Brevet FR2654664A1 — publié le 19910524

La présente invention concerne un étau destiné à assurer le maintien d'un objet et notamment d'un ski. Afin de faciliter la mise en place sur les skis des différents accessoires dont on les équipe habituellement, il est intéressant d'assurer leur immobilisation, à l'aide d'un étau dont les mors viennent prendre appui sur les chants du ski. Les étaux de type classique servant habituellement à assurer l'immobilisation de pièces en cours d'usinage sont constitués, la plupart du temps, de deux mors, à savoir un mors fixe et un mors mobile, que l'on déplace l'un par rapport à l'autre, à l'aide d'une vis sans fin, vissée dans l'un des mors et solidaire en translation de l'autre mors et libre en rotation par rapport à celui-ci, que l'on fait tourner à l'aide d'une tige de commande. Or, en raison de la démultiplication fournie par la vis sans fin, ces étaux, outre leur mise en oeuvre peu rapide, présentent l'inconvénient de ne pas permettre à l'utilisateur de percevoir la force de serrage qu'ils exercent sur les objets serrés, si bien que, dans le cas où ceux-ci sont relativement fragiles, ce qui est notamment le cas des skis, ils sont de nature à leur causer une détérioration. La présente invention a pour but un étau qui soit à la fois d'une mise en oeuvre rapide, et dont la force de serrage sur l'objet soit automatiquement limitée à une valeur maximale déterminée, éventuellement adaptable, en fonction de l'objet, et insuffisante pour causer une détérioration quelconque de celui-ci. A cet effet la présente invention a pour objet un étau comportant un bâti, deux mors parallèles allongés suivant une direction longitudinale, (y,y') symétriques par rapport à un plan P, aptes à appliquer sur un objet disposé entre les deux mors une force de serrage caractérisé en ce que chacun des mors est monté mobile autour d'un axe de pivotement longitudinal et est articulé sur un tirant, mobile entre deux positions extrêmes, ce tirant provoquant, au cours de son déplacement, le pivotement des mors autour de l'axe de pivotement longitudinal entre deux positions extrêmes, à savoir une position d'ouverture dans laquelle ils sont écartés au maximum, et une position de fermeture dans laquelle ils sont rapprochés au maximum. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en coupe verticale et transversale d'un étau de fixation suivant l'invention représenté en position d'ouverture. La figure 2 est une vue en coupe verticale et longitudinale de l'étau de la figure 1 représenté en position d'ouverture. La figure 3 est une vue en coupe horizontale, parallèle au plan de base de l'étau, suivant la ligne III-III de la figure 1 représenté en position d'ouverture. La figure 4 est une vue de détail en perspective d'un vilebrequin utilisé dans l'étau suivant l'invention. La figure 5 est une vue en coupe verticale et transversale d'un étau suivant l'invention représenté en position de serrage. La figure 6 est une vue en coupe verticale et longitudinale d'un étau suivant l'invention représenté en position de serrage. La figure 7 est une vue en perspective d'un mors et d'un tirant de l'étau suivant l'invention. La figure 8 est une vue partielle agrandie montrant le principe de blocage de l'étau en position de serrage. Les figures 9 et 10 sont des vues en coupe verticales, respectivement transversales et longitudinales d'une variante de réalisation d'un mors de l'étau suivant l'invention. Les figures 11 et 12 sont des vues en coupe verticales et transversales de deux variantes de réalisation d'un mors de l'étau suivant l'invention. La figure 13 est une vue en coupe verticale et transversale d'une variante de réalisation des moyens de rappel des mors en position d'ouverture. La figure 14 est une vue de détail en coupe verticale et transversale de l'articulation d'un mors de l'étau suivant l'invention sur le corps et le tirant de celui-ci. Sur les figures 1 à 8 l'étau suivant l'invention est symétrique par rapport à un plan vertical et longitudinal P, et il est essentiellement constitué d'un bâti 1, d'un tirant 3 et de deux mors 5. Le bâti 1 se compose d'une embase horizontale 7, sur