Brevet FR2442363A1 — publié le 19800620

La présente invention se rapporte à un dispositif de blocage et de déblocage d'un premier élément par rapport à un second élément, l'un desdits deux éléments pouvant coulisser par rapport à l'autre à l'état débloqué du dispositif. Pour bloquer et débloquer un premier élément tel qu'une traverse d'une machine d'essai de matériaux, un chariot de machine-outils ou un élément analogue mobile par rapport à un second élément tel qu'une colonne, une tige ou un élément analogue sur lequel le premier élément est monté coulissant en sue de son guidage, il est connu de prévoir, sur le premier élément, deux parties entourant partiellement le second élément à la manière de mâchoires. En vue du blocage du premier élément par rapport au second élément, les deux mâchoires sont serrées contre le second élément à l'aide de plusieurs boulons ou tiges de traction agissant sur les deux mâchoires. Toutefois, un changement de position du premier élément par rapport au second élément implique alors le desserrage des boulons ou des écrous des tiges de traction et un resserrage de ces mêmes boulons ou écrous lorsque le premier élément a été amené à sa nouvelle position. Ces opérations sont longues et fastidieuses. De plus, il est très difficile de serrer de façon toujours uniforme les différents boulons ou écrous. Pour remédier à ces inconvénients, on a déjà proposé, pour bloquer une tige par rapport à un bâti dans lequel cette tige est montée coulissante, un dispositif hydraulique comprenant une chemise disposée et positionnée -axialement à l'intérieur d'une cavité annulaire ménagée dans le bâti, et entourant la tige sur une partie de sa longueur avec du jeu. Cette chemise comporte au moins une portion élastiquement déformable de sorte que l'application d'un fluide sous pression dans l'espace situé entre le fond de la cavité du bâti et la périphérie de la chemise permet de serrer la chemise contre la tige et de l'immobiliser ainsi par rapport à cette dernîère# Il sg .t là d'un dispositif compliqué dont la réalisation pose des difficultés, De plus, un grave inconvénient de ce dispositif connu consiste dans le fait que lorsqu'il est utilisé pour bloquer par exemple une traverse de machine d'essai de matériau sur une colonne de guidage verticale, une chute inopinée de la pression du fluide libère la tra verse qui peut ainsi s'effondrer et non seulement provoquer une destruction de l'outillage et des appareils de contrôle situés en dessous de la traverse, mais encore causer de graves accidents à l'opérateur de la machine. Un autre dispositif de blocage et de déblocage d'une traverse de machine d'essai de matériau sur des colonnes de guidage comprend, pour le serrage de la traverse sur chaque colonne, un ensemble de plusieurs boulons ou tiges de traction extensibles disposés de part et d'autre de la colonne. La traverse est constituée par deux plaques parallèles verticales qui sont appliquées par ledit ensemble de boulons ou tiges avec écrous de serrage, chacune par une mâchoire rapportée, contre la colonne, Le déblocage de la traverse s'effectue à l'aide de vérins à fluide sous pression enfilés chacun sur l'un desdits boulons ou tiges, entre les deux plaques de la traverse, conjointement avec une douille d'espacement.Les boulons ou tiges étant initialement mis sous tension en vue du blocage, le déblocage par l'action des vérins entrasse un allongement supplémentaire des boulons ou tiges. Les inconvénients de ce dispositif connu sont multiples. D'une part, il n'est applicable qu'à des traverses for méea de deux plaques séparées par un grand intervalle. D'autre part, sa construction fait appel à un grand nombre de pièces, Au moins deux boulons ou tiges sont nécessaires pour le blocage sur chaque colonne, un de chaque coté decette dernière, mais dans le cas de charges élevées, la présence de quatre boulons ou tiges s'impose, chacun de ces boulons ou tiges étant entouré d'un vérin. Enfin, les boulons ou tiges soumis à une mise sous tension supplémentaire à chaque déblocage subissent une fatigue considérable. La présente invention se rapporte a un dispositif de blocage et de déblocage du type défini cindessus remédiant aux inconvénients des dispositif s connus, L'invention a pour objet un dispositif don. t le blocage et le déblocage s'effectuent sans serrage et desserrage de boulons ou d'écrous. L'invention a également pour objet un dispositif dont le déblocage n'entralna pas de contrainte excessiye, donc pas de fatigue, des éléments de serrage. L'invention a enfin