fournie par l'air comprimé,qui existe pratiquement dans toutes les usines et dans tous les ateliers et qui est par conséquent facile à utiliser,de préférence à l'éner- gie hydraulique - qui pose des problèmes d'étanchéité et de pression - et de préférence également aux dispositifs mécaniques,à cames ou excentriques actionnés par l'opérateur car le serrage obtenu par ces moyens est essentiellement fonction de la force physique ,et par conséquent de la fatigue de ce dernier. Le but de l'invention est en conséquence de réaliser un étau perfectionne de machine outil, à serrage pneumatique,notamment pour tous travaux de pergage fraisage ou rectification, qui permette d'obtenir un serrage répétitif rapide,constant puissant et réglable,indépendamment de la force de l'opérateur et par conséquent sans aucune fatigue pour ce- lui-ci. L'invention a pour objet à cet effet un étau conpre- nant une mâchoire fixe,et une mâchoire mobile entraînées par une vis-mère actionnée à la main et un dispositif de serrage pneumatique,caractrsé en ce que l'ensemble constitué par la mâchoire mobile et la vis-mère est adapté pour pouvoir se déplacer librement en se rapprochant ou en de la mâchoire fixe sur une course réduite,un dispositif mécanique d'amplification de force étant adapté pour déplacer ledit ensemble sur ladite course réduite sous l'action d'un vérin pneumatique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple - la Fig.1 est une vue en élévation latérale et en coupe longitudinale de l'étau suivant l'invention - les Pig.2 et 3 en sont des vues en coupe suivant les ligues 2-2 et 3-3 de la Fig.1,respectivement - les Zig.4 et 5 sont des vues schématiques partielles montrant l'agencement de la vis-mère,du dispositif amplificateur de force et du vérin,en position de serrage et de desserrage, respectivement ; - la Fig.6 est un schéma du circuit pneumatique de l'étau suivant l'invention. En se référant à la Fig.1,l'étau comprend un corps 1, une mâchoire fixe 2 et un ensemble 3 de mâchoire mobile qui est adapté pour se déplacer longitudinalement en se rapprochant ou en s'éloignant de la mâchoire fixe 2 en coulissant sur une glissière 4,de façon classique,comme représenté à la Bit.2. L'ensemble 3 de mâchoire mobile comprend une mâchoire proprement dite 5 de section en U inversé,à l'intérieur de laquelle s'étend longitudinalement une vis-mère 6 dont la tête 7 fait saillie à l'extérieur, à l'opposé de la mâchoire fixe 2. La tête 7 de la vis est adaptée pour prendre appui de l'extérieur sur l'extrémité du corps de la mâchoire 5 et comporte des moyens 8 permettant de lui adapter un organe,par exemple un volant (non représenté pour la faire tourner manuellement. La vis-mère 6 est rendue solidaire de la fichoir 5, par exemple au moyen d'une bille sollicitée par un ressort 10 en prise dans une gorge 11 de la vis,ou encore par tout autre moyen approprié permettant à la vis de tourner dans le corps de la machoire 5 tout en étant retenue dans celle-ci. L'ensemble 3 de mâchoire mobile décrit ci-dessus est monté coulissant sur la glissière 4 sur laquelle il est retenu d'une fa çon classique par des rebords rapportés 12,comme représenté à la Fig.2. La vis-mère 6 est vissée dans une noix filetée 13 comportant deux tourillons 14 venus de matière qui sont engagés dans des trous correspondants 15 de deux leviers 16 du second genre,identiques et coudés en L (fiv.4 et 5) disposés de part et d'autre de la noix 13 (Fig.2 et 3) à l'intérieur de la mâchoire mobile 5. Les trous 15 recevant les tourillons 14 sont situés à peu près la jonction de la branche courte 17 et de la branche longue 18 de chaque levier. L'extrémité opposée de la branche courte 17 de chaque levier 16 est articulée au moyen d'un axe 19 sur un bloc 20 qui est logé dans une cavité appropriée prévue dans le corps 