laquelle sont fixés deux flancs latéraux 9,9' parallèles au plan P. Les faces internes de chacun de ces flancs latéraux 9,9' comportent des rainures de guidage verticales 11, disposées symétriquement par rapport au plan P . Le tirant 3 est constitué d'un élément essentiellement plan, disposé transversalement suivant un plan Q, perpendiculaire au plan P, entre les deux flancs latéraux 9,9' et monté à coulissement vertical entre ceux-ci. I1 est pourvu à la partie supérieure et à la partie inférieure de chacun de ses chants verticaux, d'un téton 12, ces tétons 12 étant ajustés dans les rainures 11 de façon à assurer le guidage du tirant 3 au cours de son mouvement de coulissement vertical.Deux ressorts de rappel 15, constitués de ressorts de compression hélicoïdaux, sont disposés, entre la base du tirant 3 et l'embase 7, dans des cuvettes respectives 17 et 19 prévues dans le tirant 3 et dans l'embase 7. Ces ressorts, de faible raideur, ont pour objet de ramener le tirant 3 en position haute, c'est-à-dire en position dans laquelle les tétons supérieurs 12 sont en contact avec les extrémités supérieures des rainures 11, lorsque aucune action antagoniste ne s'exerce sur le tirant 3. La partie centrale inférieure du tirant 3 est creusée d'un logement 20, de section droite en forme de trapèze isocèle, dont la petite base supérieure 22 est prolongée vers le bas par une colonne cylindrique 24, qui s'étend verticalement vers l'embase 7 et se termine par une tête inférieure 26. La colonne 24 est percée de part en part d'une lumière verticale 27 parallèle au plan P et qui est, traversée par un levier 30. Ce levier 30r de section droite rectangulaire, est articulé, à l'une de ses extrémités, autour d'un axe horizontal et transversal 31, sur un support vertical 32 formant appui et fixé sur l'embase 7 du bâti 1. Un vilebrequin 40 est constitué de deux tourillons cylindriques extrêmes 40a et 40b, alignés suivant un axe transversal zz', et d'un maneton central 40c, excentré par rapport aux tourillons 40a et 40b, parallèle à ceux-ci, et dont les extrémités sont respectivement reliées aux tourillons 40a et 40b par deux bras radiaux 40d. Les tourillons 40a et 40b de ce vilebrequin 40 prennent respectivement place dans des logements coaxiaux 42, de forme correspondante, prévus dans les flancs latéraux 9,9'. Le tourillon 40a comporte deux rainures circulaires 41,41' situées de part et d'autre du flanc latéral 9, lorsque le vilebrequin est en place, et ces rainures 41,41' reçoivent deux rondelles fendues élastiques 43,43' assurant le maintien en translation du vilebrequin 40 par rapport au bâti 1. Le vilebrequin 40, une fois ses deux tourillons 40a et 40b engagés dans les logements 42 des flancs 9,9', est donc mobile en rotation autour de l'axe transversal zz', entre deux positions extrêmes dans lesquelles il vient en contact avec le tirant 3, à savoir une position supérieure A, (Figure 2) et une position inférieure B. (Figure 6) Un ressort hélicoïdal de compression 45 est disposé entre la tête inférieure 26 de la colonne 24 et le bord inférieur du levier 30, sur lequel il vient prendre appui, avec interposition d'une rondelle rigide 34. Ce ressort de compression applique ainsi le levier 30 contre le maneton central 40c du vilebrequin 40. Le tourillon 40b du vilebrequin 40 dépasse du flanc latéral 9 d'une longueur suffisante pour recevoir un manchon 47 dont il est rendu solidaire en rotation et en translation au moyen d'une vis radiale 49 vissée dans le manchon 47. Un levier de commande 51 est vissé dans le manchon 47 et permet de commander la rotation du vilebrequin 40 entre sa position haute A et sa position basse B. On notera que dans les positions A et B correspondant respectivement à la position haute et basse du levier 30, le vilebrequin 40 est en position stable. En effet, dans la position A (position haute) le maneton central 40c est appliqué contre la partie supérieure du tirant 3 par le ressort 45. D'autre part dans la position B (position basse) l'axe zz' de rotation du vilebrequin 40 est positionné de façon telle que. lorsque le maneton central 40c du vilebrequin 40 est en contact avec la