Brevet FR2644145A1 — publié le 19900914

TASSEAU DE SUPPORT DE CHARGE A ORGANES DE ROULEMENT ESCAMOTABLES La présente invention concerne ta technique du support et du déplacement aisé de charges diverses sur un plan de mobilisation généralement horizontal. La présente invention concerne les dispositifs du genre ci-dessus mis en oeuvre dans toutes les applications dans lesquelles it convient de pouvoir supporter et déplacer aisément une charge Lourde en vue de son transfert ou de son réglage de position. A titre d'exemple industriel non limitatif, il convient de citer l'application aux tables de machines- outils sur lesquelles des charges diverses, constituées par soit des pièces d'ouvrage, soit par des outillages, doivent être placées, déplacées et réglées en position précise en fonction du travail à exécuter. Pour assumer la fonction ci-dessus, la technique antérieure connait un certain nombre de solutions faisant toutes généralement appel à une sorte de tasseau, le plus souvent métallique et de forme générale parallélipipédique, pouvant être fixé, en étant posé ou encastré, sur un plan de support tel que celui d'une table d'entrée ou de travail de machines-outils. Le tasseau est constitué par un barreau possédant au moins une face plane à partir duquel fait normalement saillie une série d'organes de roulement escamotables appartenant à des cartouches disposées dans des logements borgnes exécutes perpendiculairement à partir de la face plane. Les organes de roulement peuvent être constitués par des billes conférant une possibilité de déplacement omnidirectionnel ou par des galets autorisant un déplacement unidirectionnel. Un plan de support de charge est généralement constitué par L'association de plusieurs tasseaux qui sont disposés parallèlement les uns aux autre. En règle générale, les organes de roulement sont respectivement associés à un moyen de rappel les maintenant normalement en saillie hors de la face plane et autorisant un effacement sous charge. Le moyen de rappeL peut être mécanique en étant constitué par un ressort. Un tel moyen de rappel est fiable mais présente l'inconvénient de n'accepter qu'une contrainte de charge limitée. La technique antérieure a proposé également de remplacer Les moyens de rappeL mécaniques par des moyens de rappel hydrauliques en constituant chaque cartouche sous la forme d'un piston coulissant avec étanchéité dans le logement qui lui est réservé. Une alimentation hydraulique par l'intermédiaire du fond du logement permet de commander la course d'extension de l'organe de roulement. Par un tel moyen, il est possible d'accroître la résistance à la charge. Cependant, les expériences ont permis de constater que de tels moyens étaient de réalisation complexe et posaient des problèmes de montage, d'entretien, notamment des garnitures d'étanchéité devant obligatoirement être interposées entre les pistons et Les Logements. Les dispositifs à moyen de rappel hydrauliques présentent un autre inconvénient tenant à La difficulté de réalisation. IL est en effet nécessaire de procéder à une exécution particulièrement précise des différents Logements et des moyens d'alimentation en fluide hydraulique, ce qui pose des problèmes de réalisation pratique et à coût acceptable pour l'exécution de tasseaux de support de charges de grandes Longueurs. Pour tenter de remédier à cet inconvénient, la technique antérieure a aussi proposé de réaliser des tasseaux à moyens de rappel hydraulique, par association de segments modulaires composés chacun de un ou de plusieurs organes de roulement. Une telle technique ne donne pas satisfaction car L'association des segments modulaires dans un alignement rigoureux pose des problèmes difficilement solubles, de liaisons mécaniques, d'alignement, de jonctions hydrauliques et de régularité de section, principalement sur des grandes Longueurs et lorsque Le tasseau doit être encastré dans La rainure d'une table de machine-outil. IL doit être signaLé par ailleurs que Les solutions actuellement connues ne permettent pas de passer aisément d'une conception de tasseau de support de charge à base d'organes de roulement omnidirectionnels à un tasseau & base d'organes de roulement unidirectionnels. Il doit être signalé de façon supplémentaire que la technique antérieure ne permet pas de réaliser des tasseaux de supports de charge à base d'organes de roulement du type unidirectionnel dont la direction de glissement qu'ils confèrent est différente de l'axe longitudinal du tasseau. Au demeurant donc, les moyens techniques actuels pour régler le problème évoqué ci-dessus ne donnent pas entière satisfaction pour ce qui concerne les possibilités d'adaptation, les capacités de charge ou d'effacement, les possibilités de réalisation à un prix de revient acceptable sur des grandes longueurs, ainsi que la capacité de pouvoir adapter sur un même tasseau, indifféremment ou simultanément des organes de roulement du type omnidirectionnel ou unidirectionnel. L'objet de l'invention est de combler la lacune générale ci-dessus en proposant un nouveau tasseau de support de charge à organes de roulement escamotables, dont la conception est justement choisie pour répondre aux exigences ci-dessus qui ne sont pas satisfaites actuellement par les techniques connues. