Brevet FR2586370A1 — publié le 19870227

"Etau pour le serrage de deux pièces. " La présente invention porte sur un étau pour le serrage de deux pièces. Un tel étau est utilisé pour l'usinage de pièces. Il est monté sur une table tournante ou une table mobile de machine-outil. Classiquement, dans une opération de fabrication d'un corps de valve de répartition d'air, une face d'un bloc parallélépipédique rectangle en alliage d'aluminium est fraisée pour la réalisation d'une surface de référence, puis un orifice, pour l'introduction d'un corps de vanne, est fait au tour ou avec une machine semblable, parallèle- ment à cette surface de référence. Ensuite, un ensemble de pièces, c'està-dire desdits corps, est monté sur une table, en ajustant lesdits orifices sur des broches ver- ticales, c'est-à-dire des gabarits, prévus sur la table, et en serrant ces pièces au moyen de barres plates. Cepen- dant, dans ce cas, la position de montage doit tre chan- gée après chaque usinage de surface. Par conséquent, les opérations de changement de position sont laborieuses et les forces de serrage des pièces peuvent devenir irrégu- lières. En conséquence, un but principal de l'invention est de fournir un étau dans lequel deux pièces puissent être fermement serrées au moyen d'une seule vis et qui puisse être réglé pour serrer fermement deux pièces d'épaisseur différente. A cet effet, la présente invention a pour objet un étau pour le serrage de deux pièces, caractérisé par le fait qu'il comprend un corps ayant une rainure à section en forme de T et des première et deuxième surfaces de réfé- rence perpendiculaires à cette rainure, deux éléments mobiles montés dans cette rainure en forme de T entre-ces première et deuxième surfaces de référence, ayant des sur- fases de serrage respectivement opposées à ces surfaces de référence, et pourvus, sur leurs côtés arrière opposés à ces surfaces de serrage, de surfaces inclinées de façon à converger vers la rainure en forme de T, un coin monté entre ces surfaces inclinées, un bloc monté coulissant et dégageable dans la rainure en forme de T entre les éléments mobiles, et une vis réunissant ce coin et ce bloc pour pousser le coin vers le bloc. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de formes de réalisation de l'étau selon l'invention, faite en se référant aux dessins an- nexés, sur lesquels: - La figure 1 - La figure 2 - La figure 3 - La figure 4 - Les figures - La figure 5 - Les figures est une vue de côté d'un étau correspondant à une réalisation de l'invention, est une vue de dessus dans la direction de la flèche II de la figure 1, est une vue en bout dans la direction de la flèche III de la figure 1, est une représentation en perspective d'un étau correspondant à une autre réalisation, 4a et 4b sont respectivement une vue et une représentation en perspective matiques d'une pièce à usiner, en bout sché- est une représentation en perspective d'un corps d'étau, 6, 7, 8 et 9 sont respectivement une repré- sentation en perspective, une vue de côté, une vue de dessus et une vue en bout d'un élément mobile, - Les figures , 11, 12 et 13 sont respectivement une représentation en perspective, une vue en bout, une vue de dessus et une vue de côté d'un coin, - Les figures 14, 15, 16 et 17 sont respectivement une représentation en perspective, une vue de côté, une vue de dessus et une vue en bout d'un écrou en forme de T, - Les figures 18, 19, 20 et 21 sont respectivement une représentation en perspective, une vue de côté, une vue de dessus et une vue en bout d'un élément support, - La figure 22 est une vue de côté d'un corps d'étau pour- vu d'un élément support en position normale, puis inverse, - La figure 23 est une représentation en perspective d'un élément d'arrêt, - Les figures 24, 25 et 26 sont respectivement deux vues de dessus et une vue de côté montrant des utilisations de la réalisation, et - Les figures 27 et 28 sont des vues de côté d'une autre