colonne cylindrique 24, et comme montré sur la figure 8, le point de contact M entre le maneton central 40c et le levier 30 se situe du côté de la colonne 24 par rapport à la hauteur OH abaissée de l'axe zz' sur le levier 30.Ainsi la force verticale appliquée sur le levier 30 par le ressort 45 a tendance à appliquer le maneton 40c du vilebrequin 40 contre la colonne cylindrique 24. Les mors 5 sont constitués de deux éléments identiques, allongés dans la direction longitudinale yy', de même longueur que les flancs latéraux 9,9' et ils comprennent chacun une face de base 23, reliée à une face interne 25 parallèle au plan P, par une nervure 27 en saillie vers le plan P et vers le bas. Chacune des nervures 27 est creusée d'un évidement médian 31, de longueur égale à l'épaisseur de la partie supérieure du tirant 3, de façon à permettre aux mors 5, de s'encastrer sur celui-ci. De plus, les nervures 27 et le tirant 3 sont traversés par des trous longitudinaux coaxiaux respectifs 28 et 29, recevant une broche 21 constituant un axe d'articulation longitudinal autour duquel chacun des mors 5 peut pivoter par rapport au tirant 3. La face de base 23 de chaque mors est creusée d'une rainure longitudinale 33, de section rectangulaire, s'ouvrant vers le bas, dans laquelle est encastré un barreau d'acier cylindrique 35, de section circulaire, dont le diamétre est plus grand que la profondeur de la rainure, de façon que chaque mors 5 prenne appui sur le chant supérieur d'un flanc latéral 9,9', par l'intermédiaire du barreau 35. La face interne 25 de chaque mors est creusée à sa partie supérieure, sur toute sa longueur, d'une rainure longitudinale 36, dans laquelle est encastré un mordache 37 constitué d'un élastomère à fort coefficient de frottement. Un plateau 50, recouvert d'un revêtement 52, à fort coefficient de friction, est fixé sur la partie supérieure du tirant 3. En position d'ouverture, c'est-à-dire dans la position représentée sur la figure 1, les ressorts de rappel 15 repoussent vers le haut le tirant 3, en appliquant les tétons de guidage supérieurs 12 contre les extrémités supérieures des rainures verticales 11. Dans cette position la face de base 23 de chaque mors 5 est sensiblement horizontale, et les mors 5 se trouvent en position d'écartement maximal.D'autre part, dans cette position, le ressort 45, dont l'extrémité inférieure prend appui sur la tête inférieure 26 de la colonne 24, repousse vers le haut le levier 30, en l'appliquant contre le maneton central 40c du vilebrequin 40, ce dernier venant en contact avec la partie supérieure du tirant 3. (position A figure 2) Pour serrer un ski 2 dans l'étau, on le dispose horizontalement entre les mors 5 de l'étau de façon que sa face inférieure vienne en contact avec le revêtement 52 du plateau 50 disposé sur la face supérieure du tirant 3, puis on fait pivoter le levier de commande 51, dans le sens de la flèche F (figure 6), de façon à faire tourner le vilebrequin 40 dans le sens des aiguilles d'une montre et à repousser, avec le maneton central 40c, le levier 30, pour l'amener dans la position abaissée B (figure 6).Le levier 30 exerce alors, par l'intermédiaire du ressort de compression 45, une force verticale dirigée vers le bas sur la tête 26 de la colonne 24 du tirant 3. Celui-ci se déplace donc vers le bas, en comprimant d'abord uniquement les ressorts de rappel 15, de raideur beaucoup moins élevée que celle du ressort 45. Au cours de ce déplacement le tirant 3 entraîne vers le bas les broches 21 sur lesquelles les mors 5 sont articulés . Ces derniers pivotent donc autour des barreaux 35, en appui sur les chants supérieurs des flancs latéraux 9,9', et les mors 5 subissent donc un déplacement transversal les rapprochant l'un de l'autre.Lorsque les deux mors 5 viennent en contact avec les chants du ski 2, tout déplacement supplémentaire du tirant 3 vers le bas a pour effet de comprimer le ressort 45, et la compression de celui-ci augmente jusqu a ce que le maneton central 40c du vilebrequin 40 se trouve dans sa position B la plus basse. La course du tirant 3 est toujours la même et la force de serrage dépend de la raideur du ressort 45 