Brevet FR2654965A1 — publié le 19910531

La présente invention concerne un dispositif de support et bridage d'une pièce. La présente invention sera exposée, définie et argumentée ci- après, par référence à la rectification ou à l'usinage de précision de sièges de soupape de moteurs thermiques, avec un outillage manuel, motorisé ou non; étant entendu que cette application particulière ne saurait en aucune manière limiter la généralité et la portée de cette invention. On connaît et on a déjà proposé différents outillages de rectifi- cation ou usinage de précision des sièges de soupape de moteurs thermique; on se référera en particulier à celui décrit dans la demande de brevet français 89 08 500, du 22 juin 1989, au nom de la présente Demanderesse. Pour procéder avec de tels outillages à un usinage de précision des sièges de soupape, il est nécessaire au préalable de fixer ou caler en position le bloc moteur ou la culasse, puisqu'en définitive l'outillage prend seulement appui sur la pièce métallique à usiner Différents dispositifs ou systèmes ont été proposés à cet effet, sans qu'aucun à ce jour, et à la meilleure connaissance de la Demanderesse, ne permette de bloquer en- semble la pièce métallique à usiner, l'outillage de rectification ou usinage, et les différents organes ou pièces du bâti de support de la pièce à usiner, et ce par un seul et même organe de bridage, et par conséquent par une seule et même manoeuvre de l'utilisateur. Et tel est le problème que cherche à résoudre la présente invention. La présente invention concerne de manière générale un dispositif de support et de bridage d'une pièce métallique par exemple, d'aspect général parallélépipédique, notamment un bloc moteur ou culasse, et présen- tant de ce fait, deux côtés opposés, l'un inférieur et l'autre supérieur, quelque soit l'orientation relative de ces deux côtés Toujours de manière générale, l'invention comprend un bâti métallique formant étau, comportant deux bras, dont la direction ou orientation intersecte le plan d'assise déterminé par les deux bras, et un bras supérieur articulé sur la potence, s'étendant entre les deux bras au-dessus du plan d'assise, et comportant à une extrémité libre un élément d'appui sur le côté supérieur de la pièce De manière spécifique à la présente invention, on prévoit et dispose un organe de blocage de l'élément d'appui, contre le côté supérieur de la pièce à brider Cet organe est disposé transversalement en étai entre la potence et le bras supérieur, et comporte deux étriers articulés autour d'un axe commun, lesquels boutent à leur extrémité opposée audit axe commun la potence et le bras supérieur respectivement, et ce dans une position alignée d'extension des deux étriers. Grâce à l'organe de blocage, il est possible par un seul et même geste de bloquer en position, ou brider, par rapport à l'assise des bras inférieurs, premièrement la pièce métallique à usiner, deuxièmement l'ou- tillage de rectification disposé et ajusté sur la pièce, par exemple dans un guide de tige soupape, et troisièmement le bras supérieur articulé, et ce de manière totalement réversible. Un dispositif de bridage selon l'invention peut être utilisé dans toutes positions, par rapport à un plan horizontal, et sur tous supports appropriés, tels qu'un établi, une table par exemple. La présente invention est maintenant décrite par référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente une vue en perspective d'un dispositif de support et bridage, conforme à l'invention la figure 2 représente une vue de côté du dispositif représenté à la figure 1, en position de support et bridage d'une pièce métallique, et avec arrachement partiel en coupe verticale la figure 3 représente une vue de face du dispositif représenté à la figure 1, avec arrachement partiel de la pièce supportée et bridée, de manière à laisser apparaître la partie arrière du dispositif selon l'invention la figure 4 représente le dispositif selon l'invention et conforme à la figure 1, en position d'usinage d'une pièce métallique présentant une face inclinée, sur laquelle est disposé et maintenu l'outillage de