réalisation. Un corps d'étau I est pourvu a sa surface supérieure d'une rainure longitudinale 2 à section en forme de T (voir figure 3). Une extrémité de cette rainure 2 en forme de T est fermée par une saillie 3 qui fait corps avec le corps d'étau 1. Cette saillie 3 a une première surface de référence 4 qui est perpendiculaire à la rai- nure 2 en forme de T. Un élément support 5 est fixé à l'autre extrémité de la rainure 2 en forme de T par deux vis de blocage 6 ( figure 2). L'élément support 5 est pourvu d'une deuxième surface de référence 7 qui est per- pendiculaire à la rainure 2 en forme de T. Entre les pre- mière et deuxième surfaces de référence 4 et 7, des élé- ments mobiles 9 et 11 sont montés coulissants et dégagea- bles dans la rainure 2. L'élément 9 a une surface de serrage 8 opposée à la première surface de référence 4. L'élément 11 a une surface de serrage 10 opposée à la deuxième surface de référence 7. Les éléments 9 et 11 sont, sur leurs côtés arrière opposés aux surfaces 8 et , pourvus de surfaces inclinées 12 et 13 qui sont in- clinées de façon à converger vers la rainure 2 en forme de T. Des surfaces inclinées d'un coin 14 sont en contact glissant avec ces surfaces inclinées 12 et 13. Un écrou 15, en forme de T est placé sous le coin 14 et monté coulissant dans la rainure 2. Une vis 18 à tête à six pans creux est engagée dans un trou étagé 16 prévu dans le coin 14 et vissée dans le trou taraudé 17 de l'écrou 15 en forme de T. Le coin 14, poussé par la vis 18 serrée, pousse les éléments mobiles 9 et 11 vers les surfaces de référence 4 et 7, de sorte que deux pièces W1 et W2 pla- cées respectivement entre la saillie 3 et l'élément 9 et entre l'élément 11 et l'élément 5 sont serrées entre ceux- ci et positionnées sur le corps d'étau 1. Le repère 19 indique l'espace restant entre le coin 14 et l'écrou 15 en forme de T. Les pièces W1 et W2 sont des blocs parallélépipédiques rectangles en alliage d'aluminium utilisés pour la fabri- cation de corps de valve de répartition d'air et sont serrées dans l'étau précédent pour leur usinage par exem- ple avec une fraise (non représentée). Après leur frai- sage, les pièces W1 et W2 dépassent hors de l'étau d'une longueur L1 vers le haut, d'une longueur L2 vers l'avant et d'une longueur L3 vers l'arrière. Si seule la face su- périeure doit être usinée, les-longueurs L2 et L3 peu- vent être nulles. Si seules les faces avant et arrière doivent être usinées, la longueur L1 peut être nulle. Les éléments mobiles 9 et 11 ont la même hauteur que la sail- lie 3. La hauteur du coin 14 est fixée de façon que celui- ci puisse être placé plus bas que les pièces W1 et W2 ser- rées et de préférence plus bas que les éléments mobiles 9 et 11, comme représenté. Comme le montre la figure 3, deux trous taraudés 21 sont faits dans le corps 1 de part et d'autre de la rainure 2 en forme de T. Un élément d'ar- rêt 22 est fixé au corps d'étau I par des vis 23 vissées dans ces trous 21. Cet élément d'arrêt 22 est en contact avec une extrémité de l'élément de support 5 pour fixer celui-ci dans la rainure 2. Le corps d'étau I représenté sur les figures I à 3 est constitué d'un élément unique allongé, conçu pour être fixé sur une table porte-pièce de la fraiseuse ( non re- présentée). Cependant, comme représenté sur la figure 4, quatre corps d'étau I peuvent être faits d'un seul bloc pour former un bâti 25a. Ce bâti 25a est monté sur un plateau diviseur 26a qui est agencé pour tourner autour d'un axe horizontal. Ce plateau 26a est tourné par pas de 90 de façon que trois faces de chaque pièce serrée dans l'étau puissent être fraisées. La structure de chacun des éléments va maintenant être décrite de manière plus détaillée. Comme le montre la figure 6, l'élément mobile 11 a une partie coulissesu 25 faisant corps avec lui qui est con- çue pour s'ajuster dans la rainure 2 en forme de T du corps d'étau I et avance, à partir de la surface de ser- rage 10, d'une longueur