Brevet FR2611159A1 — publié le 19880826

"Serre joint à mâchoire mobile blocable". L'invention est relative à un serre joint du type composé, comme représenté sur la figure 1 annexée, d'une mâchoire fixe 2 dont le pied 2a est solidaire d'une tige de glissement 3 et d'une mâchoire mobile 4 dont le pied 4a est traversé par une lumière transversale 5 permettant son coulissement sur la tige de glissement 3. La mâchoire mobile 4 est munie, à l'opposé du pied 4a, d'un fourreau 6 recevant des moyens de serrage du type composé d'un vérin ou pompe 7 actionnable par une tige filetée 8 avec tête de manoeuvre 8a. Comme le montre la figure 2, lorsqu'un tel serre joint est utilisé pour serrer un objet 1, sa mâchoire mobile 4 est rapprochée jusqu'au contact de son piston 7 avec l'objet 1, en appui par ailleurs, contre la mâchoire fixe 2. Ce coulissement est rendu possible grâce au jeu fonctionnel existant entre la tige 3 et les faces de la lumière 5 ménagées dans le pied 4a de la mâchoire 4. Lorsque les moyens de serrage sont actionnés, l'effort de réaction à ce serrage, représenté par la flèche F à la figure 2, tend à faire pivoter la mâchoire mobile 4 dans le sens de la flèche 9 et entraine le blocage, par autocoincement de cette mâchoire sur la tige 3. Cet autocoincement est assuré par l'appui, respectivement, sur le champ intérieur 3a et sur le champ extérieur 3b de la tige 3, de deux des arêtes transversales opposées 10a et l0b de la lumière 5, comme schématisés par un point à la figure 2. Traditionnellement, les deux arêtes de coincement sont constituées par des angles vifs qui, résultant de l'usinage de la lumière 5, s'émoussent et se matent dans le temps, en même temps que les champs de la tige sur lesquels ils s'appuient. Ainsi, sous les serrages successifs, apparait un phénomène de polissage des surfaces, aussi dénommé savonnage, qui favorise le glissement intempestif du pied 4a sur la tige 3. I1 en résulte que,dans le temps, l'effet d'autocoincement est moins performant car non garanti, et peut même disparaitre, avec le risque d'entrainer le déserrement du serre joint, déserrement qui est très dangereux pour l'utilisateur et entraine le rebut du serre-joint. Un tel déserrement peut être facilité par les vibrations de la machine outil sur laquelle la pièce et le serre joint son montés, par les réactions des pièces ou organes serrés, ou par des chocs. Pour éviter ce glissement perturbant l'autocoincement, il a été envisagé d'effectuer un moletage sur les champs intérieur et extérieur de la tige 3. Cette disposition n'apporte aucune amélioration si la tige n'est pas réalisée en acier extra dur, ce qui est rarement le cas, et cela d'autant plus que, d'une part, le moletage, très peu profond, s'écrase rapidement sous l'effort important de serrage qui lui est communiqué par les arêtes de pression lOa-lOb et que, d'autre part, les arêtes ne peuvent pas prendre appui dans les cavités du moletage. Une autre solution consiste à ménager dans la lumière 5 de la mâchoire mobile, et sur au moins l'une des faces de cette lumière faisant vis à vis à l'un des champs de la tige 3, une crémaillère ayant une denture dont le pas est identique à celui du moletage. Là aussi, en raison du matage du moletage par les dents de la crémaillère, l'amélioration de l'autocoincement est limitée dans le temps, et conduit à une détérioration irréversible de la tige. Dans, encore une autre solution, une bille en acier à roulement est disposée dans un logement de la lumière pour venir en appui sur le champ non moleté de la tige. Ce montage assure un freinage temporaire de la mâchoire car, en raison de sa dureté, bien supérieure à celle de la tige et de la mâchoire, la bille détériore rapidement le champ de la tige en formant sur lui une juxtaposition anarchique d'empreintes, et, par ailleurs, pénètre dans le fond de son logement jusqu'à perdre contact avec le champ. La présente invention a pour but de