Brevet FR2649348A1 — publié le 19910111

DISPOSITIF POUR ENTRAINER EN ROTATION UN. ORGANE CYLINDRIQUE La présente invention concerne l'entraînement continu en rotation d'une piece cylindrique preférentiellement de faible diamètre et de grande longueurs dont les extrémités sont inaccessibles, et l'espace d'accus radial (pour l'introduction d'un outil) est faible. La rotation de telles pièces est traditionnellement effectuée à l'aide d'outils manuels ou motorises que l'on engage vis-å-vis de zones prévues pour en assurer l'entrainement par cohabitation de la forme de la pièce avec l'outil d'entrainement. Le choix de l'outil utilisable parmi la panoplie de ceux existants depend de la configuration de la pièce a entraner, de son accès, et du moye de manoeuvre choisi (manuel ou automatique). La demande de brevet n 84 05 188 decrit un dispositif destiné au vissage d'écrous ou de boulons. Cedispositif ne peut s'appliquer qu'à la condition qu un espace suffisant soit aménage dans 1 'axe de l'écrou ou de la tête du boulon pour pouvoir glisser l'outil decrit autour de l'écrou ou de la tette du boulon. Le dispositif selon l'invention se propose de fournir un outil permettant d'entraîner en rotation une pièce cylindrique autour de laquelle on ne peut pas engager de dispositif annulaire de serrage lorsque les extrémités de ladite pièce cylindrique ne sont pas accessibles et lorsque son environnement radial disponible est très faible. Sa structure de forme étroite et allongée porte à son extrémité opérationnelle une fourche à deux doigts articulés l'un par rapport à l'autre dont l'ouverture et la fermeture sont motorisées. L'extrémité de chacun de ces doigts porte un élément de guidage tel un galet autour duquel passe un élément entraîneur sans fin comme une courroie, une chaîne ou un cible. La partie arrière de la structure porte une poulie fixe pour l'entrainement de l'élément entraneur, ainsi qu'un ensemble de galets tendeurs montés sur un support coulissant élastique. La poulie fixe d'entranement peut tre à rotation manuelle ou motorisée. Afin de prévenir un glissement éventuel de la courroie, deux galets d'appui montés chacun sur un a > :e excentré libre en rotation, sont positionnés de chaque c & é de la poulie motrice de fason à ce que l'effet d'entrainement de la courroie provoque un effet de serrage du galet correspondant sur la poulie motrice. Pour entraîner une pièce en rotation, il faut déplacer le dispositif vers la pièce suivant une direction radiale à l'axe de la pièce, les doigts de la fourche étant ouverts. L'élément entraîneur est à ce moment maintenu légèrement tendu entre les deux galets de guidage portés par l'extréinité des doigts. Cette faible tension autorise l'engagement de la fourche autour de la pièce à entraîner sans provoquer de mouvement de recul de celle-ci. Lorsque les doigts sont suffisamment engagés et que l'élément entraîneur enveloppe suffisamment la pièce å entrainer, le système de tension de l'élément entraîneur se bloque et les doigts de la fourche se referment en pressant l'élément entraîneur sur la pièce. La force de pression de l'élément entraîneur et le coefficient d'adhérence de l'élément entraîneur (dans le cas d'une courroie lisse) sont déterminés en fonction de l'effort d'entraînement exigé. Ce dispositif permettant un entrainement en rotation peut Entre utilisé, par exemple, comme un composant d'une machine automatique d'assemblage. Le carter contenant l'ensemble du mécanisme de pinces, de galets tendeurs, de poulie d'entrainement, est alors fixé avec une certaine compliance sur la machine elle-même. La fermeture des doigts est assurée par un vérin pneumatique dont la pression peut Itre ajustée avec la force de serrage utile. L'élément entraîneur est animé par un moto-réducteur électrique, ce qui permet, grce à un possible asservissement en couple de celui-ci, d'assurer un couple de serrage sur une vis. La rotation dans les deux sens avec l'arrêt en position de ce moteur permet d'assurer un positionnement précis des barres d'accouplement d'un train avant de véhicule automobile, par exemple. Comme on le voit, l'élément entraîneur peut Store une channe : dans ce cas, la forme de la pièce dans la zone de l'entrainement doit Entre adaptée à ce mode de transmission. Au contraire, l'emploi d'une courroie lisse comme élément entraineur permet la mise en rotation de pièces ne possédant aucune particularité de forme et étant revêtues d'une protection anti-corrosion peu résistante mécaniquement (comme de la peinture) sans détérioration de ce revêtement. Selon une forme de réalisation, l'inclinaison adéquate des galets de guidage de l'élément entraîneur à l'extrémité des doigts entraxe le dispositif dans le sens a > :ial de la pièce pendant sa rotation, ce qui est indispensable pour les opérations de vissage et de dévissage. Les dessins annexés illustrent l'invention la figure l représente une vue en élévation du dispositif selon l'invention