L4 dans la direction longitudi- nale de la rainure 2 en forme de T. Par conséquent, l'élé- ment 11 a une grande longueur L5. Bien qu'à l'état serré, la surface inclinée 13 reçoive une charge perpendiculaire à elle, indiquée par la flèche P, du coin 14, et qu'ainsi un moment M soit appliqué à l'élément 11, la partie cou- lisseau longue 25 empêche l'inclinaison de l'élément 11. La forme de l'élément 11 est aussi représentée sur les figures 7 à 9. L'élément mobile 9 (figure 1) a la même forme et les mêmes dimensions que l'élément 11. Comme le montrent les figures 18 à 21, l'élément support 5 a une partie coulisseau 26 faisant corps avec lui qui dépasse d'une longueur L6 de sa partie principale, de sorte qu'il ne s'incline pas quand les pièces sont ser- rées. Comme le montre la figure 22, on peut mettre l'élé- ment 5 dans une position inverse afin d'augmenter la lar- geur L de l'espace destiné à recevoir les pièces. Dans ces positions ordinaire et inverse, l'élément support 5 peut être fixé à différents endroits par l'élément d'ar- rêt 22 comme représenté sur les figures 24 et 25. Comme le montre la figure 23, on peut utiliser un élément d'ar- rêt 22a pourvu,au milieu d'un trou taraudé 41. Sur la figure 24, une vis 42 est vissée dans ce trou taraudé et entre dans la rainure en forme de T pour supporter l'élé- ment support. Comme le montre la figure 25, cet élément d'arrêt 22a peut être utilisé comme celui des figures 1 et 3. Le fonctionnement est le suivant. Sur la figure 1, on com- mence par placer l'élément support 5 sur le corps d'étau 1 à un endroit déterminé par les dimensions des pièces W1 et W2. On place ensuite les pièces W1 et W2 aux endroits représentés sur les figures I à 3. Ensuite, on serre la vis 18 avec un clé à hexagone (non représentée). Le coin 14 pousse alors les éléments mobiles 9 et 11 pour les écar- ter, de sorte que les pièces W1 et W2 sont serrées avec des forces uniformes. Après l'usinage, on desserre la vis 18 pour libérer les pièces. Dans l'invention, il est avantageux que les deux pièces W1 et W2 puissent être serrées fermement avec des forces uniformes par seule manoeuvre de la vis 18. En outre, les pièces peuvent être facilement libérées par manoeuvre de la vis 18. Comme les surfaces inclinées 12 et 13 des éléments mobiles 9 et 11 sont inclinées de façon à conver- ger vers la rainure 2 en forme de Tl la charge de ser- rage P du coin 14 a une composante dirigée vers le bas, ce qui empêche efficacement les pièces W1 et W2 de se soulever du corps d'étau 1, de sorte que la précision d'usinage peut être meilleure. Comme on peut facilement changer la position de l'élément de support 5 en manoeu- vrant les vis 6, on peut facilement monter diverses pièces de différentes épaisseurs, et il en résulte un large do- maine d'emploi. La présente invention peut être modifiée de la manière suivante. Au lieu de l'écrou 15 en forme-de T, l'étau peut être pour- vu d'un coulisseau en forme de T portant une vis dirigée vers le haut qui passe par le trou 16 et est vissée à un écrou supérieur. Comme exposé précédemment, l'invention peut être modifiée comme représenté sur la figure 4. Le bâti de la figure 4 est utilisé sur une machine à commande numérique. Dans ce cas, il suffit d'une seule opération de mise en place pour usiner les faces et parties représentées en trait continu épais sur les figures 4a et 4b, de sorte que le temps de mise en place des pièces est très réduit et la précision d'usinage peut être meilleure. Des erreurs de mise en place sont aussi évitées. Sur la figure 4b, le repère 28 indique un trou dont la périphérie intérieure est usinée et le repère 29 indique un trou taraudé. Sur la figure 4, le repère 22b indique un élément d'arrêt circulaire couramment utilisé pour les quatre éléments supports. Comme le montre la figure 26, des pièces W3 et W4 de forme trapézoïdale peuvent être serrées de façon sûre. La posi- tion représentée de la pièce W4 est cependant moins