pour objet un dispositif assurant, notamment lors de son application au blocage et déblocage d'une traverse de machine d'essai de matériau sur des colonnes verticales, une sécurité absolue contre une descente inopinée de la traverse. Dans le dispositif conforme à l'invention de blocage et de déblocage d'un premier élément par rapport à un second élément, l'un des deux éléments pouvant coulisser par rapport à l'autre à l'état débloqué du dispositif, le premier élément comprend deux parties entourant partiellement le second élément à la manière de mâchoires, Ces deux mâchoires sont serrées contre le second élément sous l'action d'au moins une tige de traction. Le desserrage des mâchoires s'effectue sous l'action d'un vérin à fluide sous pression associé à la tige de traction et supprimant, lorsqu'il est alimenté, l'effet de serrage des mâchoires contre le second élément. Une première extrémité de la tige de traction traversant les deux mâchoires est solidaire du piston d'un vérin de poussée à fluide sous pression dont le cylindre porte contre la face extérieure de la première mâchoire. La tige traverse librement ladite première mâchoire. La seconde extrémité de la tige est, tout au moins dans le sens de traction de la tige, solidaire de la seconde mâchoire. Le piston est sollicité par un ou plusieurs ressorts dans le sens de traction de la tige et par le fluide sous pression dans le sens opposé. Cet agencement permet, par la poussée du piston du vérin, de mettre hors tension la tige de traction et de supprimer ainsi le serrage des deux mâchoires contre le second élément. Pour renforcer encore cet effet de desserrage des mâchoires, le cylindre du vérin peut être fixé à ladite pre mièvre mâchoire et ladite seconde extrémité de la tige peut être rendue solidaire de la seconde mâchoire non seulement dans le sens de traction de la tige, mais également en sens opposé. Ainsi, la poussée du piston du vérin permet non seulement de supprimer l'effet de serrage des deuxmachoires, mais encore d' exercer un effet d' écartement sur les deux mâchoires, pAx application d'un effort de poussée à la tige, Un exemple de réalisation illustratif et non limitatif de l'oN et de l'#vention est représenté par les dessins annexés, 'sur lesquels la fig. 1 est une vue en élévation frontale d'une machine d'essai de matériau avec un dispositif de blocage et de déblocage conforme & l'invention de la traverse sur les colonnes ~ la fig. 2 est une vue en plan de la machine de la fig. 1; la fig. 3 est une coupe suivant 111-111 de la fig. 2, a plus grande échelle, montrant le dispositif de blocage et de déblocage. Selon les fig. 1 et 2, une machine d'essai de matériau comprend une base 1 portant deux colonnes verticales 2 de section circulaire. Les deux colonnes 2 servent de guide et de support à une traverse 3 sur le coté inférieur de laquelle est monté un vérin de mise en charge 4. Ce vérin 4 agit sur l'éprouvette sur laquelle doit être effectué l'essai. Selon le type d'éprouvette et selon le type d'essai à effectuer, il est nécessaire que le vérin 4 soit situé à une hauteur plus ou moins importante au-dessus du support de l'éprouvette qui est représentée ici comme étant une plaque de support 5, mais qui peut être remplacée par tout autre support approprié pouvant avoir différentes hauteurs. Pour permettre le réglage en hauteur de la traverse 3, cette dernière est reliée à chacune des colonnes 2 par un dispositif de blocage et de déblocage référencé 6 dans son ensemble, La montée et la descente de la traverse 3, après déblocage des dispositifs 6, s'effectue par deux vérins 7 à fluide sous pression, de préférence des vérins hydrauliques, agissant de préférence sur deux angles diagonalement opposés de la traverse 3, Selon la fig. 2, chaque dispositif de blocage et de déblocage 6 est prévu à une extrémité de la traverse 3.Au voisinage de chaque extrémité, la traverse 3 présente, à l'endroit de la colonne 2, un alésage cylindrique 8 vertical dont le diamètre est choisi en rapport avec le diamètre de de la colonne 2 La traverse 3 est prolongée au-delà de l'alésage 8 et présente, entre l'alésage 8 et la face d'ex trématé correspondante# une tente 9 de table largeur, ménagée dans plan médian longitudinal yertical de la traverse 3, Chaque extrémité de la traverse 3 constitue ainsi deux mâchoires 10, Il dont les moyens de serrage et de desserrage situés entre l'alésage 8 et la face d'extrémité de la traverse 3, sont représentés en détail sur la fig. 3. Sur la fig. 3, on reconnaît que les moyens de serrage et de desserrage