Brevet FR2601610A1 — publié le 19880122

L'invention a pour objet une cale perfectionnbe pour le maintien en position de serrage de brides sur des pièces des tinées à être immobilisées. On connaît déja des dispositifs de bridage des pièces disposées par exemple sur des tables de machines-outils. Ceux-ci sont positionnés à l'extrémité d'une bride (B) qui prend appui à son autre extrémité sur la pièce (P) en elle-mtme, un tirant CT > étant disposé sur la bride avec appui sur le plan de base. Ce type de construction est empirique, peu pratique et offre une qualité de réglage de force peu fiable. Pour remédier a ces inconvénients, il a été proposé par la déposante un dispositif de maintien en position de serrage des brides décrit dans la Demande de Brevet français n0 2.5a1.966. Ce dispositif fonctionne mais son cout de fabrication est élevé Par ailleurs, compte tenu de ses caractéristiques, il prévoit une aire de frappe et un moyen pour exercer celle-ci et provoquer le déplacement d'un autre moyen situé dans un plan parallèle mais se dépl agant en sens inverse en communiquant l'effet de poussée pour venir en butée d'appui sur la bride à serrer. Un autre inconvénient réside dans la difficulté de ré- glage de la force de pression transmise par la force de frappe sur l'aire de choc qu'il est difficile de contrôler et de mesurer.Le but recherché selon l'invention était de proposer un dispositif plus simple utilisable et commandé par tous moyens manuels ou mécaniques appropriés. Un autre but était de prévoir un dispositif moins encombrant. Le but atteint et la solution trouvée a partir d'un mme concept de base, sont particulièrement avantageux. Selon une première caractéristique, la cale est remarquable en ce qu'elle est constituée avec un corps de base disposé verticalement et agencé intérieurement avec une ou plusieurs chambres intérieures et comprenant dans un plan horizontal un moyen de commande et de poussée susceptible de transférer un effort par une commande manuelle mécanique, hydraulique et autre en un mouvement de poussée d'un autre moyen disposé dans un plan perpendiculaire au premier et venant en appui après dé- placement sous la pièce à brider. Ces caractéristiques et d'autres encore recssortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustrée d'une manitre non limitative aux figures des dessins où La figure 1 est une vue illustrant atitre schématique l'utilisation d'une cale pour le bridage d'une pièce sur une table de machine-outil. La figure 2 est une vue illustrant une première réali- sation d'une cale expansible en position repos, selon une coupe longitudinale en position. La figure 3 est une vue selon la figure 2 de la cale en position de fonctionnement. La figure 4 est une vue en perspective éclatée illustrant les diffXrents éléments constitutifs de la cale expansible selon cette première réalisation. La figure 5 est une vue en variante d'une cale epan- sible par un moyen hydraulique selon une coupe longitudinale. La figure 6 est une vue semblable à la figure 5 mais en position d'utilisation de la cale. La figure 7 est une vue illustrant les différents 6 ments de la cale selon la figure 5 avant montage. La cale perfectionnbe selon l'invention et dans les deux variantes de réalisation illustrées aux figures est établie selon un concept commun. La cale constituée avec un corps de base disposé verticalement et agence intérieurement avec au moins une chambre interne et comprenant dans un plan horizontal un moyen de commande et de poussée susceptible de transférer un effort par une commande manuelle, mécanique, hydraulique ou autre, par un mouvement de poussée d'un autre moyen disposé dans un plan perpendiculaire au premier et venant en appui après d*- placement sur la pièce à brider. Selon la première réalisation, la cale per+ectionnée est expansible par des moyens mécaniques. Elle comprend tout d'abord un corps (1) de grande longueur et susceptible d'être disposé verticalement. Ce corps présente un profil en U avec un fond (la) définissant la hauteur de la cale et deux bras latéraux (lb - lc > opposés constituant les branches du U et se trouvant dans un plan horizontal.Lesdits bras latéraux sont par exemple et de préférence de section carrée et constituent des plans d'appui supérieur et inférieur pour la réception de tettes striées (2 - 3) de profil et section complémentaires susceptibles de venir directement en appui