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le tasseau de support de charge à organes de roulement escamotables, du type comprenant un barreau présentant, à partir d'une mime face, des logements borgnes perpendiculaires à ladite face et respectivement occupés par une cartouche de roulement constituée par un piston pourvu d'un organe de roulement et susceptible de coulisser dans le logement, contre l'action d'un moyen de rappel, sur une course axiale comprise entre une position de support dans laquelle l'organe de roulement fait saillie hors de la face et une position d'effacement dudit organe par rapport à la même face, est caractérisé en ce que: - le barreau est constitué par un segment de profilé extrudé, - - et chaque cartouche est maintenue dans son logement en 26 4 4 1 45 étant immobilisée angulairement et Libre axialement - -.sur La course d'effacement, par au moins une goupille À -: ' -: amovible qui est montée dans un trou pratiqué dans le barreau de façon sécante au Logement, pour être engagée dans une encoche du piston. Diverses autres caractéristiques ressortent de La description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. Les fig. 1 et 2 sont des vues schématiques illustrant le domaine technique de l'objet de l'invention. La fig. 3 est une coupe-élévation partielle prise, à plus grande échelle, selon la ligne III-III de La fig. 2. La fig. 4 est une coupe transversale prise selon la ligne IV-IV de la fig. 3. La fig. 5 est une coupe transversale anaLogue à la fig. 4 illustrant une variante de réalisation. La fig. 6 est une coupe transversale d'une autre forme d'exécution d'un élément constitutif de l'objet de l'invention. La fig. 7 est une vue éclatée illustrant différentes possibilités de l'objet de l'invention. La fig. 8 est une coupe-élévation analogue à La fig. 3, illustrant une autre forme d'exécution d'un des moyens techniques de L'invention. Les fig. I et 2 montrent schématiquement l'application de l'objet de l'invention à la définition ou à la matérialisation d'un plan P de support d'une charge lourde 1 devant être déplacée par ripage sur le plan P en vue d'être amenée à une position - déterminée, d'être transférée d'une position à une autre ou d'être réglée relativement. La matérialisation du plan de support de charge P est assurée par l'utilisation de n tasseaux de charge 2 conformes à l'invention, qui sont placés parallèlement Les uns aux autres en étant posés sur un plan de support P1 comme dans L'exemple illustré par la fig. 1 ou en étant encastrés dans des rainures 3 ménagées à partir de la surface supérieure 4 d'une 2644 145 table 5, par exemple d'une machine-outil. Dans les deux cas d'application ci-dessus, les tasseaux 2 sont immobilisés par tout moyen convenable en étant bridés ou fixés par l'intermédiaire de vis ou analogues. Le tasseau de support de charge 2, conforme à l'invention, est du type à organes de roulement escamotables. Un tel tasseau est constitué par un barreau 6 qui est réalisé, selon l'invention, par extrusion de manière à posséder une forme constante sur une grande longueur à partir de laquelle il est possible de tronçonner des segments de barreau en fonction de la longueur devant être conférée au tasseau. De préférence, le barreau 6 est réalisé en métal. Le barreau 6 est conformé pour comporter au moins une face de référence 7 et au moins une face plane dressée 8 à partir de laquelle font normalement saillie des organes de roulement 9. Selon une forme d'exécution préférée, le barreau 6 est réalisé sous une forme parallélipipédique rectangle et possède généralement aussi deux faces longitudinales 10 qui sont dressées parallèlement entre elles et d'équerre avec la face de référence 7 pour permettre un encastrement possible dans une rainure 3 de table de machine-outil. Il doit être considéré que le barreau 6 pourrait aussi présenter, en section droite transversale, une forme en "T" inversé, de manière à permettre son adaptation dans les