Brevet FR2492298A1 — publié le 19820423

"Dispositif de serrage à commande pneumatique et en particu- lier étau de machine." L'invention concerne un dispositif de serrage à commande penumatique et en particulier un étau de machine, comportant, dans un boîtier fixe, un mors de serrage mobile dans le sens du serrage, un dispositif de réglage grossier du mors de ser- rage par rapport au boîtier fixe, un amplificateur de puissan- ce prévu, entre le dispositif de réglage et le mors de serra- ge, dans un boîtier d'entraînement et muni d'un organe primai- re à commande pneumatique, l'amplificateur de puissance possé- dant aussi à une de ses extrémités une butée reliée au dispo- sitif de réglage ainsi qu'à son autre extrémité un organe se- condaire mobile dans le sens du serrage et agissant sur le mors de serrage. Sur' les amplificateurs de puissance de construction mé- canique ou mécanique et hydraulique, comme on en utilise dans des dispositifs de serrage du genre décrit plus haut (voir de- mande de brevet RFA 23 46 771), leur organe secondaire exécute une course de puissance relativement courte. Ceci est dû au rapport de l'amplificateur de puissance. Cette courte course de puissance, qui est seulement d'environ 1 mm, est trop fai- ble pour qu'on puisse introduire et retirer commodément des pièces dans le dispositif de serrage. Pour cette raison et pour que le dispositif de serrage soit utilisable aussi avec des pièces de dimensions différentes, il est prévu sur le dis- positif de serrage connu un dispositif de réglage. Ce dernier se compose d'une vis de réglage déplaçable dans un écrou. L'écrou lui-même peut se régler par paliers dans le boîtier fixe, pendant qu'avec la vis de réglage, on peut exécuter un réglage fin continu. Pour que le mors de serrage puisse d'abord être déplacé sur une course d'approche assez grande jusqu'à ce qu'il soit en butée contre la pièce, il est néces- saire, sur les dispositifs de serrage connus, de tourner la vis de réglage. Indépendamment de ce que le fait de tourner à la main la vis de réglage, spécialement dans une fabrication de série, est compliqué, on rencontre des difficultés non né- gligeables quand on veut commander la vis de réglage avec un moteur, pour augmenter la course d'approche, c'est-à-dire la largeur d'ouverture du dispositif de serrage. On connaît aussi un dispositif de serrage à amplificateur de puissance (brevet RFA 23 64 912), dans lequel cet amplifi- cateur est disposé dans un boîtier mobile dans la partie fixe du dispositif de serrage. L'amplificateur de puissance est muni d'un poinçon primaire pouvant être inséré à une extrémi- té de l'amplificateur de puissance sous l'action d'une bielle ainsi que d'un poinçon secondaire sortant alors à l'autre ex- trémité dans le même sens. Par ailleurs le dispositif de ser- rage présente un système de blocage agissant quand le mors de serrage vient contre la pièce, ce système verrouillant, par rapport à la pièce fixe, le boîtier qui contient l'amplifica- teur de puissance. Quand le boîtier mobile contenant l'ampli- ficateur de puissance doit alors être amené en butée contre la pièce à serrer, il faut que le dispositif de verrouillage se mette en position de blocage exactement à l'endroit o le mors de serrage vient en butée contre la pièce, si l'effet de l'amplificateur de puissance doit être complètement exploité. S'il faut alors serrer des pièces à tolérances grossières, comme des pièces brutes de fonderie, l'épaulement d'appui né- cessaire au verrouillage doit être amené dans une position telle que le dispositif de serrage verrouille parfaitement, même avec la pièce ayant la cote la plus grande. Mais, sur les pièces aux cotes les plus faibles, seulement une partie de la course de l'amplificateur de puissance et donc seulement une partie de sa puissance de serrage entrent en action. Ce dispositif de serrage connu ne convient donc que pour serrer des pièces de série dont les différences de cotes sont très faibles, par exemple des pièces ébauchées. Le but de l'invention est donc de créer un dispositif de serrage à commande pneumatique et en particulier un étau de machine du type indiqué plus haut, qui présente une course d'ouverture relativement grande et assure un excellent serra- ge de pièces de série, toujours avec la même force de serrage, même pour des différences importantes sur les cotes. Ceci est réalisé suivant l'invention par le fait que dans le boîtier d'entraînement il est prévu un coin mobile