Brevet FR2584005A1 — publié le 19870102

"Dispositif de verrouillage pour le bridage temporaire de pièces", L'invention concerne un dispositif de verrouillage destiné à brider temporairement des pièces devant être immo- bilisées avec fermeté par exemple des portes de sas ou d'au- toclaves, des panneaux d'étanchéité, des écoutilles, ledit dispositif pouvant être utilisé soit comme verrou lorsqu'il est fixé sur le dormant d'une ouverture, soit comme dispositif de bridage de pièces à usiner lorsqu'il est fixé à la table d'une ma- chine-outil. On connaît déjà des verrous de ce genre destinés à exercer une force d'appui élevée sur un élément à brider avec fermeté, ceux-ci étantconstituésgénéralement d'une semelle d'appui immobilisée sur un support par des moyens de fixation et coopérant avec un bras ou une mâchoire de bridage animé d'un mouvement de balancier pour pouvoir sous l'action d'un organe de commande, le plus souvent rotatif, pivoter pour que l'une de ses extrémités dite "de bridage"vienne en appui sur la pièce ou élément à immobiliser. La difficulté naltt le plus souvent de ce que le bras de bridage, s'il est mobile angulairement, n'est pas ou peu déplaçable dans son plan lon- gitudinal de sorte que son utilisation est limitée aux seules pièces accessibles, c'est-à-dire à celles immédiatement en regard de sa zone d'appui (extrémité de bridage). L'invention concerne un verrou de bridage de ce type présentant l'originalité d'être animé d'un mouvement de trans- lation longitudinale et d'un mouvement angulaire à partir d'un seul et même organe de commande de manière à ce que ledit bras de bridage, jouant le rôle de coulisseau, puisse être amené en regard de la pièce à brider (par déplacement longitudinal) avant de pivoter (déplacement angulaire) en direction de la pièce à immobiliser. Ce but est atteint par le fait que le coulisseau est animé d'un mouvement de translation longitudinale et d'un mou- vement angulaire successif, la transition entre ces deux mouvements étant réalisée par un embrayage, en liaison avec le c.wlisseau et porté par l'organe de commande,mqbile en rotati.n par rapport à la semelle d'appui, des moyens de butée désoliidarisant cet organe de son embrayage pour provoquer le basculiement dudit coulisseau lorsque celui-ci a atteint sa fin de course longitudinale et que l'on poursuit la rotation de l'organe de commande. Selo^n une caractéristique de l'invention, le coulisseau comporte une lumière traversée par l'organe de commande et se déplace à l'intérieur d'un pontet, solidaire de la semelle d'appui, et pourvu d'un pivot d'articulation autour duquel bas- cule ledit organe de commande au cours de son mouvement angu- laire. Selon un mode de réalisation préférentiel, l'organe de commande est constitué d'un axe pourvu d'une portée filetée, vissée dans une douille taraudée insérée dans la semelle d'ap- pui, de moyens de contre réaction, provoquant le basculement du coulisseau, d'une portée lisse recevant une bague de fric- tion servant d'embrayage, d'une tête de manoeuvre, le sens de rotation de cet axe,(assurant le mouvement de translation lon- gitudinale du coulisseau), etant de sens opposé au filetage de la douille taraudée supportant cet axe. Avantageusement les moyens de contre réaction de bas- culement du coulisseau sont constitués d'une tête bémisphé- rique en appui sur une bague flottante, pourvus d'un siège de forme complémentaire, ladite bague étant pincée entre cette tête et la face inférieure du coulisseau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après et des dessins an- nexés dans lesquels: - les Figs. de 1 à 3 sont des vues en coupe longitudi- nale illustrant successivement trois phases de fonctionne- ment du dispositif selon l'invention, - la Fig. 4 est une vue de dessus de la figure 1, - la Fig. 5 est une vue en coupe selon la ligne B-B de 1& figure 4, - la Fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 2, - la Fig. 7 est une vue en plan d'une cale élévatrice utilisée pour modifier la hauteur de bridage du dispositif, Le dispositif de bridage selon l'invention qui, comme indiqué précédemment, s'apparente à un verrou, est constitué essentiellement de trois pièces distinctes: - la semelle d'appui 1, - le coulisseau de bridage 2, et - l'organe de commande 3 assurant le déplacement longi- tudinal et angulaire dudit.coulisseau. La semelle