la figure 2 représente une vue de dessus de la figure 1 la figure 3 représente la partie avant du dispositif des figures l et 2, les doigts de la fourche étant ouverts la figure 4 représente une vue en élévation du dispositif selon une autre forme de réalisation ; la figure 5 représente une vue de dessus de la figure 4 la figure 6 représente la partie avant du dispositif des figures 4 et 5, les doigts de la fourche étant ouverts ; la figure 7 représente sur une vue en élévation le détail des galets à l'extrémité des doigts de serrage s la figure 8 représente une vue de dessus de la figure 7 la figure 9 représente une troisième forme de réalisation. Sur les figures 1 et 2, on peut voir le dispositif selon une première forme de réalisation. Le carter 1 comporte deux -flasques 2 de forme allongée. La partie avant de ces flasques est découpée pour former un guide de positionnement du dispositif lors de son engagement sur l'élément à entraîner en rotation 9, si cela était nécessaire. Deux mâchoires 4 et 5, portant chacune à son extrémité avant un galet 6, 7 de pression de l'élément entraîneur 8 sur l'élément à entraîner en rotation 9, sont articulées en 10 sur un axe fixe. I1 est bien évident que cette articulation qui est commune aux deux mSchoires sur cette réalisation peut être dissociée. L'élément entraîneur sans fin 8 (comme une courroie) est entrain par une poulie motrice 11, qui peut être fixée sur l'arbre de sortie d'un moto-réducteur 1P a commande électrique. L'avantage du moteur électrique est de pouvoir obtenir une valeur de couple moteur, donc de couple de serrage, Si l'élément à entraîner en rotation est une vis. Il permet aussi d'obtenir une position angulaire du rotor, donc, un réglage en position axiale de l'élément à entratner en rotation si celui-ci se visse dans un support. Un galet fixe 13 détermine un arc d'enroulement correct sur la poulie motrice il de l'élément à entraîner. Les deux galets 14 et 15 assurent une légère tension de l'élément entrai-neur 8 sur le dispositif.Pour cela, ils sont solidaires d'un coulisseau 16 équipé de deux colonnes 17 guidées dans des paliers 18 et .19 et des ressorts 2C). Des butées réglables 21 limitent le recul du coulisseau 16, ce qui controle la profondeur d'engagement du dispositif sur l'organe à entraîner en rotation 9. On voit bien sur la figure 3 la position de l'élément entraîneur 8 tendu sur les galets 6, 7. D'autre part, l'élément entraîneur 8 s'enroule autour d'un galet fixe 22 et d'un galet 23 mobile élastiquement selon une direction "F" sur la figure 1. Lorsque le dispositif s'engage sur l'élément à entraîner 9, sa pénétration est limitée par le coulisseau 16 dont les butées 21 viennent en appui sur les paliers 19. La position de ces butées a été déterminée en fonction du diamètre de l'élément a entrainer 9. On peut aisément imaginer de remplacer les butées 21 par un système de pince bloquant automatiquement le coulisseau 16 dans ses paliers 18 et 19, la commande de blocage serait alors provoquée par la mesure de la position du dispositif par rapport a l'élément à entraîner en rotation 9. ce moment les mâchoires 4 et 5 se referment sous l'action des bielles 25 qui sont elles-mSmes poussées par le moteur 24 qui peut être un vérin pneumatique. L'allongement de l'élément entraineur 8 qui va en découler est absorbé par la mobilité du galet 23 qui assure une forte tension à l'élément entraîneur 8. Des guides latéraux 26-27, fixés sur les mâchoires 4 et 5, maintiennent l'élément entraîneur 8 sur les galets 6-7 pendant le fonctionnement du dispositif. Une particularité du dispositif est illustrée sur les figures 7 et 8. Lorsque la pièce à entrawner se déplace dans sa direction axiale pendant sa rotation (comme un vissage ou un dévissage), et que le dispositif selon l'invention est fixé comme sur une machine d'assemblage automatique, l'inclinaison des galets 6 et 7 suivant un angle " &alpha; " égal à l'angle " " du filetage aménagé sur la pièce a entraîner, permet le déplacement de l'élément à entraîner sans déplacement du dispositif. Lorsque ce dispositif est un composant d'une machine automatique, il est fixé sur un chariot avec une certaine compliance destinée à annuler les efforts de positionnement et d'entrainement du dispositif avec l'élément à entraîner 9. Sur les figures 4 et 5, on peut voir le dispositif selon une deuxième forme de réalisation. Le carter 1 est connu de la mSme façon que dans le dispositif décrit précédemment. Lorsque le dispositif s'engage sur l'élément à entraîner 9, Sa pénétration est limitée par le contact de l'élément à entraîner 9 avec un galet fixe 28 entre les deux flasques 2. Ce n'est plus l'élément entraîneur 8 en combinaison avec le coulisseau 16 décrits sur les figures 1 et 2 qui limite la pénétration de l'élément à entraîner 9 dans le dispositif. Le circuit de l'élément entraîneur est différent. L'élément entraîneur sans fin B (comme une courroie) est entraîné par une