Brevet FR2411672A1 — publié le 19790713

La présente invention concerne un dispositif de commande hydraulique du genre comportant un moteur hydraulique, en particulier un vérin, destiné à assurer par action hydraulique télécommandée le déplacement, levage, serrage ou blocage etc. d'une pièce mobile. L'invention intéresse plus particulièrement un dispositif de commande hydraulique pour étau. On connaît déåà divers types d'étaux dits hydrauliques dans lesquels la manoeuvre d'un mors mobile est assurée au moyen d'un vérin hydraulique avec pour avantage de permettre le développement de pressions très élevées avec un faible effort de l'opéra- teur. Tous ces dispositifs actuellement connus présentent l'incondénient de nécessiter l'aménagement de canalisations hydrauliques par lesquelles le vérin associé à l'étau se trouve inséré dans un circuit de distribution hydraulique ou pneumatique. La présénte invention a pour objet un dispositif autonome de commande hydraulique adaptable en particulier sur un étau ne né- cessitant comme liaison avec l'extérieur qu'un simple câble élec trique. Le dispositif selon l'invention est essentiellement consti- tué par un ensemble monobloc susceptible de s'associer au mors mobile d'un étau et adapté à s'immobiliser de manière connue en une position réglable dans le corps ou sur la semelle de l'étaux Un ensemble monobloc ainsi congru est avantageusement adapté à se monter a la place de la commande habituelle mécanique d'un étau et continent en association avec un moteur Eleotrique9 un bloc hydraulique complet comportant réducteur de vitesse pompes, réservoir, vérin, clapets et pressostatQ Un tel bloc joue le r81e de référence mécanique pour le mors mobile. I1 se prête à la commande dw l'étau par contacts électriques et autres embranchements éventuels sur une armoire de machihe à commande numérique. Un bloc hydraulique ainsi constitué avec vérin hydraulique intégré, est adapté de manière générale à assurer le serrage d' une :pièce devant subir un usinage sur une machine-outil notamment une fraiseuse. Un ensemble selon l'invention est avantageusement équipé dt une pompe hydraulique à deux étages, à savoir un premier étage pour l'avance rapide, et un deuxième étage pour la montée en pres sion-, cette pompe étant associée à un moteur électrique à double sens de rotation, un pressostat réglable, un vérin à simple effet et un clapet de décharge. La commande s'effectue de préférence par un ensemble électrique extérieur aux clapets permettant la commande du moteur et l'enregistrement des informations du pressostat. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est un schéma de principé d'un vérin hydraulique autonome selon l'invention la figure 2 est une vue d'ensemble d'un tel vérin monté sur un étau la figure 3 est une vue suivant la flèche III à la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe transversale du bloc -iiydrau- lique suivant la figure IV-IV de la figure 3. Suivant la forme de réalisation choisie et représentée sur la figure 1, un bloc hydraulique 10 est associé un moteur électrique 11, adapté à être alimenté à partir d'une source 12 par 1' intermédiaire d'un inverseur 13, cet inverseur étant lui-même manoeuvrable par un relais à deux enroulements 14 et 15 respectivement alimentés par l'intermédiaire de boutons poussoirs 16 (dit bouton de serrage) et 17 (dit bouton de desserrage). Le bouton de serrage 16 est monté en parallèle avec un contact 18 dont le rôle apparaitra ci-après. Le moteur il comporte un arbre de sortie 20 qli attaque un engrenage réducteur indiqué schtimatiquement en 22. A la sortie de ce réducteur se trouve un vilebrequin 23 adapté à commander 8i- multanément une pompe basse pres-sion 24 et une pompe haute pression 25. Les conduits d'aspiration 26 des deux pompes sont raccordés par l'intermédiaire de clapets d'admission respectiveMent 28 et 29 à une conduite d'arrivée étanche 30 plongeant dans un réservoir 31.Les conduits de refoulement 27 sont raccordés d'autre part, par l'intermédiaire de clapets de refoulement respectifs 32 et 33 à la tubulure d'entrée 34 d'un vérin 35 à simple effet, dont on voit schématiquement représenté le piston en 36 avec tige 37 et un ressort de rappel 38. Les conduits 27 comportent enfin une branche de retour vers le réservoir 31 par l'intermédiaire d'un clapet de décharge 40 et un pressostat 41 qui est adapté à agir par l'intermédiaire d'une liaison 42 sur le contact 18. Le cylindre 35 du vérin est également raccordé au moyen d' une conduite de décharge 43 équipée d'un clapet de décharge 44 à une conduite 45 de retour-vers le réservoir 31. L'arbre 20 du moteur porte enfin une came indiquée schématiquement en 47, came qui est adaptée à actionner une tige 46 de commande du clapet de décharge 44 dès que le moteur commence à tourner dans l'un des deux sens de rotation. L'ensemble des éléments ainsi réunis sont intégrés dans le bloc hydraulique 10 dont on va décrire maintenant en référence aux figures 2 et 3, l'adaptation à un étau. Sur ces figures 2et 3 l'ensemble bloc hydraulique 10 avec son vérin 35, et moteur électrique 11 associé, équipe un étau comportant de manière connue une semelle 50 aménagée pour constituer une glissière longitudinale 51 à un mors mobile 52 qui présente un talon 55 engagé dans ladite glissière, l'autre mors 53 étant fixe. Le mors mobile 52 est aménagé sur sa face postérieure 54 pour coopérer avec la tige 37 du vérin