d'appui 1 se présente sous la forme d'une platine pourvue d'un perçage à épaulement 4 dans lequel est inséré une douille taraudée 5 recevant la portée filetée 31 de l'organe de commande 3. Cette semelle d'appui comporte également un orifice 6 servant au passage d'un organe de fixation 7 telle qu'une vis à tête à six pans creux destinée à fixer la semelle sur un support qui peut Otre une porte de sas, d'autoclave ou encore un panneau de fermeture étanche, voire également unetable de machine-outil si le dispositif n'est pas utilisé comme verrou mais comme simple organe de bridage de pièces à usiner. Le coulisseau 2 se présente sous la forme d'un bras allongé et comporte une lumière 8 que traverse l'organe de commande 3, ledit coulisseau comportant à son extrémité 21 dite "d'appui" un patin 9 monté articulé pour pouvoir prendre une position rigoureusement horizontale même lorsque ledit coulisseau est lui-même en position inclinée comme illustré en figure 3. Le montage du patin 9 s'effectue (figure 6) par un système usuel d'encliquetage à billes.Le patin 9 comporte en effet, une mortaise 10 dans laquelle pénètre une nervure ou tenon 11 attenante au coulisseau 2, les deux ailes 91,92 de ce patin 9 étant de type hémisphérique, les épaulements Iliet 112 du coulisseau étant de forme complémentaire pour constituer des sièges de pivotement dudit patin 9. La neryure 11 du coulisseau 2 est pourvue d'un alèsa e transversal 12 recevant deux billes 13 sollicitéestoutes deux vers l'exté- rieur, dans des directions opposées, par un ressort 14, leur sortie étant rendue impossible par une bavure ou un abatte- ment du chanfrein des deux extrémités de l'orifice 12. Ainsi le patin se monte de façon usuelle par simple encliquetage, puisqu'il comporte également deux orifices 15 traversant de - part en part ses joues 91 et 92. Ce type d'accouplement permet d'obtenir l'amovibilité du patin ainsi que son articulation sur rotule. L'organe de commande est constitué ici d'un axe 3, pourvu d'une part de la portée filetée 31 se vissant dans la douille taraudée 5, d'autre part de moyens de commande de basculement du coulisseau 2 et enfin d'une portée recevant l'embrayage 16, elle-même prolongée par une tête de manoeuvre 17, par exemple en forme d'écrou. Les moyens provoquant le mouvement angulaire du coulisseau 2 sont formés d'une coupelle hémisphérique 18 prolongant la portion filetée 31 de l'axe de commande, celle-ci étant en appui sur une bague 19 pincée entr cette coupelle et la face inférieure 22 du coulisseau 2. Cette bague 19 comporte un siège 191 ayant une forme complémentaire de la coupelle hémisphérique 18. L'axe de commande 3 est so- lidaire axialement du coulisseau 2 d'une part par une bague 22 située au regard de la face supérieure 23 du coulisseau et d'autre part par des circlips 20 et 21 entre lesquels est fixe l'embrayage Cet embrayage est constitué ici d'une bague fendue 16montée à friction sur la portée lisse 32 de l'axe 3, le jeu éventuel de cette bague 16 pouvant Etre rattrapé à l'aide d'une vis de réglage 16 pour serrer radialement la bague 16 sur ledit axe 3. La semelle d'appui 1 comporte enfin une réhausse 23 en forme de pontet (figure 1) que traverse le coulisseau 2, le bord supérieur 241 de l'ouverture 24 (de lrme sensiblement carrée) traversant de part en part le pontet 23 comportant un pivot 25 formé d'un qxe s'étendant sur toute la largeur de l'ouverture du pontet et sur les génératrices duquel s'ar- ticule le coulisseau 2 à la manière d'un fléau de balance. Le fonctionnement de ce verrou s'effectue de la façon suivante: dans la position initiale des pièces, c'est-à-dire lorsque le verrou est au repos, le coulisseau 2,occupe (figure 1), la position P illustré en trait mixte, c'est-à- dire qu'il est rétracté et que son extrémité d'appui 21 est pratiquement au droit de la face avant 11 de la semelle d'ap- pui 1. A ce stade l'axe de commande 3 est en position basse, c'est-à-dire que sa portée filetée 31 est au fond de la douil- le taraudée 5. Cette position correspond en fait à la position la plus basse du coulisseau. Enfin, le coulisseau est légèrement incliné, son ex- trémité d'appui 21 étant légèrement plus haute que son extrémité arrière 24. On observe également que dans cette position du coulisseau, celui-ci est en appui contre le pivot d'articulation 25 porté par le pontet 