sont constitués par deux unités 12 disposées l'une au-dessus de l'autre dans un même plan transversal vertical de la traverse dont seules les deux mâchoires 10 et 11 sont visibles. Les deux unités 12 sont absolument identiquels, mais sont montées en position inversée. La description cibaprès ne concerne que l'une des deux unités 12, mais l'autre unité présente les mêmes caractéristiques, à cette différence pres que, par suite du montage inversé, les relations existant entre l'une des unités 12 et l'une des mâchoires s'appliquent, pour l'autre unité 12, à la mâchoire opposée. L'unité 12 supérieure comprend une tige 13 traversant les deux mâchoires 10, 11 de part en part perpendiculairement au plan de la fente 9. La tige 13 présente, à chaque entré mité, une tronçon fileté 14, 15. Le trou 16 ménagé dans la mâchoire 10 pour le passage de la tige 13 est lisse et d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre de la tige 13. Le trou de passage ménagé dans la mâchoire 11 comprend une section intérieure lisse 17 d'un diamètre supérieur au diamètre de la tige 13 et une section extérieure taraudée 18 dans laquelle est vissé le tronçon fileté 15 de la tige 13, L'extrémité libre du tronçon fileté 15 déborde de la mâchoire 11 et porte un écrou de blocage 19 serré contre la face extérieure de la mâchoire 11.Un logement intérieur 31, par exemple sur six pans creux, est ménagé dans l'extrémité de ce tronçon fileté 15 pour recevoir une clé mâle pour le vissage de la tige 13 dans la mâchoire 11t L'autre tronçon fileté 14 de la tige 13 débordant de la mâchoire 10 est vissé dans un piston 20 d'un vérin 21 à fluide sous pression1 de préférence un vérin hydraulique. Le cylindre 22 du vérin 21, dont le fond 23 est traversé par la tige 13, porte contre la face extérieure de la mâchoire 10 à laquelle il est fixé par des moyens non représentés, par exemple des vis1 Des ressorts de compression, par exemple des rondelles Belleville 24, sont intercalés entre le piston 20 et le fond 23 du cylindre 22.Le vérin 21 est alimenté en fluide sous pression par un orifice 25 débouchant dans une chambre 26 comprise entre le piston 20 et un couvercle 27 vissé dans le cylindre 22 du côté opposé au fond 23. Un joint 28 logé dans une gorge périphérique du piston 20 coopère avec la face intérieure du cylindre 22, On reconnaît en outre, sur la fig. 3, que le tronçon fileté 14 de la tige 13, vissé dans le piston 20, est prolongé par un embout cylindrique lisse 29 dont l'extrémité est soudée de façon étanche en 30, au piston 20, dans le plan de la surface #u piston 20 tournée vers la chambre 26. On va décrire ci-après le fonctionnement du dispositif de blocage et de déblocage conforme à l'invention. Dans la position représentée sur la fig. 3, le vérin 21 n'est pas alimenté en fluide sous pression, La tige 13 dont une extrémité est immobilisée par rapport à la mâchoire 11, par le tronçon fileté 15 vissé dans la section taraudée 18 et par l'écrou 19, et dont l'autre extrémité est solidaire du piston 20, est mise sous traction par les rondelles 24. La force de ces rondelles 24 et leur précontrainte établie par le vissage du tronçon fileté 15 de la tige dans la section taraudée 18 du trou de passage de la mâchoire 11 sont telles que les deux mâchoires 10, 11 soient serrées contre la colonne 2 avec la force nécessaire pour assurer le blocage de la traverse par rapport à la colonne 2 à une valeur prédéterminée en fonction de la capacité maximum de la machine. Si l'on veut faire monter ou descendre la traverse 3 sur la colonne 2, on envoie du fluide sous pression dans la chambre 26 du vérin 21. Sous l'action de ce fluide sous pression, le piston 21 est déplacé en direction du fond de cylindre 23, en comprimant davantage les rondelles 24. La course du piston 20 est choisie de manière que le piston 20, non seulement supprime la tension initiale de la tige 13, mais en plus exerce un effort de poussée sur la tige 13. Du fait que le tronçon d'extrémité 15 de la tige 13 est immobi- lisé dans la section taraudée 18 du trou de la mâchoire 11 mais que la tige 13 tX yerse avec du jeu le trou 16 de la 7choixe 1Qf la mâchoire 11 est écartée de force de la mâcho"ireÂOalaquelle est fixé le cylindre 22 ce qui assure le déblocage de la traverse 3 par rapport à la colonne 2, En alimentant en fluide ou en déchargeant les vérins 7 Cfig, 1#, il est possible d'amener la traverse 3 à la hauteur voulue à laquelle on bloque de nouveau la traverse 3 sur la colonne 2 en déchargeant le vérin 21. Ainsi, les rondelles 24 repoussent le piston 20 