hydraulique 35, tandis que le talon 55 est destiné à assurer le blocage, dans une position choisie, de l'ensemble bloc hydraulique et moteur électrique. A cet effet, la semelle 50 comporte de façon connue en soi une série d'empreintes hémisphériques 56, régulièrement espacées suivant l'axe de la glissière, tandis que le talon 55 du bloc hydraulique comporte un évidement 57 susceptible de défiler à 1' aplomb des empreintes précitées. Une bille 58 engagée pour partie dans l'évidement 57, et pour partie dans une quelconque empreinte 56, assure le positionnement du bloc hydraulique 10 dans la gli8- sière 50. En association avec le dispositif à bille précité, le talon 55 est apte à recevoir, une clavette transversale 61, dont les parties terminales sont en saillie de part et d'autre du talon et propres à coopérer avec des plans d'appui 62, 63, de la glissière 51. le r8le de la clavette précitée est d'interdire le basculement vers le haut du bloc hydraulique 10 et du moteur électrique 11 associé, lorsque la tige du piston 37 exerce une poussée sur le mors mobile 52. Le talon 55 comporte par ailleurs, sensiblement au droit de la clavette 61,un plan incliné 65 dont le rôle apparaîtra ciaprès dans la description du fonctionnement. Une telle disposition offre donc une possibilité de déplace- ment s aisés du bloc hydraulique 10 et du moteur électrique 1l dans la glissière 51, tout en permettant le blocage de cet ensemble dans un plan perpendiculaire à la glissière lorsque la tige 37 du vérin exerce une poussée sur le mors mobile. S'agissant de maintenir entre les mors 52, 53 une pièce à usiner, sous un effort de serrage déterminé, une phase préparatoi re consiste à effectuer un ajustement de l'écartement des mors 52, 53 en fonction de l'épaisseur de ladite pièce de façon à per mettre une insertion aisée de cette dernière entre les mors, en limitant toutefois son débattement. Pour ce faire, le bloc hydraulique avec sa tige de piston 37 rétractée est basculé suivant la flèche (F figure 2), ce bas culement étant autorisé grâce au plan incliné 65 venant prendre appui sur le fond de la glissière, le basculement du bloc hydrauclique permet d'accéder à la bille 58 qui peut alors être 8tée et placée dans une empreinte appropriée en amont ou en aval ; le bloc 10 est ensuite lui-même déplacé dans la glissière 51 de fa çon à amener l'évidement 57 au-dessus de la bille 58, après quoi il est basculé suivant la flèche F1 assurant ainsi un blocage axial du bloc dans la glissière. Le mors mobile 52 est amené au contact de la tige 37, la pièce à usiner est insérée entre les mors, puis enserrée, la com mande du mors mobile s'établissant comme suit la fermeture de l'interrupteur 16 de serrage provoque par excitation du relais 14, la fermeture de l'inverseur 13 dans une position assurant l'alimentation du moteur 11 dans le sens conve nable pour que celui-ci assure l'entraînement des pompes 24 et 25 par l'intermédiaire du réducteur 22. Le liquide hydraulique est aspiré vers la pompe basse pres sion 24 et la pompe haute pression 25 respectivement à travers les clapets d'aspiration 28 et 29, puis refoulé vers le cylindre 35 du vérin à travers les clapets de refoulement 52 et 33. La pompe basse pression 24 assure essentiellemen 4 'avance rapide du piston jusqu'à l'accostage de la pièce. La pression mon te ensuite rapidement, et dès qu'elle dépasse le niveau prédéter miné correspondant au tarage du clapet de décharge 40 ce dernier s'ouvre ce qui permet à la pompe basse pression 24 de continuer à fonctionner en refoulant vers le réservoir 31. La pompe haute pression 25 agissant seule dès lors sur le vérin 35, assure la mise en pression à l'intérieur du cylindre de celui-ci à une cer taine valeur prédéterminée réglable de la pression. Lorsque cette valeur est atteinte le pressostat 41 bascule, commandant l'ouver- ture du contact 18 qui coupe l'alimentation du moteur par désexcitation du relais 14. La pression établie à l'intérieur du vérin 35 se maintient jusqu'à une nouvelle action. La commande de l'interrupteur 17 de desserrage provoque, par excitation du relais 15, la mise en marche du moteur 11 dans le sens opposé au précédent provoquant la commande d'ouverture du clapet de desserrage 44 par -1 'intermédiaire de la tige 46 et de la came 47 prévue à cet effet. Le cylindre 35 du vérin est mis alors en communication avec le réservoir par les conduits de décharge 43 et 45, le piston 36 recule sous l'action du ressort de rapp-el 38. REVENDICATIONS 1. Ensemble autonome de commande du déplacement d'une pièce mobile, au moyen d'un moteur hydraulique en particulier du mors mobile d'un étau, caractérisé en ce qu'il comprend, en associa tion, un bloc hydraulique et un moteur électrique à double sens de rotation, le bloc hydraulique comportant dans une structure intégrée un vérin dont la tige de piston est adaptée à exercer une poussée sur ladite pièce mobile, une pompe a deux étages accouplée au dit moteur1 un circuit hydraulique complet avec réservoir. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc hydraulique est équipé d'un pressostat adapté à interrompre l'alimentation du moteur électrique lorsqu'un niveau prédéterminé de pression est atteint dans le vérin. 3. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par un dispositif de desserrage adapté à provoquer l'ouverture d'un clapet de décharge sous l'effet de la rotation du moteur dans l'un des deux sens.