in- diquée. On peut également utiliser le dispositif représenté sur la figure 27. Sur la figure 27, des éléments 31, de type plaque, sont fixés, de manière amovible, aux faces voisines des pièces de la saillie 3 et de l'élément support 5, au moyen de vis 32 et de rainures en queue d'aronde 33. Les surfaces de référence 4 et 7 pour les pièces sont formées par les surfaces de ces éléments 31. Avec ce dispositif, on peut changer les éléments 31 selon la forme des pièces. Par exemple, pour serrer des pièces en forme de colonne, on peut utiliser des éléments 31 ayant des surfaces cylindriques concaves (surfaces de référence) épousant la surface péiphérique extérieure de ces pièces. L'élément support 5 et la partie coulissesu 27 en forme de T peuvent être des éléments indépendants. Les vis de blocage 6 servent à serrer ensemble l'élément 5 et la partie 27 de façon que les deux puissent être fixés rigi- dement au corps d'étau 1. En outre, une troisième surface de référence 35 est faite à la face arrière de l'élément support 5 opposée à la deuxième surface de référence 7. Cette surface de réfé- rence 35 est inclinée de façon à s'éloigner de la deuxième surface de référence 7 vers le bas. Comme le montre la figure 28, l'élément 5 peut être fixé dans une position inverse, dans laquelle la troisième sur- face de référence 35 fait face à la première surface de référence 4. Dans cette position inverse, l'élément mo- bile 11 (figure 27) est enlevé et une des surfaces incli- nées du coin 14 est appuyée sur la troisième surface de référence 35. L'autre surface inclinée du coin 14 est appuyée sur la surface inclinée 12 de l'élément mobile 9. Dans cet état, une pièce longue Wa peut être tenue entre la surface de serrage 8 de l'élément mobile 9 et la pre- mière surface de référence 4. C'est-à-dire que dans le cas ou l'élément support 5 est pourvu de la troisième surface de référence 35, deux pièces W peuvent être te- nues comme représenté sur la figure 27, ou bien une seule pièce longue Wa peut être tenue comme représenté sur la figure 28 simplement par changement de la position de l'élément support 5. Dans les dispositifs représentés sur les figures 27 et 18, un moyen d'arrêt semblable à celui de la figure 24 est utilisé pour fixer et postionner l'élément support 5. Bien que l'invention ait été décrite avec une certaine minutie dans sa forme préférée, il va de soi qu'on peut modifier le présent exposé de la forme préférée quant aux détails de construction et à la combinaison et la disposition de parties sans sortir du cadre de l'inven- tion telle qu'elle est revendiquée ci-après. Revendications: 1.- Etau pour le serrage de deux pièces (Wl, W2), carac- térisé par le fait qu'il comprend un corps (1) ayant une rainure (2) à section en forme de T et des première (4) et deuxième (7) surfaces de référence perpendiculaires à cette rainure (2), deux éléments mobiles (9, 11) montés dans cette rainure (2) en forme de T entre ces première (4) et deuxième (7) surfaces de référence, ayant des surfaces de serrage (8, 10) repsectivement opposées à ces surfaces de référence (4, 7), et pourvus, sur leurs côtés arrière opposés à ces surfaces de serrage (8, 10), de surfaces inclinées (12, 13) de façon à converger vers la rainure (2) en forme de T, un coin (14) monté entre ces surfaces in- clinées (12, 13), un bloc (15) monté coulissant et déga- geable dans la rainure (2) en forme de T entre les élé- ments mobiles (9, 11), et une vis (18) réunissant ce coin( 14) et ce bloc (15) pour pousser le coin (14) vers le bloc (15). 2.