Brevet FR2553021A1 — publié le 19850412

Dispositif de sécurité à auto-blocage pour machines-outils. La présente invention se rapporte à un dispositif de sécurité pour une machine-outil et vise plus particulièrement un dispositif de sécurité à auto-blocage pour tout élément mécanique à déplacement non horizontal, commandé par un système vis-écrou. Le problème posé par des chutes accidentelles de parties mobiles à déplacement vertical ou oblique intégrées aux ensembles de machines-outils à la suite d'une détérioration des écrous porteurs se révèle très important dans de nombreuses machines, notamment dans celles où se produisent de grandes forces dynamiques. Ce problème est soulevé par exemple, dans les multiples chargeurs et extracteurs de presses d'emboutissage d'une installation d'automatisation sur presses. Les chocs et les vibrations peuvent provoquer dans les matériaux des écrous porteurs des efforts plus élevés que le serrage lui-même. Une surcharge dans ces matériaux et une rupture de ces écrous portours sont donc susceptibles de se produire avec un faible complément de forces dynamiques. Il est connu de renforcer un écrou porteur par un second. Cette solution ne permet pas un contrôle visuel immédiat et systématique de la rupture de l'écrou principal car elle suppose un dispositif de contrôle électrique ou électronique sujet à des défaillances relavant d'une utilisation peu fréquente. Le dispositif de sécurité à auto-blocage conforme à l'invention a donc pour but essentiel d'apporter une solution simple et particulièrement économique au problème évoqué ci-dessus. A cet effet, il comprend en combinaison et suivant une particularité de l'invention : - un écrou de sécurité constitué par une pièce intérieure taraudée et fendue longitudinalement, à paroi extérieure tronconique, vissée sur la vis de commande du système vis-écrou d'une part, et par une pièce extérieure présentant un alésage axial de conicité correspondante dans lequel pénètre cette pièce intérieure d'autre part ; et un boîtier fixé sur l'élément mobile solidaire de l'écrou porteur du système vis-écrou, traversé par la vis de commande et renfermant cet écrou de sécurité dans un alésage axial de manière à être lié provisoirement en rotation avec cette pièce intérieure par une bride de maintien d'une part, et à pouvoir s'appuyer sur la face supérieure de cette pièce extérieure par un épaulement distant de cette face supérieure de la hauteur de chute prédéterminée de cet élément mobile lors de la rupture de cet écrou porteur simultanément à celle de ladite liaison en rotation d'autre part. Ce dispositif de sécurité à auto-blocage présente de nombreux avantages la chute d'un appareil à déplacement vertical ou oblique est radicalement supprimée de façon simple le contrôle électrique ou électronique de la rupture de l'écrou porteur est remplacé par un contrôle visuel immédiat par annulation automatique du maintien extérieur de l'écrou porteur, la rupture des ensembles mécaniques en amont est éli minée la détérioration du moteur d'entraînementde la vis de commande est évite car cette vis continue de tourner après la rupture de l'écrou porteur ce dispositif de sécurité peut être fixé indifféremment sur ou sous l'élément mobile commandé par le système vis-écrou ; et - ce dispositif de sécurité maintient la charge supportée par le système v:s-écrou pendant le changement de l'écrou détérioré. Suivant une autre particularité de l'invention, la face supérieure de cette pièce extérieure est revêtue d'une ron#delle anti-friction. Cette rondelle limite au mieux les frottements entre ce boîtier solidaire de l'élément mobile immobilisé après la rupture de l'écrou porteur de ce dernier1 et la pièce extérieure de l'écrou de sécurité. L'invention va être décrite plus en détail à l'aide de la description qui suit d'un mode de réalisation préférentiel, donnée à titre d'exemple nullement limitatif et en regard des dessins annexés dans lesquels - la figure l représente une vue en coupe axiale d'un dispositif de sécurité à auto-blocage conforme à l'invention, avant rupture de l'écrou porteur - la figure 2 représente une vue semblable à celle de la figure l après rupture de l'écrou porteur - la figure 3 représente une section droite du dispositif illustré à la figure l suivant la ligne 3-3 ; et - la figure 4 représente une vue du dispositif illustré à la figure 2 en coupe suivant la ligne 4-4. Selon la forme d'exécution représentée