Brevet FR2651707A1 — publié le 19910315

L'invention concerne un étau et plus particulièrement un étau destiné au bridage des pièces sur des machines-outils, notamment des fraiseuses ou des centres d'usinage. De tels étaux doivent pouvoir appliquer aux pièces à usiner une force de serrage de 3~eO à 4~~~ daN ce qui provoque sur ces étaux une déformation. Par exemple, sur un étau du commerce bridé en position verticale par une de ses extrémités, une application de 4~~~ daN entre les mors a entraîné un cintrage de l'étau et une déviation de l'extrémité opposée libre de X,lmm par rapport à la verticale. De telles déformations sont inadmissibles pour des usinages à très hautes précisions, notamment dans des centres d'usinage La présente invention vise donc à pallier cet inconvénient en réalisant un étau auquel le bridage d'une pièce ne procure qu'une déformation réduite, admissible pour un usinage à haute précision. Ce but est atteint selon 1' invention, dans un étau du type comportant une base qui porte un mors fixe, une pièce de manoeuvre mobile longitudinalement par rapport à la base, et portant un mors mobile, le mouvement de la pièce de manoeuvre étant commandé par un organe de serrage, caractérisé en ce que l'organe de serrage prend appui par l'une de ses extrémités sur une butée longitudinale de la base et, à son extrémité opposée sur une partie en saillie de la pièce de manoeuvre et en ce que l'axe de l'organe de serrage est situé du côté opposé à l'axe d'application de la force de serrage entre les mors, par rapport à l'axe d'inertie de l'ensemble, de façon à appliquer entre la butée et la partie en saillie de la pièce de manoeuvre une force tendant à équilibrer la force de serrage entre les mors, et donc à créer un couple antagoniste. Selon linvention 1' organe de serrage est une vis qui prend appui par une de ses extrémités sur deux butées longitudinales de la base au moyen d'une collerette et comporte à son extrémité opposée un filetage destiné à être vissé dans un taraudage correspondant de la partie en saillie de la pièce de manoeuvre. Selon l'invention, le mors mobile peut coulisser longitudinalement dans une glissière de la pièce de manoeuvre pour être amené en butée sur la pièce à brider et il peut être verrouillé en position, le serrage final de la pièce s'effectuant au moyen de la vis de serrage. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le mors mobile comporte un bloc basculant autour d'un axe contre la force d'un ressort, le bloc étant pourvu d'une saillie, pouvant 5 engager dans des crans de la pièce de manoeuvre afin d'immobiliser le mors mobile relativement à celle-ci, le mors étant pourvu de moyens de verrouillage en position. Selon une forme de réalisation, la saillie peut être constituée par une bille solidaire du bloc dont une calotte sphérique dépasse et peut s'engager dans des crans à surface sphérique de la pièce de manoeuvre. De préférence, le filetage de l'extrémité de la vis de serrage a un pas inversé, Selon une autre forme de réalisation de l'invention, 1' organe de serrage est un vérin hydraulique qui prend appui sur une butée de la base à l'une de ses extrémités et sur une butée de la partie en saillie de la pièce de manoeuvre à son autre extrémité. L'invention sera mieux comprise au moyen d'un exemple de réalisation décrit ci-après et représenté sur le dessin annexé dont - la figure 1 représente en coupe longitudinale un étau selon l'invention; - la figure 2 est une vue de gauche de la figure 1. L'étau est constitué d'une base 1 pouvant être bridée sur une table de machine outil. La base 1 comporte une glissière longitudinale la dans laquelle peut coulisser une pièce de manoeuvre 2. La pièce de manoeuvre 2 comporte à l'une de ses extrémités une saillie 2a dirigée vers le bas sur la figure 1, pourvue d'un trou taraudé dans lequel se visse l'extrémité filetée 3b d'une vis 3 dont l'autre extrémité 3a est pourvue d'une collerette 13 permettant l'immobilisation en translation de la vis 3 par rapport à la base 1 grâce à des butées 12 solidaires de celle-ci.Le filetage de l'extrémité 3b de la vis 3 est inversé, c'est-à-dire que lorsque l'on tourne la vis 3 dans le sens horaire, vu de la droite sur la figure 1, celle-ci repousse la saillie 2a de la pièce de manoeuvre 2 vers le côté opposé. La course de la pièce 2 est d'environ 30 mm. Selon l'invention, l'axe de la vis 3 se situe, sur la figure au-dessous de l'axe d'inertie X-X de 1' ensemble. La base 1 supporte, à son extrémité opposée aux butées 12 un mors fixe 4, positionné sur elle grace à des goupilles 4a et verrouillé par des vis 4b. A sa partie supérieure, sur les figures, la pièce de manoeuvre 2 est pourvue d'une rainure longitudinale en T inversé 2b dans laquelle peut coulisser la nervure de guidage d'un mors mobile 5. Celui-ci est constitué d'un corps dans lequel est monté, basculant autour d'un axe 8 transversal par rapport à 1' étau et contre la force d'un ressort 1~, un bloc 6 dont l'extrémité inférieure pénétrant dans la rainure 2b est pourvue d'une saillie 7 constituée dans l'exemple par la calotte sphérique d'une bille. Cette saillie 7 peut être introduite dans des crans 2c situés au fond de la rainure 2b qui dans l'exemple, ont également la forme d'une calotte sphérique, afin de positionner le mors mobile 5 par