perpen- diculairement au sens de serrage de l'amplificateur de puis- sance, pouvant être enfoncé dans le sens de serrage entre son organe secondaire ou sa butée et la pièce voisine, et entrai- né par une unité pneumatique piston-cylindre, dont la chambre de compression est disposée, par l'intermédiaire d'une con- duite de raccordement et d'une soupape à maxima de pression réglable disposée dans cette dernière, en amont de la cham- bre de compression de l'entraînement de l'organe primaire. Sur le nouveau dispositif de serrage, le coin assure une course d'ouverture relativement grande. Cette course permet de placer sans problèmes dans le dispositif de serrage des pièces de série ayant des tolérances assez grandes. Au moyen d'un coin entraîné par une unité pneumatique piston-cylindre, le mors de serrage s'appuie, avec une précharge réglable par la soupape à maxima, contre la pièce introduite dans le dis- positif de serrage. Une fois que cette précharge est atteinte, la vanne à maxima s'ouvre, de sorte que de l'air comprimé peut pénétrer dans la chambre de compression de l'unité piston- cylindre qui commande l'organe primaire. De cette façon l'am- plificateur de puissance est actionné avec une course de puissance dépendant de la course du piston. Comme, sur le nou- veau dispositif de serrage pneumatique, la course de puissance ne commence toujours qu'au moment o le mors de serrage est déjà contre la pièce, cette dernière se serre toujours à la même force de serrage, indépendamment de ses tolérances. Au moyen d'un dispositif de réglage approprié, qui limite la course du piston entraînant l'amplificateur de puissance, on peut de plus régler cette force ou puissance de serrage. Il est important aussi qu'en actionnant une seule soupape, on puisse serrer et desserrer automatiquement la pièce. Le dispo- sitif de réglage à commande manuelle est prévu seulement pour mettre le réglage du dispositif de serrage sur des pièces qui ont d'autres cotes. On expliquera l'invention plus en détail à l'aide d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple représenté au dessin annexé. Dans ce dessin: La figure 1 est une coupe longitudinale du dispositif de serrage, la figure 2 est une coupe partielle suivant II-II de la figure 1. Dans le boîtier fixe 1, le mors 2 est logé mobile dans le sens de serrage S. Un écrou 4 maintenu entre deux chevilles 3 peut être déplacé par étapes dans le sens du serrage par rapport au bottier 1 par changement de position d'enfichage des chevilles 3. Dans l'écrou 4 se trouve une vis de réglage , dont le corps d'entraînement passe dans le bottier d'en- traînement 6. Ce dernier est fixé au mors 2. Dans le boîtier d'entraînement il est prévu un amplifi- ficateur mécanique de puissance à genouillères.-De chaque côté du corps d'entraînement 5a se trouve une paire de genouillères 7 disposées parallèlement au sens de serrage S. Un levier de chaque genouillère s'appuie à une butée 8, pendant que l'autre levier de genouillère agit sur un organe secondaire 9. L'en- traînement-de l'amplificateur à genouillères est assuré par un piston 11 mobile dans un cylindre 10. La course à vide de ce piston 11 peut être limitée avantageusement par la vis de butée 12, dont la tête est munie de bagues repères 13. Dans le boîtier d'entraînement 6 il est prévu par ailleurs un coin 14 mobile perpendiculairement au sens de serrage S de l'amplificateur de puissance 7-9. Ce coin 14 pénètre entre l'organe secondaire 9 et une rampe 15 du-boîtier 6. L'organe secondaire 9 a aussi une rampe 16. L'entraine- ment du coin 14 est assuré par un piston 17 mobile parallèle- ment au sens de serrage S dans un cylindre 18. Le piston 17 présente une rampe 19 oblique par rapport à son axe et qui coopère avec une autre rampe correspondante 20 du coin 14. L'angle formé par les rampes 19, 20 du coin 14 et du piston 17 avec l'axe du piston est avantageusement plus petit que l'angle de frottement, de sorte qu'il se produit un blocage automatique entre les rampes 19, 20 glissant l'une sur l'autre. Par l'intermédiaire d'une conduite de raccordement 21, 3-5 la chambre de compression 18a du cylindre 18 est reliée à la chambre de compression lOa du cylindre 10. Dans cette conduite de raccordement 21 il est prévu une soupape à maxima de pres- sion 22 réglable. Au moyen de la conduite 21, les chambres de compression 18a et iQa sont montées en série. Le boîtier d'entraînement 6 comporte par ailleurs une tubulure de raccordement 23 et un distributeur rotatif 