fournir un serre joint dont le coincement de la mâchoire mobile soit positif et procure une fiabilité garantie dans le temps sans détériorations quelconques, soit insensible au matage, aux chocs et aux vibrations, et cela pour un faible surcoût de fabrication ne nécessitant pas le recours à une augmentation de la dureté de surface des matériaux ou à des usinages onéreux. A cet effet, dans le serre joint selon l'invention, les deux arêtes de coincement sont constituées par des bossages arrondis de rayon r et se raccordant, à l'intérieur de la lumière, à des faces longitudinales qui, faisant vis à vis aux champs, respectivement, intérieur et extérieur de la tige, sont inclinées par rapport à l'axe 2611t159 longitudinal de cette lumière d'une même valeur a et soient différentes entre elles, tandis que la tige comporte, dans l'un de ses champs, des crans espacés aptes à coopérer avec l'un des bossages de la lumière pour caler positivement le pied de la mâchoire mobile sur la tige. Avec cet agencement, lors de l'actionnement des mpyens de serrage, le pied de la mâchoire mobile prend appui sur les champs de la tige de coulissement par les deux bossages arrondis, dont l'un prend appui plus précisément dans le fond de l'un des crans ménagé sur l'un des champs et assure le calage positif, c'est à dire le blocage, sans risque de glissement du pied sur la tige comme c'est le cas même avec les serre joints munis de moyens de freinage. Pour déplacer la mâchoire mobile, lorsque le serre joint n'est pas en serrage, il suffit de faire basculer la mâchoire mobile jusqu'à ce que les faces inclinées de la lumière soient sensiblement parallèles aux champs de la tige de glissement, position dans laquelle le bossage coopérant avec les crans de la tige est hors de ces crans et permet le coulissement du pied sur la tige. Dans une forme de réalisation de l'invention, le bossage de la lumière coopérant avec les crans de la tige est en saillie par rapport à la face inclinée'à laquelle il se raccorde par un congé, tandis que les crans de la tige sont constitués par des arrondis de rayon R supérieur au rayon r des bossages et de profondeur h inférieure à ce rayon r. Cette disposition facilite le basculement du pied et l'articulation du bossage dans le cran. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple une forme d'exécution de ce serre joint. Figures 1 et 2 sont des vues, respectivement, en perspective et de côté en élévation montrant un serre joint traditionnel, respectivement, au repos et en position de serrage. Figure 3 est une vue en perspective, avec coupe partielle du pied, montrant une forme d'exécution du serre joint selon l'invention,Figure 4 est une vue partielle de côté en coupe 26 1 1 59 transversale montrant, à échelle agrandie, la forme de la lumière du pied du serre joint selon l'invention, Figures 5 et 6 sont des vues partielles de côté en coupe transversale montrant le pied de la mâchoire mobile respectivement avant serrage et lors du déplacement du pied. Comme un serre joint traditionnel, le serre joint selon l'invention comporte une mâchoire 2, une tige 3, une mâchoire mobile 4, un fourreau 6, un piston 7 actionné par une tige filetée 8 avec un organe de manoeuvre 8a. Selon l'invention, les deux arêtes de coincement formées dans la lumière 5 du pied 4a sont constituées par des bossages arrondis respectivement 12 et 13 de rayon r; tandis que le champ intérieur 3a comporte des crans 14 aptes chacun à coopérer avec le bossage 13 du pied 4a. Le bossage 12, disposé su.r le bord antérieur extérieur de la lumière 5, se raccorde tangentiellement à une face longitudinale inclinée 15 s'éloignant vers le haut en allant en direction de l'extrémité libre de la tige 3. Le bossage 13, disposé sur le bord postérieur intérieur, est en saillie par rapport à une face inclinée 16 à laquelle il se raccorde par un congé 17. Cette face inclinée 16 s'écarte vers le bas en allant en