et de la quantité dont celui-ci est comprimé au cours de l'opération de serrage, cette dernière valeur dépendant de la largeur du ski. En effet, plus celle-ci est importante, plus tôt, au cours du mouvement de serrage, les mors 5 viennent en contact avec le ski 2, et plus la longueur comprimée du ressort 45 est importante. La force de compression transversale maximale est ainsi obtenue pour un ski 2 de largeur sensiblement identique à l'écartement des mors 5 en position ouverte, puisque dans une telle disposition le ressort 45 est comprimé depuis le début du serrage, ce qui correspond à une longueur comprimée maximale.Une telle valeur de serrage transversale est donc prédéterminable puisque, pour un ressort donné, elle ne dépend que de la largeur du ski. I1 est ainsi possible, en fonction de la résistance à la compression du ski à serrer, d'utiliser un ressort de raideur appropriée susceptible de fournir une force de compression maximale se situant en deçà de la résistance du ski. Comme représenté sur les figures 9 et 10 on peut remplacer chacun des barreaux cylindriques 35 longitudinaux, servant d'axe d'articulation aux mors 5 sur le bâti 1, par deux broches 62 emmanchées à force dans des logements perpendiculaires à la face de base 23, des mors 5 et qui prennent appui sur le chant supérieur d'un flanc latéral 9,9'. On peut également et comme représenté sur la figure 11, creuser les rainures longitudinales dans les champs supérieurs des éléments latéraux 9,9', ces rainures recevant des barreaux cylindriques 35' en acier. On peut aussi, comme représenté sur la figure 12 usiner dans les champs supérieur des flancs latéraux 9,9' des butées d'appui longitudinales 35" de section semi-cylindrique. Enfin, comme représenté sur la figure 13, les moyens de rappel en position d'ouverture de chacun des mors 5 peuvent être constitués d'un ressort de torsion 15' disposé autour de l'axe d'articulation 21 d'un mors 5 sur le tirant 3, dont les extrémités prennent respectivement appui sur le tirant 3 et sur le mors 5. Bien entendu les mors 5 peuvent être montés pivotants autour d'une broche longitudinale 64 fixée à ses deux extrémités sur le bâti de l'étau, l'axe d'articulation 21 du tirant 3 avec les mors 5 pouvant alors se déplacer au cours du mouvement de fermeture des mors 5 dans une lumière 66 allongée horizontalement réalisée dans le tirant 3. REVENDICATIONS 1.- Etau comportant un bâti (1), deux mors parallèles (5) allongés suivant une direction longitudinale (y,y'), symétriques par rapport à un plan (P), aptes à appliquer sur un objet (2) disposé entre les deux mors (5) une force de serrage caractérisé en ce que chacun des mors (5) est monté mobile autour d'un axe de pivotement longitudinal (35,35',35",62-62',64), et est articulé sur un tirant (3), mobile entre deux positions extrêmes, ce tirant (3) provoquant, au cours de son déplacement, le pivotement des mors (5) autour de l'axe de pivotement longitudinal (35,35'35",62-62',64) entre deux positions extremes, à savoir une position d'ouverture dans laquelle ils sont écartés au maximum, et une position de fermeture dans laquelle ils sont rapprochés au maximum. 2.- Etau suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe de pivotement de chaque mors (5) par rapport au bâti (1) est constitué par au moins deux points de contact existant entre chacun des mors (5) et un élément (9,9') fixe par rapport au bâti (1). 3.- Etau suivant la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément intermédiaire (35,35',35",62-62') disposé entre chaque mors (5) et l'élément (9,9') fixe par rapport au bâti (1). 4.- Etau suivant la revendication 3 caractérisé en ce que cet élément intermédiaire est solidaire du mors (5). 5.- Etau suivant la revendication 3 caractérisé en ce que cet élément intermédiaire (35") est solidaire de l'élément (9,9') fixe par rapport au bâti (1). 6.- Etau suivant la revendication 3 caractérisé en ce que l'élément intermédiaire est constitué d'un barreau cylindrique longitudinal, encastré dans un logement du mors (5), et en contact par une de ses génératrice avec l'élément (9,9') fixe par rapport au bâti (1). 7.