24 commandant l'arrivée d'air comprimé. Dans la conduite d'arrivée du distributeur rotatif 24 il est prévu une soupape anti- retour 25. Par ailleurs le fond 17a du piston 17 comporte une soupape de sûreté 26. Le piston 17 présente un orifice central 27, dans lequel pénètre une tige fixe 28. Pour le serrage d'une série de pièces W, dont les dimen- sions sont à peu près les mêmes et qui ne diffèrent qu'à l'in- térieur des tolérances de fabrication, le mors de serrage est amené à la main, par déplacement de l'écrou 4 et par rotation de la vis de réglage 5, dans une position dans laquelle sa mâchoire 2a est à une distance H d'environ 3 mm de la pièce W. Cette distance H correspond à la course d'ouverture du dis- positif de serrage. Si maintenant le distributeur rotatif 24 est tourné dans la position de la figure 1, de l'air comprimé peut arriver dans la chambre de compression 18a. Cela déplace le piston 17 vers la gauche et sa rampe 19 déplace la pièce 14 vers le haut, perpendiculairement au sens de serrage S. Le coin 14 déplace le mors de serrage 2 vers la gauche, jusqu'à ce que sa mâchoire 2a vienne contre la pièce W. Les genouillè- res 7 de l'amplificateur de puissance restent alors dans leur position de repos dessinée. Au moyen du coin 14, la mâchoire 2a est appliquée contre la pièce avec une précharge déterminée. Dès que la mâchoire 2a est en butée contre la pièce W, la pression de l'air augmente dans la chambre de compression 18a, jusqu'à atteindre la valeur de la précharge et elle ouvre alors la soupape à maxima réglable 22. La précharge est réglable par la soupape à maxima 22. Une fois que la précharge est atteinte, quand la soupape 22 a libéré la conduite de raccordement 21, la course de puis- sance proprement dite commence. L'air comprimé arrivant dans la chambre de compression lOa déplace le piston 11 vers le bas et actionne ainsi les genouillères 7 de l'amplificateur de puissance. Comme la course de puissance commence seulement quand la mâchoire de serrage 2a est appliquée contre la pièce avec une précharge déterminée, la puissance de serrage produite par l'amplificateur de puissance est toujours la même, indé- pendamment des tolérances des pièces. Mais, pour pouvoir adapter à toutes les pièces la puis- sance de serrage produite par l'amplificateur de puissance et exclure un endommagement des pièces, on peut régler la puis- sance de serrage avec. la vis de butée 12. Cette vis permet de régler la course à vide du piston 11. Chaque réglage de la vis 12 se lit facilement au moyen des bagues repères 13. En limitant la course à vide du piston 11, on réduit plus ou moins sa course utile, de sorte qu'on peut régler aussi la puissan- ce de serrage réelle de l'amplificateur de puissance. Le blocage automatique entre les rampes 19, 20 empêche le coin 14 de céder quand l'amplificateur de puissance est actionné. La vanne anti- retour 25 assure que, même en cas de chute de pression de l'air comprimé, l'efficacité du disposi- tif de serrage est entièrement conservée. Le desserrage et l'ouverture du dispositif de serrage se font par rotation du distributeur rotatif 24 dans une nou- velle position de rotation, dans laquelle la chambre de com- pression 18a communique avec l'air extérieur par des orifices correspondants pratiqués dans le distributeur rotatif et dans le boitier d'entraînement. Par l'intermédiaire de la conduite de raccordement 21 et de la vanne anti-retour 29, l'air com- primé peut alors s'échapper de la chambre de compression lOa pour aller dans la chambre de compression 18a et, de là, à l'air extérieur. Les pièces 7 et 9 de l'amplificateur de puis- sance, le piston 11 ainsi que le piston 17 et le mors de ser- rage 2 sont ramenés par des ressorts de rappel dans leur po- sition de départ. La mâchoire de serrage 2a recule alors de la valeur de la course d'ouverture FI par rapport à la pièce W, de sorte que celle-ci peut être facilement retirée. La course d'ouverture H est intentionnellement juste assez gran- de pour que les pièces d'une série puissent être placées fa- cilement entre les mâchoires et qu'il n'y ait pas la place d'un doigt entre les pièces placées et les mâchoires. Il n'y a donc pas de danger qu'un doigt se blesse en se coinçant entre la pièce et les mâchoires. Une autre mesure de sécurité est constituée par la sou- pape de sûreté 26, qui est dans le fond de piston 17a. En ef- fet si la course d'ouverture H est réglée trop grande, de sorte que cette course soit plus grande que la