23. Lorsque l'on procède à la rotation de l'axe 3 par exem- ple par le jeu d'une clé en prise sur la tête polygonale 17 on provoque par cette rotation le déplacement du coulisseau vers l'avant en raison de l'embrayage 16 qui est accouplé audit coulisseau par un doigt d'entraînement 26 prisonnier d'une fourchette formée de deux pions 27 en saillie sur la face supérieure du coulisseau, la distance comprise entre ces deux pions permettant la course angulaire de la bague d'embrayage 16 et par conséquent de l'axe de commande 3,dont elle est solidaire en rotation. La course longitudinale du coulisseau est déterminée par conséquent par l'un des deux pions 27, mais également par la butée de l'extrémité arrière 81 de la lumière oblongue 8 du coulisseau comme visible en figure 2. A ce stade en effet, le coulisseau est immobilisé axialement et sa course est par conséquent interrompue. Si l'on poursuit alors la rotation de l'axe de commande 3 le couple d'entraînement devient supérieur au couple résultant de la friction de la bague 16 sur cet axe et on assiste alorsà une désolidarisation des deux composants puijque, d'une part le coulisseau est immobilisé axialement et qued'autre part, la bague de friction 16, sdlidaire du coulisseau par le doigt d'entratne- ment 26 et les pions 27,est quant à elle,bloquée en rotation. Lorsque la bague de friction 16 est désolidarisée de l'axe de commande 3 et que l'on persévère dans la rotation de cet axe, celui-ci se déplace verticalement par le vissage dans la douille , il se produit alors, par contre-reaction un basculement du coulisseau autourdu pivot d'articulation 25. Cette contre-réaction est due au fait qui lesens de rotation de l'axe de commande 3 est inverse du pas du filetage di ladouille taraudée 5 de la semelle d'appui 1. Ainsi,si le pas de cette douille est à gauche et que la rotation de l'axe de commande se fait à droite, ledit axe aura tendance à re- monter comme cela apparaît en figure 2 soulevant ainsi le coulisseau 2 contre lequel il est en appui par la coupel- le hémisphérique 18 et la bague flottante 19. En figure 2 le coulisseau 2 est sensiblement horizontal et a,par consequent, commencé son pivotement si on le compare à sa position en figure 1. Il ressort des explications pré- cêdentes que le mouvement angulaire du coulisseau ne débute qu'après la fin de son déplacement axial. Ces deux mouvements sont successifs et la transition est assurée par le debrayage de la bague fendue 16 de sorte que les mouvements de trans- lation et de balancier ont lieu immédiatement l'un après l'autre,sans temps d'arrêt. On observe en figure 3 que l'axe de commande 3 est dans la position haute maximum et que le coulisseau 2 a ter- miné sa course angulaire par rapport à l'axe de commande 3. Dans cette position la zone d'appui 21 du coulisseau et son patin 9 bride avec fermeté (en raison du bras de levier que constitue le coulisseau 2) l'élément 29 devant être verrouil- lé qui peut être, comme indiqué précédemment,une pièce à usiner ou encore le dormant ou l'huisserie d'une porte, d'une fenêtre ou d'un récipient à haute étanchéité tel qu'un autoclave ou une cuve quelconque. Le mouvement angulaire du coulisseau 2 peut intervenir avant que sa course axiale soit terminée, En effet, pn a observé que si la pièce 29 à brider (figure 2) a une forme en escalier et que la phase frontale 2i du coulisseau vient en butée sur cette pièce(avant que sa course longitudinale soit complète) que l'action de bridage par pivotement du coulis- seau se réalisait,puisque dès que le coulisseau rencontre une résistance, l'embrayage 16 cède de sorte que l'axe de commande 3 tourne seul, entranant par réaction le basculement dudit coulisseau. On peut par ailleurs, modifier la hauteur de bridage du coulisseau en surélevant la semelle d'appui 1 à l'aide de calesintercalaires 30 telles que celles illustrées en figure 7. Ces cales ont sensiblement la forme de la semelle d'appui 1 et comportent un embrèvement 31 et une découpe 32 servant respectivement à recevoir l'organe de fixation 7 destiné à immobiliser la semelle d'appui 1 sur son support et,d'autre part (figure 2),un doigt effacable 33 logé dans un trou borgne 34 de la semelle et soumis à la pression d'un ressort 35 travaillant en extension. Ainsi avant la fixation de la semelle d'appui 1 sur son support,on peut disposer sous sa face inférieure