rainures de Jmêe forme généralement présentées par les tables de machines-outils. Le barreau 6 est usiné pour comporter, de place en place et à partir de la face 8, des logements 11 de préférence cylindriques, borgnes, perpendiculaires au plan de la face et présentant entre eux un écartement soit constant, soit variable. Chaque logement 11 contient une cartouche de roulement 12 qui est constituée par un piston 13 portant un organe de roulement 9. Le piston 13 est usiné de manière à pouvoir coulisser avec jeu à l'intérieur du logement borgne 11 dans lequel il est adapté de manière à être immobilisé angulairement mais libre de coulisser axialement sur une course comprise entre une position de support 2644 1 4 5 de charge dans laquelle l'organe -de roulement 9 fait saillie hors de la face 8, tel qu'illustré en traits mixtes aux fig. 3 et 4, et une position d'effacement dudit organe par rapport à la même face, comme illustré en trait plein aux mêmes figures. Les moyens permettant l'immobilisation angulaire avec liberté axiale du piston 13 dans le logement 11 sont constitués par au-moins une goupille 14 montée à glissement doux dans un trou 15 ménagé dans Le barreau 6 parallèLement à la face 8 et orthogonalement à l'axe du logement 11 pour être sécant à ce dernier. Ces moyens comprennent, par ailleurs, une encoche 16 ménagée dans la periphérie du piston 13 sur une profondeur radiale complémentaire à la partie sécante du trou 15, de manière a reconstituer ce dernier à l'intérieur du logement 11 occupé par le piston 13. L'encoche 16 est ménagée sur une longueur axiale correspondant à la course d'effacement devant être conférée au piston 13. De préférence, les moyens selon l'invention font intervenir deux goupilles 14 destinées à être engagées dans deux trous 15 pratiqués de façon diamétralement opposée par rapport au logement borgne 11 dans le barreau 6. Dans un tel cas, le piston 13 comporte également deux encoches 16 de mêmes caractéristiques exécutées à la manière de méplats diamétralement opposés. - Chaque cartouche 12 comprend également un moyen 17 de rappel élastique sollicitant toujours le piston 13 en course d'extension, de manière à placer l'organe de roulement 9 en position de support de charge en saillie par rapport à la face 8. Le moyen de rappel 17 peut être constitué de plusieurs façons différentes. A titre d'exemple, selon l'illustration des fig. 3 et 4, le moyen 17 est constitué par un tampon 18 en élastomère adapté à la base du piston 13 pour être interposé entre cette dernière et le fond 19 du logement borgne 11. Le tampon 18 peut être constitué par une couche uniforme de matière déformable élastiquement ou encore par une pièce pourvue d'un doigt de centrage 20 engagé dans un alésage borgne 21 exécuté à partir du fond du piston 13 concentriquement à l'axe de ce dernier. La fig. 5 montre une variante de réalisation selon laquelle le moyen 17 est constitué par un ressort hélicoidal 22 travaiLant à ta compression, interposé entre te fond 19 du Logement 11 et te piston 13. Le moyen de rappel élastique de type mécanique, selon l'une ou l'autre des variantes décrites ci-dessus, assume une fonction de maintien du piston 13 dans la position de saillie de l'organe de roulement 9 apte ainsi à matérialiser le plan de support de charge P en association avec les organes d'un même tasseau et ceux de tasseaux parallèles. Une charge 1 peut ainsi être supportée dans des conditions de ripage ou de déplacement aisées, tant que la contrainte qu'elle exerce sur les organes de roulement 9 n'excède pas la capacité des moyens de rappel 17. Dans le cas contraire, les organes de roulement s'effacent ou s'escamotent en- dessous du plan P. de sorte que la charge 1 repose alors sur les différentes faces 8 sur lesquelles elle peut être immobilisée par tout moyen approprié. Dans le cas d'application selon la fig. 2, la charge 1 prend alors appui sur la face supérieure 4 de la table 5. Dans le cas d'application à une table de machine-outil, cet exemple de fonctionnement intervient lorsqu'après réglage de position aisément conféré à la charge 1, cette dernière est bridée sur la table 5 de manière à occuper une position déterminée immuable pour l'exécution de travaux d'usinage. La capacité d'effacement de chaque organe de roulement 9 est conférée par La course d'escamotage du piston 13 autorisée par les encoches 16 qui sont déplacées relativement par rapport aux goupilles 14 assumant une double fonction d'immobilisation angulaire du piston 13 et d'immobilisation axiale de ce dernier en constituant des butées d'extension et d'escamotage. Les trous 15 pratiqués dans