aux figures 1 à 4, un dispositif de sécurité à auto-blocage conforme à l'invention comprend un écrou de sécurité 2 vissé sur une tige filetée ou vis de commande 4 d'un chariot mobile 6 de machine-outil, et un bottier 7 fixé sur celui-ci par une semelle 9. Cette vis de commande déplace ce chariot par l'intermédiaire d'un écrou porteur 8 solidaire de ce dernier. L'écrou de sécurité 2 est constitué par une pièce intérieure 10 taraudée et fendue longitudinalement, et une pièce extérieure 12. Ces deux pièces comportant toutes deux des parties tronconiques 14 de même conicité par lesquelles elles sont en contact. La pièce intérieure 10 comporte une partie inférieure 16 également fendue qui prolonge la partie tronconique 14 en se raccordant à celle-ci par un épaulement, et dont la section est choisie ici hexagonale. Le bottier 7 est traversé par la vis de commande 4 et contient cet écrou de sécurité 2 à l'intérieur d'un alésage axial 18. Ce bottier est lié provisoirement en rotation avec la pièce intérieure 10 de l'écrou 2 au moyen d'une bride de maintien 20. Cette bride solidaire du bottier 7 présente une ouverture axiale 22 de profil conjugué à celui de la partie inférieure 16 de la pièce intérieure 10. L'alésage 18 du bottier 7 se prolonge au-dessus de la face supérieure de la pièce extérieure 12 d'une hauteur h jusqu'à un épaulement 24. Cette pièce extérieure 12 est de préférence revêtue d'une rondelle anti-friction 26. Le fonctionnement simple et sûr du dispositif de sécurité à auto-blocage précédemment décrit est le suivant, en référence aux figures 1 à 4 Lors de la rotation de la vis de commande 4, l'écrou de sécurité 2 enfermé dans le bottier 7 est maintenu par la bride 20 grâce aux profils conjugués des parties 16 et 22 ; il suit donc le déplacement du chariot mobile 6. En cas de rupture des filets de l'écrou porteur 8, toute la masse du chariot mobile 6 prend appui sur la pièce extérieure 12 après une hauteur de chute prédéterminée h, par l'intermédiaire de l'épaulement 24 (figure 2) ; cette pièce extérieure 12 exerce alors une pression sur la pièce intérieure déformable 10 qui n'est automatiquement plus maintenue par la bride 20. Cette pièce intérieure 10 est bloquée sur la vis de commande 4 et en devient solidaire. La vis de commande poursuit sa rotation en supportant la masse du chariot mobile 6 immobilisé par l'intermédiaire de la rondelle anti-friction 26 en appui sur la pièce extérieure 12 de l'écrou de sécurité 2. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux dispositions décrites ci-dessus ; elle embrasse au contraire toutes les variantes comme celle où le bottier 7 présente une seconde semelle 28 (figure 1) destinée à permettre sa fixation aussi bien au-dessus qu'au dessous du chariot mobile 6. REVENDICATIONS. 1. Dispositif de sécurité à auto-blocage pour élément mécanique à déplacement non horizontal, commandé par un système vis-écrou du type comportant un écrou porteur (8) solidaire de cet élément mobile (6) tel qu'un chariot de machine-outil, et vissé sur une tige filetée (4), caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison - un écrou de sécurité (2) constitué par une pièce intérieure taraudée et fendue longitudinalement (10) à paroi extérieure tronconique, vissée sur cette tige filetée (4) d'une part, et une pièce extérieure (12) présentant un alésage axial de coni cité correspondante (14) dans lequel pénètre cette pièce inté rieure d'autre part ; et - un boitier (7) fixé sur cet élément mobile (6) par une semelle (9), traversé par cette tige filetée (4) et renfermant cet écrou de sécurité (2) dans un alésage axial (li8) de manière à être lié provisoirement en rotation avec cette pièce intérieure (10) par une bride de maintien (20) d'une part, et à pouvoir s'appuyer sur la face supérieure de cette pièce extérieure (12) par un épaulement (24) distant de cette face supérieure d'une hauteur de chute prédéterminée h de cet élément mobile (6) lors de la rupture de cet écrou porteur (8) simultanément à celle de ladite liaison en rotation d'autre part. 2. Dispositif de sécurité suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la face supérieure de cette pièce extérieure (12) est revêtue d'une rondelle anti-friction (26). 3. Dispositif de sécurité suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ce boîtier (7) présente une seconde semelle (28) destinée à permettre sa fixation aussi bien au-dessus qu'au-dessous de cet élément mobile (6).