- Etau pour le serrage de deux pièces (W1, W2) caracté- risé par le fait qu'il comprend un corps (1) pourvu d'une rainure (2) à section en forme de T s'ouvrant sur une face de base sur laquelle une pièce est montée, une saillie (3) prévue sur ce corps, dépassant de ladite face de base et ayant une première surface de référence (4) perpendicu- laire à la direction longitudinale de la rainure (2) en forme de T, un élément support (5) fixé au corps (1), écarté de la saillie (3) dans ladite direction longitu- dinale, dépassant de la face de base et ayant une deu- xième surface de référence (7) opposée à la première sur- face de référence (4), deux éléments mobiles (9, 11) fixés de manière inamobile et de façon à pouvoir glisser dans ladite direction longitudinale à la rainure (2) en forme de T entre les deux surfaces de référence (4, 7), for- mant des espaces de montage des pièces (Wi1, W2) entre eux et ces surfaces de référence (4, 7), ayant des surfaces de serrage (8, 10) dirigées vers ces espaces de montage, et pourvus, sur les côtés opposés à ces surfaces de ser- rage (8, 10), de surfaces inclinées (12, 13) convergeant vers la rainure (2) en forme de T, un coin (14) placé en- tre ces deux éléments mobile (9, 11) et en contact glis- sent avec lesdites surfaces inclinées (12, 13), et un moyen de serrage (18, 15) du coin vers la rainure 2 en forme de T. 3.- Etau selon la revendication 2, dans lequel l'élément support (5) est pourvu, sur le côté opposé à la deuxième surface de référence (7), d'une troisième surface de réfé- rence inclinée (35), cet élément support (5) peut être monté dans une position inverse dans laquelle cette troi- sième surface de référence (35) est opposée à la première surface de référence (4), la troisième surface de réfé- rence (35), dans cette position inverse, est inclinée de façon à se rapprocher vers la première surface de réfé- rence (4) en se rapprochant vers la rainure (2) en forme de T, une des surfaces de glissement du coin (14) est, dans la position inverse, appuyée sur la troisième surface de référence (35), et l'autre surface de glissement du coin (14) est appuyée sur la surface inclinée (12) de l'élément mobile (9) qui est placé à un endroit opposé à l'élément support (5) avec le coin (14) entre les deux, de sorte qu'une pièce longue (Wa) peut être tenue entre la surface de serrage (8) dudit élément mobile (9) et la première surface de référence (4). 4.- Etau pour le serrage de deux pièces (W1, W2), carac- térisé par le fait qu'il comprend plusieurs corps (1) fixes à un plateau diviseur (26a) pour former un bâti (25a) et placés autour de l'axe de rotation de ce plateau divi- seur (26a), une rainure (2) à section en forme de T prévue dans chaque corps (1) et s'ouvrant sur une face de base du corps sur laquelle une pièce est montée, une saillie (3) prévue sur chaque corps (1), dépassant de ladite face de base et ayant une première surface de référence (4) per- pendiculaire à la direction longitudinale de la rainure (2) en forme de T, un élément support (5) fixé à chaque corps (1), écarté de ladite saillie (3) dans ladite direction longitudinale, dépassant de la face de base et ayant une deuxième surface de référence (7) opposée à la premiere surface de référence (4), deux éléments mobile (9, 11), fixés de manière inamovible, et de façon à pouvoir glis- ser dans ladite direction longitudinale de la rainure (2) en forme de T, entre les deux surfaces de référence (4, 7), dans chaque corps (1), formant des espaces de montage des pièces (W1, W2) entre eux et ces surfaces de référence (4, 7), ayant des surfaces de serrage (8, 10) dirigées vers ces espaces de montage, et pourvus, sur les côtés opposés à ces surfaces de serrage (8, 10), de surfaces inclinées convergeant vers la rainure (2) en forme de T, un coin (14) placé sur chaque corps (1) entre les deux éléments mobi- les (9, 11) et en contact glissant avec lesdites surfaces inclinées (12, 13), un moyen de serrage (18, 15) de chaque coin vers la rainure (2) en forme de T, et un moyen d'ar- rét (22a) fixé à l'extrémité de chaque corps (1) opposée à la saillie (3) pour arrêter l'élément support (5) dans son mouvement d'éloignement de la pièce (W2). 5.- Etau selon la revendication 4, dans lequel le moyen d'arrêt est pourvu d'un élément unique (22b) fait pour arrêter le mouvement de tous les éléments de support.