le barreau 6 sont exécutes avec une tolérance permettant un engagement et un enlevement facile des goupilles 14 qui permettent ainsi le montage ou le remplacement aisé d'une cartouche 12 dans un logement 11, s'il est recherché une adaptation des moyens de rappel 17 en fonction de la charge devant être supportée ou encore une modification des caractéristiques de l'organe de roulement 9. Cette capacité de modification rapide est prévue selon l'invention pour permettre de monter dans certains au moins des logements 11 des cartouches de roulement 12 pouvant être équipées avec un organe de roulement 9 constitué sous la forme d'un galet 23 monté sur un axe 24 de manière à pouvoir tourner librement dans une mortaise ouverte 25 pratiquée à partir de l'extrémité supérieure du piston 13. Dans un tel cas, les encoches 16 sont de préférence ménagées selon une direction parallèle à l'axe 24 de façon que ces encoches s'étendent perpendiculairement à l'axe longitudinal du barreau 6 pour autoriser une direction de roulement parallèle à ce dernier. Il est également possible de réaliser les cartouches de roulement 12, de telle sorte que chaque piston 13 porte par sa face supérieure un organe de roulement 9 constitué par une bille 26 sertie dans un logement semi-sphérique 27 avec interposition d'un lit 28 de microbilles à circulation. Dans un tel cas, les organes de roulement confèrent une possibilité de déplacement omnidirectionnelle. La fig. 7 illustre de façon éclatée les possibilités ainsi offertes par le tasseau selon l'invention dont le barreau 6 peut étre garni pour certains ou pour partie de ces différents togements 11 avec des cartouches de roulement 12 comportant, soit une bille 6, soit un galet 23. Cette figure montre la possibilité d'usiner les encoches 16 du piston 13 de manière que celles-ci soient parallèles à la mortaise 25, de façon que la direction de roulement fasse un angle a de 90 par exemple avec La direction précédemment définie. Cet exemple de réalisation est illustré par le piston référence 13a à la fig. 7. Il est avantageux de réaliser certains au moins des pistons 13 de manière qu'ils comportent plus d'une série d'encoches 16 et, par exemple, deux paires d'encoches diamétralement opposées 161 et 162 qui permettent à volonté de monter le piston 13 dans le Logement 11 selon une orientation préférentielle en choisissant la paire d'encoches devant coopérer avec les goupilles 14 pour assurer l'immobilisation angulaire de la cartouche, tout en autorisant la course axiale d'effacement. Selon les caractéristiques d'encombrement et, plus particulièrement le diamètre du piston 13, il est même possible d'envisager de ménager à la périphérie extérieure de ce dernier plus de deux paires d'encoches. Selon une disposition supplémentaire de l'invention, le barreau 6 est extrudé de manière à comporter d'extrusion un conduit interne 30 parallèle à l'axe longitudinal, pouvant être prévu pour être centré sur le plan médian longitudinal x-x' ou pour être décalé latéralement par rapport à ce plan comme cela est illustre par la fig. 4.. Le conduit 30 comporte aux extrémités du barreau 6 des taraudages 31 permettant le montage, soit d'un bouchon 32, soit d'un raccord 33 pour la connexion avec un circuit 34 de fourniture d'un fluide hydraulique sous pression. Dans un tel cas, Les logements 11 sont pratiqués dans le barreau 6, de manière à communiquer par leur fond 19 avec le conduit 30. Chaque piston 13 est alors pourvu d'une garniture d'étanchéité périphérique 35, de telle sorte que L'ensemble logement 11 - piston 13 se conduise comme un cylindre hydraulique. L'ensemble des moyens ci-dessus constitue un moyen de rappel hydraulique chaque fois que du fluide hydraulique sous pression est admis dans le conduit 30 pour solliciter en extension les pistons 13 afin d'amener les organes de roulement 9 en position de saillie par rapport à la face 8. Le raccordement du conduit 30 à un circuit de refoulement, de préférence contrôlé par un limiteur de débit, autorise l'escamotage des pistons 13 sur la course d'effacement conférée par les encoches 16 coopérant avec les goupilles 14. Le moyen de rappel hydraulique peut éventueLlement être combiné avec le moyen de rappel mécanique J constitué sous la forme du tampon 18 ou 20 ou du ressort 22. IL est généralement avantageux de prévoir la délimitation par extrusion du conduit 30 de façon décalée par rapport au plan x-x', de manière à ménager une réserve de matière 2644 1 45 do suffisante à l'opposé du conduit 30 par rapport au plan x-x' pour permettre l'exécution de trous 36 pour le passage de vis de fixation 37, tel que cela