poulie motrice il qui peut Itre fixée sur l'arbre de sortie d'un moto-réducteur 12. Les avantages apportés par ce type de motorisation et décrits précédemment sont évidemment les mImes sur cette forme de réalisation. Le galet fixe 13 détermine un arc d'enroulement correct sur la poulie motrice 11. Les deux mâchoires 4 et 5 portant chacune à leur extrémité un galet 6 et 7 de pression de l'élément entraîneur 8 sur l'élément a entrasner 9, sont articulées sur un axe 10 et sont actionnées par un moteur 24 et un jeu de bielles 25. La différence réside en ce que I 'élément 'entraneur 8 n'est pas maintenu tendu entre les galets 6 et 7 par le système élastique 14, 15, 16 de la figure 1.. Après avoir contourné le galet 6, l'élément entraîneur contourne le galet 29 avant de revenir contourner le galet 7. L'axe de rotation du galet 29 peut avantageusement Entre coaxial avec l'axe d'articulation des mSchoires 4 et 5. Un galet 30, mobile selon une direction "F" assure la tension correcte du circuit de l'élément entraîneur 8. Le dispositif, avec ses mâchoires 4, 5 ouvertes, est représenté sur la figure 6. L'espace laissé disponible entre les deux galets 6, 7 entourés par l'élément entraîneur 8, est suffisant pour laisser le passage å l'élément à entraîner 9. Les mâchoires 4 et 5 étant ouvertes, le dispositif s'engage sur l'élément a entraîner 9. Lorsque le galet fixe 28 entre en contact avec l'élément entraîneur 9, l'avance du dispositif cesse et les macho ires 4 et 5 se referment en pressant l'élément entraîneur sur l'élément à entrasner. En dehors de ces particularités, cette forme de réalisation reste identique dans sa conception et dans son utilisation a la première forme-décrite. Une autre forme de tension et d'entrainement de la courroie est représentée sur la figure 9. Le carter l, les tnachoires 4 et 5, commandées par un vérin 24 et un jeu de bielles 25 et 26, portant les galets 6 et 7 d'appui de la courroie 6 sur la pièce a entraver 9 sont conçus de la même façon que le dispositif décrit sur la figure 1. La courroie 8 est maintenue enroulée sur la poulie fixe d'entratnement Il par deux galets 38, 39, libres en rotation chacun sur un axe à excentrique 40, 41, eux-mEmes libres en rotation. Un palonnier 42 portant un galet 43 et oscillant autour d'un axe 44 fixe sur le carter 1 est positionné angulairement par un système de réglage comme une vis 45 à pas contraire s'engageant dans deux tourillons 46 et 55 bloquée par un contre-écrou 47. Ce palonnier est destiné à compenser les variations éventuelles de longueur des courroies 8 lors du changement de ces dernières. Deux galets 48, 49 montes sur des platines 50, 51 pivotantes en 52, 53 sur le bti l sont maintenus l'un et l'autre sur la courroie 8 grâce à la pression fournie par le ressort de traction 54. Leur roule est de maintenir la courroie 8 en appui sur les différents galets du dispositif lorsque les mSchoires 4 et 5 s'ouvrent. Lorsque la poulie fixe Il tourne dans le sens horaire, la courroie 8 entraîne le galet 39 en rotation et incite l'axe 41 à pivoter sur lui-mUme dans le sens anti-horaire ce qui provoque un pincement de la courroie entre le galet 39 et la poulie Il s le pincement qui est proportionnel jà l'effort d'entrainement de la courroie améliore ainsi la force adhérente de la courroie 8 sur la poulie ll. Dans le mme temps, le galet 28 se dégage de la poulie Il par effet inverse. Ce cycle peut correspondre à un vissage par exemple. En inversant le cycle, pour un dévissage par exemple, la poulie fixe ll tourne dans le sens anti-horaire. On comprend facilement que la rotation de l'axe 40 provoque le pincement de la courroie 8 entre la poulie fixe Il et le galet 38 ainsi que le dégagement du galet 39. Cette dernière forme de réalisation s'applique à des éléments entraîneurs comme un cible ou une courroie et non à une chaîne. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour entraîner en rotation un organe cylindrique (9) a l'aide d'un élément entraîneur sans fin (comme une courroie ou un cable) comprenant - un mécanisme en forme de fourche à bras mobiles (4) (5), qui vient appliquer l'élément entraîneur sans fin (8) sur un organe cylindrique (9) par un déplacement de direction radiale à cet organe, et que lesdits bras de la fourche viennent se refermer sur l'élément à entrainer de façon à presser l'élément entraneur (8) autour de l'organe cylindrique (9) avec une force de contact suffisante pour l'entraînement en rotation par adhérence. - un ensemble de galets tendeurs (44) (48), (49). - une poulie fixe d'entrainement (11) entraînée manuellement ou par un moto-réducteur caractérisé en ce que des galets (38), (39), montés de part et d'autre de la poulie fixe (11) tourillonnent librement chacun sur un axe (40) (41 > , monté excentré dans le carter (11. Dispositif selon la revendication précédente caractérise en ce que chacun des axes e > :centrés (40 > (41 > , est monté libre e rotation dans le carter (1).