sur le plan de référence telle que table de la machine-outil, et sur la face inférieure de la bride à serrer. Pour obturer ladite cale, il est prévu de rapporter une glissière (4) de profil complémentaire au corps pour stem- botter dans celui-ci et constituer une enceinte fermée parall*- lépipédique. Ladite glissière est agencée ainsi avec également un profil en U orienté différent et complémentaire. Sa partie de fond (4a) correspond å la hauteur de la cale entre les bras horizontaux (lb - lc) et rajuste entre ceux-ci. Les parois latérales (4b - 4c) de la glissière sont verticales pour s'ajuster latéralement sur le corps, et fermer la cale. Lorsque la glissière est positionnée et fixée sur le corps par tous moyens appropriés, tels que vissage ou similaires, on définit intérieurement une chambre interne (5) établie dans la hauteur de la cale. Cette chambre reçoit ainsi les moyens assurant la transmission des efforts engendrés pour provoquer l'expansibilité de la cale et son action sur la bride de serrage des pièces. Plus précisément, la glissière (4) est aménagée sur sa face de fond avec une ouverture centrale (4d) dans son plan médian pour recevoir un axe (6) dont l'extrémité extérieure est assujettie j un moyen de commande et l'extrémité intérieure est solidarisée à un manchon (7) ou est monobloc avec ce dernier. Ce manchon se trouve disposé perpendiculairement dans l'enceinte et est d'une épaisseur inférieure à la largeur de l'enceinte. Ce manchon présente la particularité autre agencé à ses extrémités avec deux pans coupés (7a) à 450. L'axe (6) se présente par ex- emple sous la forme d'une tige filetée associée à un écrou (8) de réglage à position fixe et solidaire de la glissière.On comprend ainsi que l'on peut faire déplacer le manchon (7) dans l'enceinte (5) dans un plan horizontal selon l'action et les régalages effectués sur la-tige avec une capacité de déplacement axial et horizontal limité à l'intervalle restant de l'enceinte, capacité suffisante pour autoriser une expansibilité de la cale selon une distance désirée. Çi titre complémentaire, il est disposé dans ladite chambre (5) deux organes poussoirs (9 -10) en position inversée. Les poussoirs de section cylindrique prbsen- tent une première portée centrale (9a -10a) enragée et coulissant dans une ouverture (ld) prévue dans l'axe médian longitudinal et vertical du corps (1) et ménagée sur les bras latéraux (lb - 1c).Ces poussoirs sont sollicités avec un débattement axial à l'encontre dun moyen élastique de rappel Cil - 12) disposé autour de ladite portée (9a - 10a). Ainsi quil apparat au dessins, chaque poussoir se prolonge directement et d'une manière rapportée à son extrémité interne avec un embout de plus grand diamètre (9b - lOb) dont la particularité est de présenter un pan coupé a 450 (c - 10c) pour coopérer et s'ajuster de ma ni ère complémentaire avec le profil identique formé sur le manchon (7). Le moyen de rappel du type ressort à boudins prend ainsi appui d'une part sur l'épaulement de jonction des portées et des embouts (42 - 9b - ina - lOb) et d'autre part sur la face interne des bras latéraux (lb - Ic) du corps fl. Chaque pn.s- soir se prolonge en outre avec un axe (9d - 10d) de plus petit diamtre s'engageant dans une ouverture (2a - 3a) appropriée ménagée dans chacune des têtes striées (2 - une une ou plusieurs vis pointeaux (i3) assurant la liaison de l'extrémité des pous- soirs avec lesdites tetes.On observe ainsi que les t-Rtes striées sont en butée d'appui pr le. force de jonction en regard de l'axe (9d - 10d) et des portées (9a -iOa). En variante au moins l'axe du poussoir supérieur s'il est de diamètre suffisam ment important, pourrait venir en butée contre la pièce à serrer. Le fonctionnement est donc le suivant. En position de non utilisation, les éléments constitutifs de la cale se trouvent dans la position de la figure 3, c'est-à-dire que les ressorts de rappel ne sont pas sollicites que les têtes striées sont sensiblement en appui ou contact avec les bras (lb - lc). Les parties en coin des poussoirs et du manchon (7) sont en position de jonction supérieure. Lorsque, après positionnement de la cale sous la bride de serrage, on désire adapter la hauteur de ladite cale pour assurer un serrage approprié, l'utilisateur manoeuvre par tous moyens appropriés l'axe (6) qui provoque le rapprochement du manchon et par l'effet de glissement des parties