est ilLustré par la fig. 7. Les moyens selon l'invention permettent L'obtention d'un tasseau de support de charge de grande longueur, à partir d'un barreau 6 obtenu par extrusion et présentant, par construction, des faces de référence régulières constantes, planes, ainsi qu'un conduit axial 30 ne nécessitant que des opérations d'usinage de reprise pour délimiter les taraudages 31. La fig. 8 montre qu'il peut être avantageusement prévu de garnir le conduit interne 30-d'une gaine tubulaire étanche 38 constituée par un tube souple maintenu dans Les raccords 31 pour être en relation constante avec Le circuit 34. Le tube 38 coopère avec les bases des pistons 13 et permet, le cas échéant, de supprimer la ou les garnitures d'étanchéité 35 prévues sur ces derniers. Il est préférable mais non impératif que le conduit 30 présente un diamètre inférieur à celui des logements 11. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Tasseau de support de charge, à organes de roulement (9) escamotables, du type comprenant un barreau (6) présentant, à partir d'une même face (8), des logements borgnes (11) perpendiculaires à ladite face et respectivement occupés par une cartouche de roulement (12) constituée par un piston (13) pourvu d'un organe de roulement et susceptible de coulisser dans le logement, contre l'action d'un moyen de rappel, sur une course axiale comprise entre une position de support de charge dans laquelle l'organe de roulement fait saillie hors de la face et une position d'effacement dudit organe par rapport à la même face, caractérisé en ce que - le barreau (6) est constitué par un segment de profilé extrudé, - et chaque cartouche (12) est maintenue dans son logement en étant immobilisee angulairement et libre axialement sur la course d'effacement, par au moins une goupille (14) amovible qui est montée dans un trou (15) pratiqué dans le barreau de façon sécante au logement, pour être engagée dans une encoche (16) du piston. 2 - Tasseau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des cartouches de roulement (12) respectivement pourvu d'un piston (13) associé à un moyen de rappel mécanique interposé entre le fond du logement et le piston. 3 - Tasseau selon la revendicatin 2, caractérisé en ce que le moyen de rappel mécanique est constitué par un ressort hélicoïdal (22) travaillant à la compression, en partie centré dans un alésage axial borgne (21) ménagé à partir de la base du piston. 4 - Tasseau selon La revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen de rappel mécanique est constitué par un tampon en élastomère (18) rapporté à la base du piston. - Tasseau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des cartouches de roulement (12) respectivement 26 44 1 45 pourvues d'un piston (13) associé à un moyen de rappel hydraulique. 6 - Tasseau selon la revendicatiorn 5, caractérisé en ce que le moyen de rappel hydraulique comprend un conduit Longitudinal (30) venu d'extrusion dans le barreau, au moins un raccord extrême (31) de branchement à un circuit de fourniture d'un fluide hydraulique sous pression, des logements (11) pratiqués dans le barreau pour communiquer par leur fond avec Le conduit et au moins une garniture d'étanchéité périphérique (35) portée par chaque piston pour coopérer avec la paroi du logement.- 7 - Tasseau selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le fond des logements est largement sécant au conduit qui est garni par un tube souple, étanche (38), maintenu par le raccord en relation avec le circuit de fourniture du fluide hydraulique sous pression. 8 - Tasseau selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le conduit (30) présente un diamètre inférieur à celui des logements et se trouve décalé latéralement par rapport à l'axe de chaque Logement. 9 - Tasseau selon la revendication 1, 2 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend des cartouches de roulement (12) dont certaines au moins sont constituées par un piston portant une bille en tant qu'organe de roulement. - Tasseau selon La revendication 1, 2 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend des cartouches de roulement dont certaines au moins sont constituées par un piston portant un galet en tant qu'organe de roulement. 11 - Tasseau selon ta revendicatin 10, caractérisé en ce que le piston portant un galet possède plusieurs encoches angulairement décalées. 12 - Tasseau selon La revendicatin 1 ou 11, caractérisé en ce que le barreau comporte pour chaque Logement deux trous diamétralement opposés et en ce que chaque piston présente au moins deux paires d'encoches diamétralement opposées deux à deux.