- Etau suivant la revendication 4 caractérisé en ce que chacun des mors (5) comporte, à sensiblement chacune de ses extrémités, un téton (62,62') en contact avec l'élément (9,9') fixe par rapport au bâti (1). 8.- Etau suivant la revendication 1 caractérisé en ce que chaque mors (5) est articulé sur le tirant (3) au moyen d'une broche longitudinale (21). 9.- Etau suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le tirant (3) se déplace dans un plan (Q) perpendiculaire au plan de symétrie (P) et à la direction longitudinale (y,y') des mors (5), entre deux flancs latéraux (9,9') parallèles au plan de symétrie (P) et fixes par rapport au bâti (1). 10.- Etau suivant la revendication 9 caractérisé en ce que le bâti (1) et le tirant (3) sont pourvus de moyens complémentaires destinés à assurer le guidage du tirant (3) au cours de son déplacement. 11.- Etau suivant la revendication 10 caractérisé en ce que les flancs latéraux (9,9') du bâti (1) et les parois du tirant (3) en regard de ces flancs sont respectivement pourvus d'une rainure (11) et de deux tétons (12) de guidage. 12-.- Etau suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le tirant (3) est pourvu de moyens de rappel élastique (15,15') le sollicitant vers une position dans laquelle les mors (5) sont en position d'ouverture. 13.- Etau suivant la revendication 12 caractérisé en ce que les moyens de rappel élastique sont constitués d'au moins un ressort (15) de compression, dont une extrémité prend appui sur le bâti (1) et l'autre extrémité sur le tirant (3). 14.- Etau suivant la revendication 12 caractérisé en ce que les moyens de rappel élastique sont constitués d'au moins un ressort de torsion (15') coaxial d'un axe d'articulation (21) du tirant (3) sur le mors (5), et dont les extrémités sont respectivement en appui sur le tirant (3) et le mors (5). 15.- Etau suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le déplacement du tirant (3) est commandé par un levier (30) dont une extrémité est articulée sur un support (32) solidaire du bâti (1) et dont l'autre extrémité prend appui sur le tirant (3) par l'intermédiaire d'un moyen élastique (45). 16.- Etau suivant la revendication 15 caractérisé en ce que le levier (30) traverse une lumière (27) prévue dans une colonne (24) solidaire du tirant (3). 17.- Etau suivant la revendication 16 caractérisé en ce que les moyens élastiques sont disposés entre la base du levier (30) et une tête (26) prévue à l'extrémité inférieure de la colonne (24). 18.- Etau suivant la revendication 17 caractérisé en ce que les moyens élastiques sont constitués d'un ressort de compression (45), enfilé sur la colonne (24). 19.- Etau suivant la revendication 15 caractérisé en ce que le levier (30) est actionné par un organe de commande (40) apte à occuper deux positions extrêmes dans lesquelles il est verrouillé, à savoir une position (A) dans laquelle les mors (5) se trouvent en position d'ouverture, et une position (B) dans laquelle les mors (5) se trouvent en position de fermeture. 20.- Etau suivant la revendication 19 caractérisé en ce que l'organe de commande est un vilebrequin (40), constitué de deux tourillons extrêmes coaxiaux (40a-40b) suivant un axe (zz') perpendiculaire au plan de symétrie (P), ces tourillons étant montés rotatifs autour de l'axe (zz') dans des logements (42) prévus dans les flancs latéraux (9,9'), et d'un maneton central (40c), parallèle à l'axe (zz'), contre lequel est appliqué le chant du levier (30) opposé au moyen élastique (45), sous l'action de ce dernier. 21.- Etau suivant le revendication 20 caractérisé en ce que le vilebrequin est apte à occuper deux positions extrêmes à savoir une position haute (A), dans laquelle son maneton central (40c) est en appui contre la partie supérieure du tirant (3) et les mors (5) se trouvent en position d'ouverture, et une position basse (B) dans laquelle son maneton central (40c) est en appui contre la colonne (24), et le point de contact (M) du maneton central (40c) avec le levier (30) se situe entre la colonne (24) et la base (H) d'une droite perpendiculaire (OH) abaissée, de l'axe de rotation (zz') du vilebrequin (40), sur le levier (30).