rectifi- cation la figure 5 représente le dispositif conforme à l'invention et à la figure 1, en position inclinée par rapport à l'horizontale, de manière à placer en position relative horizontale la face à usiner, initialement inclinée, de la pièce supportée et bridée par le même dispositif. Un dispositif selon l'invention permet de supporter et brider une pièce métallique ( 3), par exemple un bloc moteur ou une culasse, présentant de manière générale deux côtés opposés, l'un inférieur ( 3 a) et l'autre supérieur ( 3 b) De manière générale, ce dispositif comprend un bâti formant étau, repéré par la référence numérique ( 1), et un organe de blocage référencé ( 2). Le bâti ( 1) comporte deux bras parallèles inférieurs ( 4) et ( 5), formant ensemble assise (conférer figure 3) pour le côté inférieur ( 3 a) de la pièce ( 3) une potence ( 6) disposée entre les deux bras ( 4) et ( 5), dont la direction ou orientation, par exemple perpendiculaire, intersecte le plan d'assise déterminé par les deux bras ( 4) et ( 5) une poutre maîtresse ( 7) sur laquelle sont montés perpendicu- lairement, et les deux bras inférieurs d'assise ( 4) et ( 5), et la potence ( 6) un bras supérieur ( 8) articulé sur la potence ( 6), s'étendant entre les deux bras inférieurs ( 4) et ( 5), au-dessus du plan d'assise montré à la figure 3; ce bras ( 8) comprend à son extrémité libre un élément d'appui ( 9) sur le côté supérieur ( 3 b) de la pièce à usiner, par l'intermédiaire d'un outillage de rectification repéré de manière général par la référence numérique ( 10). Grâce aux moyens mécaniques décrits ci-après, le bâti ( 1) dispose de multiples possibilités de déplacement ou orientation, représentés par des flêches à la figure 1, et définis de manière générale ci-après: conformément à la flêche ( 11), la potence ( 6) peut être déplacée en translation, entre les deux bras inférieurs ( 4) et ( 5) d'assise, perpendicu- lairement à ces derniers conformément aux flèches ( 12) et ( 13), les deux bras inférieurs ( 4) et ( 5) peuvent être déplacés en translation, perpendiculairement à leur plan conformément à la flêche ( 14), la potence ( 6) peut être orientée par rapport au plan d'assise déterminé par les deux bras inférieurs ( 4) et ( 5) conformément à la flêche ( 15), le bras supérieur ( 8) peut être réglé en hauteur par rapport à la potence ( 6) conformément à la flèche ( 16), le bras supérieur ( 8) peut être réglé en translation par rapport à la potence ( 6) comme déjà dit plus haut, le bras supérieur ( 8) est lui-même articulé selon la flêche ( 17), par rapport à un axe situé à l'intersection de la potence ( 6) et du même bras ( 8) l'élément d'appui ( 9) est lui-même orientable selon la flêche ( 18), par rapport au bras supérieur ( 8) pour terminer, conformément à la flèche ( 19), le bâti, ou plus précisément les bras inférieurs ( 4) et ( 5), peuvent être basculés, par rapport à une ligne d'appui ( 20), opposée, et perpendiculaire aux bras ( 4) et ( 5). Tous ces différents degrés de liberté en orientation et/ou dépla- cement du bâti, permettent de supporter et brider des pièces métalliques très différentes, tout en orientant selon le souhait de l'utilisateur le côté ou la face à usiner de manière appropriée. La poutre maîtresse ( 7) comprend deux tubes métalliques ( 21) et ( 22), parallèles, solidarisés entre eux par deux flasques ( 23) et ( 24) d'extré- mité, les rassemblant de manière rigide, ces flasques comportant à cet effet deux perforations cylindriques ajustées (non représentées) Les flasques sont maintenus en position par butée contre des bagues d'appui ( 25), serties deux à deux aux deux extrémités respectivement de chaque tube ( 21) ou ( 22) Les parties terminales des deux tubes ( 21) et ( 22), situées à l'extérieur des flasques ( 24) et ( 25), sont protégées par un capuchon plastique cylindrique ( 26). Les deux bras ( 4) et ( 5) se présentent sous la forme de plaques métalliques comportant d'un côté deux orifices circulaires alignés, permet- tant leur passage et montage sur la poutre maîtresse ( 7), constituée comme dit plus haut des tubes ( 21) et ( 22) Ce montage permet le