rapport à la pièce de manoeuvre 2. Le verrouillage en position, du mors 5 sur la pièce 2, s'effectue grève à une vis 11 dont la tête se bloque par vissage dans la rainure en T inversé 2b. Le fonctionnement de l'étau est le suivant l'étau étant bridé dans un centre d'usinage sur une tablette par sa base 1, la pièce à usiner est disposée entre les mors, contre le mors fixe 4. Le mors mobile doit alors être positionné le plus près possible de la pièce à usiner. Pour cela, on fait basculer le bloc 6 autour de l'axe 8 en soulevant une poignée 9 qui lui est fixée, ce qui dégage la bille 7 du cran 2c dans lequel elle était engagée. Le mors 5 est alors déplacé Jusqu' à buter contre la pièce à usiner puis reculé, s'il y a lieu, jusqu'S ce que la bille 7 pénètre dans un cran Zc. La vis 11 est alors serrée au moyen d'une clé et le mors 5 est ainsi verrouillé dans cette position. On tourne alors la vis 3, également au moyen d'une clé, afin que la vis 3 repousse la saillie 2a de la pièce de manoeuvre 2 dans le sens opposé aux butées 12. La pièce à usiner est ainsi bridée avec la force de serrage voulue. Le débridage de la pièce usinée s'effectue en manoeuvrant la vis 3 dans l'autre sens, de façon à déplacer la saillie 2a vers les butées 12. Il n'y a plus alors qu'à desserrer la vis 11 pour éloigner le mors mobile et à retirer la pièce usinée. Les avantages de l'invention sont considérables si l'on considère la précision d'usinage à obtenir sur certaines pièces. En effet, le fait de faire travailler la vis 3 en compression et de la disposer au-dessous de l'axe X X d'inertie permet d'appliquer une force, dans l'axe de la vis, égale et parallèle à la force de serrage entre les mors, c'est-à-dire un couple inverse à celui exercé par la force de serrage. Des essais effectués avec des étaux selon l'invention bridés en position verticale par leur extrémité libre, à gauche sur la figure 1, ont permis de mesurer une déviation de l'extrémité libre, à droite sur la figure 1, de quelques centièmes de millimètres pour une force de serrage de 4~~~ daN, ce qui, comparé au ~,1 mm de l'étau cité au début, constitue un progrès remarquable. Des modifications peuvent être apportées à l'étau précédemment décrit sans pour cela sortir du cadre de l'invention, notamment dans les moyens de positionnement du mors mobile ou la forme de l'organe de serrage. Celui-ci peut aussi être constitué, comme on l'a dit précédemment, par un vérin hydraulique, mais aussi par tout autre moyen apte à appliquer une pression entre la base et la pièce de manoeuvre tendant à procurer la force de serrage nécessaire. REVENDICATIONS 1. Etau, destiné notamment aux machines-outils et plus précisément aux centres d'usinage, comportant une base qui porte un mors fixe, une pièce de manoeuvre mobile longitudinalement par rapport à la base et portant un mors mobile, le mouvement de la pièce de manoeuvre étant commandé par un organe de serrage, caractérisé par le fait que l'organe de serrage (3) prend appui par l'une de ses extrémités (3a > sur une butée longitudinale (12) de la base (1 > et à son extrémité opposée (3b) sur une partie (2a) en saillie de la pièce de manoeuvre (2) et en ce que l'axe de l'organe de serrage est situé du côté opposé à l'axe d'application de la force de serrage entre les mors, par rapport à l'axe d'inertie de l'ensemble, de façon à appliquer entre la butée (12) et la partie en saillie (2a > de la pièce de manoeuvre (2) une force tendant à équilibrer la force de serrage entre les mors, et donc un couple antagoniste. 2. Etau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'organe de serrage est une vis (3) qui prend appui par une de ses extrémités (3a) sur deux butées longitudinales (1Z) de la base (1) au moyen d'une collerette (13) et comporte un filetage destiné à être vissé dans un taraudage correspondant de la partie en saillie (2a > de la pièce de manoeuvre (2). 3. Etau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que 1' organe de serrage est un vérin hydraulique qui prend appui sur une butée de la base (1? à l'une de ses extrémités et sur une butée de la partie en saillie (2a) de la pièce de manoeuvre (2) à son autre extrémité. 4. Etau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le mors mobile (5) peut coulisser longitudinalement dans une glissière de la pièce de manoeuvre (2 > pour être amené en butée sur la pièce à rider et en ce qu'il peut être verrouillé en position, le serrage final de la pièce s'effectuant au moyen de l'organe de serrage (3 > + 5. Etau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que le mors mobile (5) comporte un bloc (6) basculant autour d'un axe (8) contre la force d'un ressort (10), le bloc (6) étant pourvu d'une saillie (7), pouvant s'engager dans des crans (Zc > de la pièce de manoeuvre C2) afin d'immobiliser le mors mobile (5 > relativement à celleci, le mors (5) étant pourvu de moyens de verrouillage en position. 6. Etau selon la revendication 5 caractérisé par le fait que la saillie (7) est constituée par une bille solidaire du bloc (6), dont une calotte sphérique dépasse et peut s'engager dans des crans (2c > à surface sphérique de la pièce de manoeuvre. 7. Etau selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le filetage de l'extrémité (3b) de la vis de serrage (3) a un pas inversé.