pontées entre elles et contre réaction, loi- gnement des poussoirs vers l'extérieur a l'encontre des moyens de rappel. Cela provoque ainsi le débordement des tettes striées et leur appui d'une part sur la face inférieure de la bride et d'autre part sur le plan de référence. On effectue la manoeuvre inverse pour desserrer la bride et enlever la cale. Le mécanisme est ainsi très simple dans sa conception et sa mise en oeuvre. On pourrait en variante prévoir que la cale expansible ne comprend une extension que d'un seul coté. Dans le cas de la seconde réalisation de la cale, on fait référence aux figures 5 à 7. Cette cale procède du même principe mais avec un fonctionnement hydraulique. Elle comprend tout d'abord un corps (20) monobloc parallélépipédique de base carrée par exemple. Intérieurement, ce corps est agencé dans sa partie inférieure et dans un plan horizontal avec un alésage (20a) pour la réception notamment d'un piston de poussée (21) et de son moyen de commande constitué par exemple par une vis de serrage (r2) et écrou de liaison ( Le piston ( présente une gorge annulaire pour le positionnement d'un joint torique (24) d'étanchéité. La tige (21a) du piston est agencée avec une ouverture intérieure (21b) pour l'engagement et la fixation de l'extrémité profilée (77a) de la vis de serrage.Des moyens du type vis a téton (25) sont engagés radialement sur la périphérie de ladite tige et viennent en butée dans une gorge (2b) établie sur l'extrémité profilée de ladite vis de serrage. L'écrou de liaison est ajusté et maintenu par un circlips, dans l'alésage (20a) et sert au guidage de la vis de serrage. Il est prévu sur la face opposée du corps (20) en regard du fond de l'alésage une ouverture épaulée (26) autorisant le positionnement et la fixation d'un bouchon de vidange (27). Compte tenu de la position du piston (21) dans ledit alésage (20au et des bordures de vidange, il est ainsi formé une chambre inférî-eure (8) de réception et de stockage d'un fluide (F) tel que de l'huile hydraulique par exemple ou autre. Cette chambre communique par l'intermédiaire d'une ouverture ( réalisée dans l'épaisseur t307 transversale et sensiblement médiane du corps avec une chambre supérieure (31). Celle-ci est définie par un alésage (39) réalisé dans la partie supérieure du corps recevant un second piston (z3). Celui-ci présente une gorge annulaire pour la réception d'un joint torique d'étanchéité 4) dans ledit aléage. En outre, la tige (35) dudit piston déborde exté- rieurement du corps en faisant office d'élément poussoir. La tige du piston poussoir est guidée par un palier (3b) monté avec un circlips (37) à l'intérieur de l'alésage (32). L'extrémité de la tige poussoir est agencée intérieurement avec un trou fileté (38) pour assurer la fixation d'un élément d'appui non illustré susceptible autre en contact direct avec la bride à serrer. On comprend ainsi que selon l'action de poussée donnée à la vis de serrage (22) définissant la position du piston de poussée (71), on provoque une modification plus ou moins importante des volumes de liquide (Vi - v7) dans les chambres (26 et 31), la somme des deux étant toujours identique, et corollairement une action sur le piston poussoir (33). La commande et le déplacement du piston de poussée (21) peuvent etre effectués par tous moyens manuels, mécaniques, hydrauliques et autres appropriés. Les avantages ressortent bien de l'invention. On souligne la simplicité de montage de la cale, son nombre limité de pièces, la facilite de ses réglages pour assurer un effort de serrage approprie et non excessif. Dans les cas des deux variantes, il peut être prévu un moyen d'indexation ou de repérage pour vérifier et mesurer l'importance du réglage à effectuer pour un effort de poussée donné. REVENDICATIONS -1- Cale perfectionnée pour le maintien en position de serrage de brides sur des pièces destinées à autre immobilisées, caracté- risée en ce qu'elle est constituée avec un corps de base disposé verticalement et agencé intérieurement avec une ou plusieurs chambres intérieures et comprenant dans un plan horizontal un moyen de commande et de poussée susceptible de transférer un effort par une commande manuelle mécanique, hydraulique et autres, en un mouvement de poussée d'un autre moyen disposé dans un plan perpendiculaire au premier et venant en appui après dé- placement sous la pièce à brider. -2- Cale perfectionnée selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps (i) est établi avec un profil en U dans lequel s'embolte et s'ajuste une glissière (4) de profil complémentaire en U pour constituer une enceinte ferme parallélépipédique, les profils dudit corps et de la glissière définissant une chambre intérieure (5) établie dans la hauteur de la cale recevant les moyens assurant la transmission des efforts engendrés pour provoquer l'expansibilité de la cale, lesdits corps et glissière présentant des ouvertures (ld) (4d) de passage des moyens preci- tés. -3- Cale selon la revendication 2, caractErisXe en ce que les moyens de poussée et de transmission des efforts sont constitués par un-axe horizontal (6) guidé par un écrou a position fixe (8) et dans l'ouverture (4d) de la glissière, assujetti à son extré- mité extérieure avec un moyen de commande et de poussée, et a son extrémité intérieure à un manchon (7) profilé présentant sur au moins une de ses extrémités un pan coupe (7a) a 450 et ayant une capacité limitée et contrôlé de déplacement dans le sens horizontal ; au moins un organe poussoir (9 - 10) disposé verti calement dans la chambre intérieure (5) et coulissant d'une manitre limitée et contrlle dans l'axe médian longitudinal et vertical du corps (1) à l'rencontre d'un moyen élastique de rappel (9 - 10) de diamètre sensiblement plus grand et aménagé avec un pan coupé a 45 (9c - lOc) pour s'ajuster et coopérer de manière complémentaire avec le profil (7a) correspondant du man chon (7) ; l'extrémité supérieure de l'organe poussoir pouvant déborder extérieurement et venir en appui directement ou par éléments interposés (2 - 3) contre la bride à serrer. -4- Cale selon les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le corps tl) de profil en U présente un fond (la) disposé verticalement et deux bras latéraux (lb - lc) disposés horizontal e- ment et agencés avec une ouverture centrale pour le passage de l'extrémité supérieure du ou des organes poussoirs (9 - 10) ; ladite glissière (4? de profil en U ayant une partie de fond (4a) verticale et deux parois latérales (4b - 4c) s'ajustant par emboîtement et vissage surledit corps ; ladite glissière étant aménagée sur sa face de fond avec une ouverture centrale (4d) pour le passage de l'axe (6) du premier moyen de commande et de poussée. -5- Cale selon les revendications 2, 3 et 4, caractérisée en ce que le ou les organes poussoirs (9 - 10) présentent une première portée centrale (9a - 10a) engagée et coulissant dans une ouverture (1d) réalisée sur les bras latéraux du corps (1) et se prolongeant à son extrémité intérieure avec un embout (9b - 10b) agencé avec un pan coupé à 450 ; un moyen de rappel (11 - 12) entourant ladite première portée et prenant appui d'une part sur les épaulements de jonction des portées et embouts (9a - 9b) -6- Cale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps (70) moflobloc agencé avec deux chambres intérieures disposées dans des plans différents et définissant des volumes -7- Cale selon la revendication 6, caractérisée en ce que le corps (20) est agencé dans sa partie inférieure réalisée dans un plan horizontal avec un alésage (2Oa) pour la réception d'un piston de poussée (21) et de son moyen de commande constitué par une vis de serrage (22) et un écrou de liaison (2) ; l'extrOmi- té profilée (22a) de la vis de serrage étant solidarisée à la tige (22a) du piston ; l'écrou (?7.3 étant ajusté et maintenu par un circlips dans ledit alésage et servant au guidage de la vis de serrage ; une première chambre intérieure étant ainsi définie entre le fond de l'alésage et la face en regard du piston. -8- Cale selon les revendications 6 et 7F caractérisée en ce qu'un bouchon de vidange (27) est disposé dans une ossature établie sur ia face opposée en regard du fond de l'alésage (20a). -9- Cale selon les revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la chambre intérieure définie dans l'alésage (20a) est débitée par le piston (21) présente une ossature (29) établie dans 1'é- paisseur de la paroi médiane du corps et communiquant avec un alésage (32) réalisé dans la partie supérieure du corps recevant le-second piston (33) -10- Cale selon les revendications 6, 7 et 9, caractérise en ce que la tige (35) dudit piston déborde extérieurement du corps (20) en faisant office d'élément poussoir et est guidé par un palier (36) monté a l'intérieur de l'alésage (32).