coulissement à volonté de l'utilisateur des bras ( 4) et ( 5) Par ailleurs, de manière non représentée, le bord supérieur des bras ( 4) et ( 5) peut présenter une série d'orifices alignés, permettant la disposition réglable de crochets, pour maintenir la pièce ( 3), en particulier dans la position inclinée représentée à la figure 5. Une chape ( 27) constituée par deux joues ( 28) et ( 29), parallèles, et entretoisées, est montée de manière coulissante sur la poutre maîtresse ( 7) A cet effet, chacune des joues ( 28) et ( 29), comporte comme les flasques ( 24) et ( 25), et comme les bras inférieurs ( 4) et ( 5), deux orifices cylindriques ajustés et superposés, non représentés Un axe d'articulation ( 30) est monté à la partie supérieure de la chape ( 27), transversalement entre les deux joues ( 28) et ( 29), parallèlement au plan d'assise défini par les bras inférieurs ( 4) et ( 5); cet axe supporte la potence ( 6), dont la partie inférieure se déplace de manière orientable entre les deux joues ( 28) et ( 29). Des moyens ( 31), disposés sur chaque joue ( 28) ou ( 29), consistant en une pluralité de perforations selon un arc de cercle, permettent d'ajuster la position angulaire de la potence ( 6), par rapport à la chape ( 27). La potence ( 6) se présente à la manière d'une lame métallique, oblique ou verticale par rapport au plan d'assise défini par les bras ( 4) et ( 5) Cette lame comporte une série d'orifices alignés ( 32), permettant d'ajuster la hauteur, et plus précisément l'axe d'articulation du bras supérieur ( 8). Le bras supérieur ( 8) présente la forme d'un étrier comportant deux branches ( 34) et ( 35), disposées de part et d'autre de la potence ( 6) Le bras supérieur ( 8) comporte une série d'orifices alignés ( 33), permettant de régler en translation sa position par rapport à la potence précitée, en disposant de manière appropriée l'axe d'articulation de ce même bras ( 8). L'élément d'appui ( 9) se présente sous la forme d'un palonnier, c'est-àdire avec un profil en "U", articulé à l'extrémité libre du bras supérieur ( 8), et plus précisément de sa partie en étrier. Comme représenté aux figures 1 et 2, l'organe de blocage ( 2) est disposé transversalement en étai entre la potence ( 6) et le bras supérieur ( 8) Comme représenté à la figure 2, en particulier par les traits pointillés, l'organe ( 2) comporte deux étriers ( 36) et ( 37), articulés autour d'un axe commun ( 38), lesquels boutent à leur extrémité opposée à l'axe précité, et la potence ( 6) et le bras supérieur ( 8) respectivement, et ce dans la position alignée d'extension des deux étriers, représentée à la figure 2 L'étrier supérieur ( 37) présente un profil en "U" dont l'âme centrale forme butée, ce qui permet d'arrêter les deux étriers ( 36) et ( 37) l'un contre l'autre, dans la position alignée d'extension représentée à figure 2. Des moyens d'ajustement en extension sont disposés aux deux extrémités de l'organe de blocage 2, entre ce dernier et le bâti ( 1) de manière générale, à savoir respectivement la potence ( 6) et le bras supérieur ( 8). Du côté du bras supérieur ( 8), ces moyens d'ajustement compor- tent, d'une part une crémaillère ( 39) comportant une pluralité de crans alignés d'ajustement, disposés dans le plan formé par la potence ( 6) et le bras supérieur ( 8), et d'autre part un pion ( 40) séparé d'accrochage dans un des crans de la crémaillère ( 39), ce pion ( 40) étant disposé à l'extrémité libre de l'étrier supérieur ( 37). Du côté de la potence ( 6), les moyens d'ajustement comportent, d'une part une crémaillère ( 41) intégrée dans la potence ( 6), comportant une pluralité de crans superposés d'ajustement, toujours disposés dans le plan formé par la potence ( 6) et le bras supérieur ( 8), et d'autre part, une pièce ( 42) en "U", articulée ( 43) à une extrémité de l'organe de blocage ( 2), et plus précisément à l'extrémité libre de l'étrier inférieur ( 36), avec un pion d'accrochage ( 44) disposé transversalement dans la pièce ( 42), parallèlement à l'axe d'articulation de cette dernière. Conformément aux figures 1 et 2, le moyen de basculement comprend une patte ( 