1 de l'étau,ce bloc 20 étant fixé au moyen de vis 21,et l'agencement étant tel que les branches longues 18 des leviers 16 s'étendent à peu près parallèlement à la vismère 6,de part et d'autre de celle-ci. Les extrémités des branches 18 des leviers 16 sont articulées avec jeu au moyen d'axes 22 dans des oreilles 23 solidaires d'un piston d'un vérin pneumatique 24 à double étage agencé dans le corps de l'étau. Le vérin 24 comprend deux pistons 25,26 montés en tandem sur une tige de piston commune 27 et se déplaçant respectivement dans deux alésages 28,29 en série ménagés dans le corps de l'étau et séparés par une cloison 30 percée d'un trou central pour le passage de la tige de piston 27. Suivant un agencement de réalisation facile,l'alésage 28,qui débouche dans la surface supérieure du corps 1,est fermé par le piston 25 qui est fixé au moyen d'une vis 31 sur la tige de piston 27 qui est elle-meme venue de matière avec le piston 26 disposé dans l'alésage 29 qui débouche dans la surface inférieure du corps,cet alésage étant lui-même fermé par un couvercle 32 fixé sur le corps par exemple au moyen de vis. Des garnitures d'étanchéité appropriées sont prévues sur la périphérie de chaque piston ainsi qu'à la jonction du couvercle 32 et sur la tige de piston 27. Des orifices 33,34 d'admission et/ou d'échappement d'air comprimé sont prévus dans le corps 1 et débouchent respectivement dans la partie inférieure de l'alésage 28,au-dessous du piston 25,et dans la partie supérieure de l'alésage 29,au-dessus du piston 26. De plus,les alésages 28,29 communiquent entre eux par l'intermédiaire de passages 35 prévus dans la tige de piston 27. Grâce à cette communication,l'ensemble constitue ainsi un premier étage 26,29 à double effet,et un second étage 25,28 à simple effet. Le piston 25,qui ferme l'alésage 28 comporte des oreilles 23 venues de matière avec sa surface supérieure,et sur lesquelles sont articulées les extrémités des branches 18 des leviers 16. On comprend que,grâce à cet agencement lorsque les pistons descendent l'axe 22 descend également entraînant les leviers 16 autour de l'axe 19,ce dispositif à leviers du second genre amplifiant considérablenent la force exercée sur les extrémités des branches 18 en faisant décrire un arc de cercle aux tourillons 14 de la noix 13,centré sur l'axe 19,et ayant pour résultat un déplacement linéaire limité de la vis-mère et par suite de l'ensemble 3 de mâchoire mobile. Pour permettre que ce déplacement puisse s'effectuer sur une distance comprise entre 5 et 10mm il est prévu d'une part que les trous 15 dans lesquels sont reçus les tourillons de la noix 13 sont un peu décalés par rapport à l'axe 19,lorsque la branche 17 du levier 16 est en position verticale,de façon telle qu'ils soient plus éloignés de l'axe 22 que l'am 19. D'autre part,la vis-mère 6 traverse l'extrémité arrière de la mâchoire mobile avec un certain jeu afin de laisser à la vis-mère le léger degré de liberté nécessaire pour permettre à la noix 13 de décrire un arc de cercle de centre 19. La Fig.4 montre l Pour provoquer le serrage de l'étau,à partir de la position de la Pig.5 on admet de l'air comprimé par l'orifice 33 dans l'alésage 28,remplissant en même temps l'alésage 29 par l'intermédiaire des conduits 35,et la pression agissant simultanément sur les deux pistons en les déplaçant vers le haut et amenant ainsi le levier 16 dans la position de la Bit.4 et déplaçant ainsi un déplacement de l'ensemble 3 vers la gauche. Pour desserrer l'étau il suffit alors d'admettre de l'air comprimé par l'orifice 34 afin d'agit seulement sur la surface supérieure du piston 26 pour faire descendre les deux pistons ensemble,l1air comprimé lans l'alésage 29,au-dessous du piston 26 pouvant s'échapper par les conduis 35,l'alésage 28 et l'orifice 33. On