une ou plusieurs cales 30,-d'épaisseurs dif- férentes, celles-ci étant immobilisées longitudinalement et transversalement par les organes 7 et 33 positionnés dans les découpes 31 et 32 de ces cales 30. La fixation de l'organe 7 d'encrage de la semelle d'appui 1 est rendue possible par le fait que le coulisseau 2 comporte lui aussi un perçage 36 le traversant de part en part, celui-ci étant amené en alignement de l'organe de fixation 7 lorsque le coulisseau 2 est dans la position rétractée P de la figure 1. On observe en effet en figure 4 que la tête de la vis 7 à six pans creux est accessible par un outil en raison non seulement du perçage 36 du cou- lisseau mais également de la forme découpée du pontet 23. Afin d'éviter que la position excentrée du coulisseau par rapport à l'axe de commande 3 provoque par 9ravite son plongeon vers le bas et par conséquent gène le déplacement longitudinal dudit coulisseau, il est prévu dans la semelle d'appui 1 des pions de relevage 37 loges dans des perçages borgne 38 et soumis à l'action de ressorts39, ces pions pre- nant appui sous le coulisseau et étant destinés par consé- quent à maintenir celui-ci dans une position sensiblement relevée. Afin de limiter la courseverticale de l'arbre de commande 3 par rapport à la douille filetee 5 de la semelle d'appui 1,il est prévu de fixer sur l'une des faces latérales de la semelle 1 un indicateur de hausse 40 (figure 5) dont le bord supérieur 41 est replié à angle droit vers l'intérieur du dispositif de manière que lorsque le coulisseau atteint une position excessive il rencontre cette garde 41 qui,même si elle est à ressort, preévient l'opérateur que le coulisseau a atteint sa position maximum de basculement. En effet, si l'inclinaison du coulisseau est excessive,celuici aura tendance à deformer l'indicateur de hausse 4Q de sorte que le coulisseau 2 en échappant au bec 41 engendrera un cliqueti métallique caractéristique alertant l'opérateur. Ce dispositif peut de par la simplicité de sa construc. tion et de son fonctionnement être utilisé dans de multiples applications puisque fixe sur le dormant,c'est-a-dire sur l'huisserie d'une porte, d'une fenêtre ou sur la partie fixe d'un récipient,il peut servir à la fermeture étanche et rigoureuse d'un ouvrant ou d'un couvercle, alors que fixe sur une table de machine outil, il servira au bridage de pièg à usiner en raison du multiplicateur de puissance que cons- titue le bras de levier formé par le coulisseau. De même il pourrait également servir de loqueteau si on le fixe sur une huisserie de porte ou de fenêtre pour immobiliser une baie vitrée à coulissement axial. Dans ce cas le coulisseau Jouerait le rôle de penne grace à son double mouvement axial et angulaire. A cet effet, l'axe de commande peut com- porter à son extrémité opposée à sa tête 17 un Togement 42 à six pans creux pour permettre l'accessibilité à l'axe 3 des deux c6tés du support. Bien entendu, on pourra apporter des variantes de réa- lisation à ce dispositif mais celles-ci ne sortiront pas du cadre de l'invention qui est défini par un coulisseau à commande axiale et angulaire,manoeuvré par un seul et même organe de commande à embrayage,susceptible de céder, dès que le couple de rotation de l'organe de commande est supérieur au couple de frottement de l'embrayage. Le couple résultant de la friction de la bague fendue étant en effet supérieur au couple nécessaire au déplace- ment longitudinal du coulisseau par l'intermédiaire du doigt 26, mais insuffisant pour bloquer l'axe 3 dés la fin du déplacement du coulisseau 2. REVENDICATIONS 1') Dispositif de verrouillage pour le lridage tempo- raire de pièces à immobiliser avec puissance du type constitué d'une semelle d'appui, d'un bras de bridage, mobile angulaire- uent et d'un organe de commande pour la manoeuvre dudit bras, diIspositif caractérisé en ce que le bras de bridage (2) est un coulisseau animé d'un mouvement de translation longitudina- le et d'un mouvement angulaire successif, la transition entre ces deux mouvements étant réalisée par un embrayage (16) en liaison avec le coulisseau (2) et porté par l'organe de com- mande (3), mobile en rotation par rapport à la semelle d'appui (1), des moyens de butée (26,27) désolidarisant cet organe (3) de son embrayage (16) pour provoquer le basculement dudit coulisseau (2) lorsque celui-ci a atteint sa fin de course longitudinale et que l'on poursuit la rotation de l'organe de commande (3). 2') Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coulisseau comporte une lumière (8) traversée par l'organe de commande (3) et se déplace à l'in- térieur d'un pontet (23), solidaire de la semelle d'appui (1) et pourvu d'un pivot d'articulation (25) autour duquel bascule le coulisseau (2) au cours de son mouvement angulaire. 3 ) Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande (3) est constitué d'un axe pourvu d'une portée filetée (31), vissée dans une douille taraudée (5) insérée dans la semelle d'appui (1), de moyens de contre réaction (18-19), provoquant le basculement du coulisseau (2), d'une portée lisse (32) recevant une bague de friction (16) servant d'embrayage, d'une tête de manoeuvre( le sens de rotation de cet axe,(assurant le mouvement en trans lation longitudinale du coulisseau (2)),étant de sens opposé au filetage de la douille taraudée (5) supportant cet axe. 4 ) Dispositif de verrouillage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de contre réaction de basculement du coulisseau (2) sont constitués d'une tete hémisphérique (18) en appui sur une bague flottante (19)? pourvue d'un siège de forme complémentaire, ladite bague étant pincée entre cette tête et la face inférieure (22) du coulisseau (2). 5e) Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications I à 4 caractérisé en ce que l'embrayage est constitué d'une bague fendue (16) avec rattrapage de jeu, montée à friction sur l'axe de commande (3), cette bague étant pourvue d'un doigt (26)(pour l'entraînement longitudi- nal du coulisseau), coopérant avec une fourchette formée de deux pions (27) solidaires dudit coulisseau (2), dont l'écar- tement correspond à la course angulaire de ladite bague (16), le doigt venant alternativement en butée sur l'un ou l'au- tre pion, selon la position "sortie ou rétractée" dudit cou- lisseau. 6 ) Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de butée sont formés par les pions (27) fixes sur le coulis- seau (2) et par les deux extrémités de la lumière (8) ména- gée dans ce coulisseau. 7 ) Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisée en ce que le couple de la friction de la bague fendue/embrayage (16) est supérieur au couple nécessaire au déplacement longitudinal du coulisseau par l'intermédiaire du doigt (26), mais insuffi- sant pour bloquer l'axe (3) dés la fin du déplacement du coulisseau (2). 8') Dispositif selon l'une quelconque des revendications de 1 à 7, caractérisé en ce que le coulisseau (2) comporte un perçage (36) le tra- versant de part en part et susceptible d'être amené, lorsqu'il est en po- sition rétractée, en alignement avec un autre perçage (6) de la semelle d'appui (1) pour avoir accès à l'organe de fixation (7). 9 ) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la semelle d'appui comporte un trou borgne (34) dans lequel est logé un pion effaçable (33) soumis à l'action d'un ressort (35), ce pion servant au centrage et à l'immobi- lisation d'une cale intercalaire (30) permettant de rehausser le dispositif de bridage et de l'adapter à des hauteurs différentes de pièces. ) Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications I à 9, caractérisé en ce que l'axe de commande (3) comporte à chacune-de ses deux extrémités un organe de manoeuvre telle qu'une tête (17) en forme d'écrou d'hexagonal et unecavité (42) à six pans creux, 11') Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coulisseau comporte au niveau de son extrémité d'appui (21) un patin amovible (9) fixé par un encliquetage à billessur ladite extrémité d'appui, ledit patin étant ar- ticulé pour pouvoir être amené dans des plans différents de l'orientation du coulisseau. 12 ) Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications de 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un indicateur de hausse (40) pourvu d'un bec élastique (41) orienté en direction du coulisseau pour limiter sa course ascensionnelle. 13 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est fixé sur le dormant d'une ouverture de porte, de fenêtre, de récipient pour agir comme verrou. 14 ) Dispositif de bridage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est fixé par la vis (7) sur la table d'une machine-outil pour servir au bridage de pièces à usiner.