direction de la mâchoire fixe 2. Les faces 15 et 16 sont donc parallèles et inclinées, de la même valeur angulaire a par rapport à l'axe longitudinal x'x de la lumière 5. En pratique, l'angle a à une valeur comprise entre 10 et 16 en fonction de la largeur 1 de la tige et de la longueur du pied 4a. Comme montré figure 6, les faces 15 et 16 sont séparées par une distance L qui est supérieure à la largeur 1 de la tige 3. Chacun des crans 14 est constitué par une gorge arrondie de rayon R de valeur supérieure à celle du rayon r et de profondeur h inférieure à la valeur de r. A titre d'exemple, pour une valeur de r de 4 mm, le rayon R a une valeur de 5 mm et la hauteur h a une valeur de 2 mm. Les crans 14 sont répartis régulièrement sur le champ intérieur 3a de la tige 3 avec un pas P qui est inférieur à la course C du piston 7 des moyens de serrage de la mâchoire mobile du serre joint. Les figures 3 et 5 montrent bien que, grâce à la différence de valeur des rayons R et r, le bossage 13 porte bien à l'intérieur du cran correspondant et s'articule de manière efficace dans celui-ci,c'est à dire pivote autour de sa génératrice d'appui sans autre frottement avec la concavité du cran 14. Cette figure 5 montre également que l'angle D,formé entre la face postérieure 20 du pied 4a et le champ extérieur 3b de la tige 3, a une valeur qui, inférieure à , est de l'ordre de 88 , afin que lors du serrage la flexion du montant de la mâchoire mobile 4 amène cet angle à la valeur recherchée 90 . Ce résultat est obtenu en donnant à la distance t entre les sommets des deux bossages 12 et 13, distance mesurée dans un plan orthogonal à l'axe x'x, une valeur inférieure à la distance T entre le fond d'un cran 14 et le champ extérieur 3b. Lorsque le serre joint est en serrage, l'effort de réaction dû à ce serrage plaque, respectivement le bossage 12 contre le champ extérieur 3b et le bossage 13 contre le fond du cran 14 du champ intérieur 3a, et assure ainsi le blocage de la mâchoire mobile. Ce blocage parfaitement fiable, est insensible tant aux vibrations qu'aux chocs. En effet, même si le serre joint est soumis à un choc violent, par exemple lorsqu'il tombe au sol en serrant un objet entre sa mâchoire fixe et sa mâchoire mobile, le serrage est maintenu puisque le choc est insuffisant pour faire sauter le bossage 13 de son cran et. encore moins, pour détruire cette liaison par cisaillage. Les deux bossages 12 et 13 sont réalisés par moulage, en même temps que le pied, et sont donc très résistants et parfaitement solidaires de ce pied. Le crantage est usiné dans le champ intérieur de la tige et possède ainsi une solidité bien supérieure à celle des moletages traditonnels n'ayant une profondeur que de quelques dizièmes de millimètres. Ces bossages et crantages garantissent donc l'efficacité du blocage, quelles que soient les sollicitations auxquelles est soumis le serre joint. Par ailleurs, le recours à des bossages arrondis dans les zones exerçant la pression sur les champs de la tige 3 améliore la résistance de ces points de contact avec les champs, réduit leur matage et garantit l'efficacité dans le temps du blocage obtenu. Il faut ici noter qu'en raison de cette sécurité apportée dans le blocage de la mâchoire mobile sur la tige du serre joint, celui-ci peut être utilisé dans des applications nouvelles qui, 2611 159 jusqu'à ce jour, ne pouvaient être envisagées en raison de l'insécurité de ce blocage et, par exemple, pour la fixation de pièces sur des machines outils sujettes à vibrations. La figure 6 montre que pour déplacer la mâchoire mobile, il suffit de l'incliner, par rapprochement des moyens de serrage en direction de la mâchoire fixe 2, jusqu'à ce que les faces inclinées et 16 soient sensiblement parallèles aux champs 3a et 3b de la tige 3, position dans laquelle le bossage saillant 13 est dégagé du cran 14 et peut coulisser librement au dessous du champ 3a. En d'autres termes, pour