comprend,bien entendu que la vis-mère 6 permet une approche manuelle de la position de serrage par l'opérateur,la course de serrage proprement dite,sous pression,pouvant avantageusement être d'environ 6mm. La commande de l'admission et de la sortie de l'air comprimé est avantageusement effectué au moyen d'un distributeur 36 d'un type quelconque approprié,branché dans un circuit d'air comprimé tel que représenté schématiquement à la Fig.6 et comportant un filtre 37,un manodétendeur 38,un manomètre 39 et un dispositif graisseur 40. L'ensemble de ce dispositif de commande peut être monté sur l'étau lui-même,ou encore il peut être prévu sur un tableau ou pupitre de commande à distance. Il ressort de ce qui précède que l'invention fournit un étau notamment pour machine outil permettant un serrage répétitif rapide,constant quelle que soit la forme de ltopérateur,un serrage puissant mais pouvant être réglé et convenant par conséquent aux petites pièces. En outre,cet étau a un fonctionnement et une utilisation particulièrement sûrs pour l'opérateur.En effet,le distributeur comporte une ppsition de blocage qui verrouille l'étau en position de serrage,assurant ainsi la sécurité en cas de chute de pression.le plus la course de serrage proprement dite n'excédant pas quelques millimètres,l'opérateur ne risque pas un écrasement des doigts. - REVENDICATIONS - 1 WEtau,notamment pour machine outil,du type comprenant un corps,une mâchoire fixe,une mâchoire mobile,et des moyens de serrage mécaniques,manuels et pneumatiques,caractérisé en ce qu'il comprend un ensem- ble constitué par ladite mâchoire mobile et une vis-mère et adapté pour pouvoir se déplacer librement sur une course réduite,en se rapprochant ou s'éloignant de la mâchoire fixe ,et un dispositif à leviers adapté pour déplacer ledit ensemble sur ladite course réduite sous l'action d'un vérin pneumatique à deux étages. 2 - Etau suivant la revendication 7,caractérisé en ce que la vis-mère,solidaire de la mâchoire mobile,coopère avec une noix filetée articulée sur le corps de 11 étau par l'intermédiaire du dispositif amplificateur de force. 3 - Etau suivant la revendication 2,caractérisé en ce que le dispositif amplificateur de force comprend au moins un levier du second genre actionné par ledit vérin et prenant appui sur le corps pour déplacer ladite noix filetée. 4 - Etau suivant la revendication 3,caractérisé en ce que ledit levier est un levier coudé en L articulé sur le corps par ltextré d té de sa branche la plus courte ,ladite noix étant articulée sur le coude et ledit vérin agissant directement sur l'extrémité de la branche la plus longue du levier. 5 - Etau suivant la revendication 4,caractérisé en ce que le vérin est disposé dans le corps de l'étau,transversalement par rapport à la mâchoire mobile,qui est montée coulissante sur une glissière du corps. 6 - Etau suivant l'une quelconque des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que le vérin comprend un premier étage à double effet et un second étage,adjacent,à simple effet,le piston du second étage étant relié directement au dispositif amplificateur de force. 7 - Etau suivait la revendication 6, caractérisé en ce que la chambre du second étage du vérin communique avec la chambre du premier étage par l'intermédiaire dtun conduit prévu axialemat dans ladite tige de piston commune. 8 - Etau suivant l'une quelconque des revendications pré cédentes,caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'alimentation du vérin en air comprimé,comportant des moyens de réglage de la pression de l'air et un distributeur de commande. 9 - Etau suivant la revendication 1,caractérisé en e que ladite vis mère est montée avec jeu par une extrémité dans ladite machoire mobile,cette extrémité étant adaptée pour être entraînée en rotation manuellement.