course du mors de serrage 2 pouvant être produite réellement par le coin 14, le piston 17 est alors déplacé à gauche au moment de l'action- nement du distributeur rotatif 24 jusqu'à ce que la tige 28 ouvre la soupape de sûreté 26. Indépendamment du fait que, de cette façon, on évite une autre augmentation de pression 8 dans la chambre de compression 18a et donc un actionnement de l'amplificateur de puissance, l'écoulement de l'air produit un signal acoustique, qui attire l'attention de l'opérateur sur le défaut de réglage. L'invention ne se limite pas à l'exemple d'exécution re- présenté. Au lieu de l'amplificateur de puissance mécanique représenté, on peut aussi utiliser un amplificateur de puis- sance mécanique d'une autre conception ou encore un amplifica- teur de puissance hydraulique. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de serrage à commande pneumatique et en particulier étau de machine, comportant un mors de serrage mobile dans le sens du serrage dans un boîtier fixe, un dispo- sitif de réglage grossier du mors de serrage par rapport au boîtier fixe dans le sens du serrage, un amplificateur de puissance prévu, entre le dispositif de réglage et le mors de serrage, dans un boîtier d'entraînement et muni d'un organe primaire à commande pneumatique, l'amplificateur de puissance possédant aussi à une de ses extrémités une butée reliée au dispositif de réglage ainsi qu'à son autre extrémité un orga- ne secondaire mobile dans le dispositif de serrage, cet orga- ne secondaire agissant sur le mors de serrage, caractérisé par le fait que dans le boîtier d'entraînement (6) est disposé un coin (14) mobile perpendiculairement au sens de serrage de l'amplificateur de puissance (7 à 9), pouvant être enfoncé dans le sens de serrage entre son organe secondaire (9) ou sa butée ( 8) et la pièce voisine (16), et entraîné par une unité pneumatique piston-cylindre (17, 18), dont la chambre de compression (18a) est disposée, par l'intermédiaire d'une conduite de raccordement (21) et d'une soupape à maxima de pression réglable (22) montée dans cette dernière, en amont de la chambre de compression (10a) de l'entraînement de l'organe primaire (10, 11). 2.- Dispositif de serrage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour l'entraînement du coin (14), il est prévu un piston (17) mobile dans un cylindre (18) per- pendiculairement au sens de déplacement du coin, le piston comportant une rampe (19) oblique par rapport à son axe, qui coopère avec une autre rampe correspondante (20) du coin (14). 3.- Dispositif de serrage suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que l'angle formé par les rampes (19, ) du coin (14) et du piston (17) est plus petit que l'angle de frottement, de sorte qu'il se produit un blocage automati- que entre les rampes (19,20) au contact l'une de l'autre. 4.- Dispositif de serrage suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le mors de serrage (2) est fixé au boîtier d'entraînement (6) et que le coin (14) peut être enfoncé entre une rampe (15) du boîtier d'entraînement (6) et une rampe (16) de l'organe secondaire (3). 5.- Dispositif de serrage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le corps d'entraînement (5a)d'une vis de réglage (5) se déplaçant par rapport au boîtier fixe (1) passe à travers le boîtier d'entraînement (6) et que la butée (8) de l'amplificateur de puissance s'appuie à l'extrémité libre (5b) du corps d'entraînement (5a). 6.- Dispositif de serrage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'amplificateur de puissance est un système à genouillère (7 à 9) dont les leviers (7) sont parallèles à la direction de serrage (5) et peuvent être entraînés par un piston (11) agissant sur leurs extrémités contiguës et mobile perpendiculairement à la direction de ser- rage. 7.- Dispositif de serrage suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que la course à vide du piston (11) peut être limitée par une vis de butée (12). 8.- Dispositif de serrage suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le piston (17) comporte un orifice central (27) et, en fond de piston (17a), une soupape de sûre- té (26), qui, dans la position de serrage la plus avancée du piston (17), s'ouvre sous l'action d'une tige (28) stationnai- re disposée dans l'orifice. 9.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que dans la conduite d'entrée d'un distributeur (24) d'alimentation en air comprimé, est disposée une soupape anti-retour (25).