et remettent sous traction la tige 13 qui rapproche ainsi les deux mâchoires 10, 11 l'une de l'autre pour les serrer contre la colonne 2. Les vérins de réglage en hauteur 7 de la traverse 3 et les vérins 21 des dispositifs de blocage et de déblocage sont avantageusement montés dans un même circuit d'alimentation de sorte qu'en cas de rupture inopinée de l'alimentation en fluide au cours d'un réglage de hauteur, le dispositif 6 assure instantanément le blocage de la traverse 3 sur la colonne 2, sous l'action des rondelles 24, ce qui supprime tout risque d'accident ou d'endommagement par descente de la traverse 3. Il convient de noter que de nombreuses modifications et variantes sont possibles dans le cadre de la présente invention. Ainsi, bien que l'utilisation de deux unités de serrage et de desserrage 12 pour le blocage et le déblocage de la traverse par rapport à chaque colonne 2 est préférable du fait qu'un tel agencement permet un serrage et un desserrage symétriques de chaque mâchoire, il est également possible d'utiliser une seule unité de serrage et de desserrage 12 à l'endroit de chaque colonne 2. Par ailleurs, dans le cas ou l'alésage 8 ménagé dans la colonne 3 présente un diamètre tel que les deux mâchoires 101 11, lorsqu'elles ne sont plus serrées par la tige 13 contre la colonne, s'écartent, sous l'effet de leur propre élasticité, suffisamment de la colonne 2 pour assurer le déblocage, il est possible de ne pas visser la tige 13 dans la mâchoire 11, c'est-à-dire de prolonger la section lisse 17 du trou de passage à travers toute l'épaisseur de la mâchoire 11 et de prévoir, à l'extrémité de la tige 13 faisant sai#ll.e sur la mâchoire 11 un écrou 19 du type autotgreiné, Dans tous les cas grtce à la réalisation de 1 'extrémité de la traverse 3 elleetBe sous la forme de mâchoires, il suffit de prévoir une ou plusieurs unités de serrage et de desserrage 12 d'un seul côté de la colonne 2 par rapport à laquelle la traverse 3 doit être bloquée et débloquée. Enfin, bien que la description donnée ci-dessus concerne plus particulièrement le blocage et le déblocage d'une traverse de machine d'essai de matériau par rapport à des colonnes de guidage verticales, le dispositif conforme à l'invention peut évidemment trouver de multiples autres applications, par exemple aux machines-outils, presses, etc, " chaque fois qu'il s'agit de bloquer deux éléments susceptibles de coulisser l'un par rapport à l'autre. gEyENDICATIONS 1 Dispositif de blocage et de déblocage d'un premier élément par rapport à un second élément, l'un desdits deux éléments pouvant coulisser par rapport à l'autre desdits éléments à l'état débloqué du dispositif, le premier élément comprenant deux parties entourant partiellement le second élément à la manière de mâchoires, lesdites deux mâchoires étant serrées contre ledit second élément sous l'action d'au moins une tige mise sous traction et le desserrage desdites parties formant mâchoire s'effectuant sous l'action d'un vérin à fluide sous pression supprimant, lorsqu'il est ali menté, l'effet de serrage des mâchoires contre le second élément, caractérisé par le fait qu'une première extrémité d'une tige traversant les deux mâchoires est solidaire du piston d'un vérin de poussée à fluide sous pression dont le cylindre porte contre la face extérieure de la première desdites mâchoires, que ladite tige traverse librement ladite première mâchoire, que la seconde extrémité de ladite tige est, tout au moins dans le sens de traction de la tige, solidaire de ladite seconde mâchoire, et que le piston est sollicité par un ou plusieurs ressorts dans le sens de traction de la tige et par le fluide sous pression dans le sens opposé. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le cylindre du vérin est fixé à ladite première mâchoire et que ladite seconde extrémité de la tige est solidaire de la seconde mâchoire non seulement dans le sens de traction de la tige, mais également en sens opposé. 3, Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend deux vérins alimentés simultanément et agissant en sens inverse sur deux tiges dont chacune est solidaire de l'une desdites deux mâchoires, 4, Dispositif suivant la revendication 3, appliqué au blocage et au déblocage d'un premier élément mobile verticalement, sous l'action d'un ou de plusieurs vérins de réglage de hauteur, par rapport un élément vertical, caractérisé par le tait que le ou les vérins du dispositif de blocage et de déblocage et le ou les vérins de réglage de hauteur comportent un circuit d'alimentation commun,