modifier la position de la mâchoire mobile par rapport à la mâchoire fixe, il suffit d'incliner cette mâchoire et de la déplacer dans le sens voulu, jusqu'à ce que le bossage 13 coincide avec un autre cran 14. Il ressort de ce qui précède que ce serre joint à blocage positif de sa mâchoire mobile procure d'excellents résultats, fiable dans le temps pour un faible surcoût de fabrication résultant du seul taillage du crantage, tout en présentant le même aspect qu'un serre joint traditionnel. Enfin, par l'usage de moyens de blocage positifs, insensibles aux chocs, il procure une confiance d'utilisation introuvable avec tout autre type de serre-joint permettant le déserrage instantané par la seule application d'un choc sur la face 20 du pied. Il est évident que l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution qui a été décrite ci dessus à titre d'exemple mais en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation comportant des moyens équivalents quels que soient notamment les moyens constituant les bossages et le champ comportant les crans. C'est ainsi que dans une variante de réalisation, non représentée, les crans 14 sont réalisés dans le champ extérieur et coopèrent avec un bossage saillant disposé à la place du bossage 12 de la forme d'exécution décrite en référence aux figures. Dans une autre variante non représentée, le bossage 13 coopérant avec les crans 14 est constitué par un pion cylindrique en acier emmanché transversalement dans un logement du pied. REVENDICATIONS 1. Serre joint à mâchoire mobile blocable du type composé d'une mâchoire fixe (2) solidaire d'une tige de coulissement (3) et d'une mâchoire mobile (4) avec moyens de serrage à vis (7-8) et avec pied (4a) traversé par une lumière (5) permettant son coulissement sur la tige (3) et assurant, par deux de ses arêtes transversales opposées (10a-lOb), le coincement sur la tige (3) caractérisé en ce que les deux arêtes de coincement sont constituées par des bossages arrondis (12-13) de rayon (r) et se raccordant, à l'intérieur de la lumière, à des faces longitudinales (15-16) qui, faisant vis à vis au champ intérieur (3a) et extérieur (3b) de la tige (3), sont inclinées par rapport à l'axe longitudinal (x'x) de cette lumière (5), d'une même valeur (a) et sont parallèles entre elles, tandis que la tige (3) comporte, dans l'un de ses champs (3a-3b), des crans (14) espacés et aptes à coopérer avec l'un (13) des bossages de la lumière (5) pour caler positivement le pied (4a) de la mâchoire mobile (4) sur la tige (3). 2. Serre joint selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bossage (13) coopérant avec les crans (14) de la tige (3) est en saillie par rapport à la face inclinée (16) à laquelle il se raccorde par un congé (17). 3. Serre joint selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les crans (14) de la tige (3) sont constitués par des gorges arrondies de rayon (R) de valeur supérieureà celle du rayon (r) des bossages et de profondeur (h) inférieure à ce rayon (r). 4. Serre joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les crans (14) de la tige (3) sont espacés d'un pas (P) inférieur à la course (C) des moyens de serrage de la mâchoire mobile (4). 5. Serre joint selon l'une quelconque des revendications 1 à4 caractérisé en ce que l'angle (a), d'inclinaison des faces longitudinales (15 et 16) de la lumière (5), a une valeur comprise entre 10 et 16 . 6. Serre joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les crans (14) sont réalisés dans le champ intérieur (3a) de la tige, et le bossage (13) est disposé sur le bord postérieur intérieur de la lumière (5). 7. Serre joint selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les bossages (12) et (13) viennent de moulage. 8. Serre joint selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le bossage (13) est constitué par un pion cylindrique emmanché dans un alésage transversal du pied (4).