50), associée à une jambe de support ( 51) Plus précisément, la patte ( 50) est disposée, à la manière d'une entretoise, entre les deux joues ( 28) et ( 29) de la chape ( 27), ainsi qu'entre les deux tubes ( 21) et ( 22) de la poutre maîtresse ( 7) Cette patte ( 50) se termine par une partie en crochet ( 50 a), lequel se referme sur le montant vertical de la jambe de support ( 51) Des moyens de vissage ( 52) permettent de régler et disposer le crochet ( 50 a), à la hauteur voulue, de manière à basculer l'ensemble du bâti ( 1), comme représenté à la figure 5. Conformément à la figure 4, avec le dispositif selon l'invention, le bloc métallique à supporter est disposé horizontalement par son côté inférieur, sur les bras inférieurs du bâti ( 1), tandis que le côté supérieur de la pièce ( 3) présente une face oblique ( 3 b), à laquelle peut s'adapter l'orientation de la potence ( 6). Conformément à la figure 5, l'ensemble du bâti ( 1) a été basculé autour de la ligne ( 20) représentée à la figure 1, grâce à la jambe ( 51) et à la patte ( 50), de manière à compenser l'orientation oblique du côté inférieur ( 3 a) de la pièce ( 3), et à présenter dans une orientation convenable le côté supérieur ( 3 b) de cette même pièce De manière correspondante, la potence ( 6) a été basculée vers l'arrière. Conformément à l'invention, on observera donc que, grâce à la multiplicité des degrés de liberté des pièces ou organes du bâti ( 1), il est possible selon l'invention de s'accommoder à des pièces ou blocs métalliques de toutes sortes, de toutes formes, de toutes géométries, et de toutes tolérances, ainsi qu'orienter la face d'usinage de manière appropriée à l'utilisateur ou opérateur Le mécanisme de blocage ( 2) utilisé permet de bloquer l'ensemble par un seul moyen, et avec un seul et même geste. L'invention propose donc une solution présentant tout à la fois une grande souplesse d'utilisation, et une manoeuvre ou mise en place relativement aisée. Pour terminer, différents outillages peuvent être rapportés sur le bâti, afin de procéder, indépendamment du blocage ou bridage, à différentes opérations telles que pressage, emmenchement, etc REVENDICATIONS 1 Dispositif de support et de bridage d'une pièce ( 3) présentant deux côtés opposés, l'un inférieur ( 3 a) et l'autre supérieur ( 3 b), ledit dispositif comprenant un bâti ( 1) formant étau, comportant deux bras parallèles inférieurs ( 4,5) formant ensemble assise pour le côté inférieur de la pièce, une potence ( 6) disposée entre les deux bras, dont la direction intersecte le plan d'assise déterminé par les deux bras, un bras supérieur ( 8) articulé sur la potence, s'étendant entre les deux bras au-dessus du plan d'assise, et comportant à une extrémité libre un élément ( 9) d'appui sur le côté supérieur de la pièce, ainsi qu'un organe ( 2) de blocage de l'élément d'appui contre le côté supérieur de la pièce, caractérisé en ce que l'organe de blocage ( 2) est disposé trasversalement en étai entre la potence ( 6) et le bras supérieur ( 8), et comporte deux étriers ( 36, 37) articulés autour d'un axe commun, lesquels boutent à leur extrémité opposée audit axe commun, la potence ( 6) et le bras supérieur ( 8) respectivement, dans une position alignée (cf figure 2) d'extension des deux étriers. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de blocage comporte une butée, permettant d'arrêter les deux étriers ( 36, 37) l'un contre l'autre, dans leur position alignée d'extension (cf figure 2). 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens d'ajustement en extension sont disposés au moins à une extrémité de l'organe ( 2) de blocage, entre ce dernier et le bâti ( 1) formant étau. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'ajustement comportent, d'une part une crémaillère ( 39, 41) comportant une pluralité de crans alignés d'ajustement, disposée dans le plan formé par la potence ( 6) et le bras supérieur ( 8), et d'autre part, un pion ( 40, 44) séparé d'accrochage dans un des crans de la crémaillère. 5 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la crémaillère ( 39,41) est solidaire de la potence ( 6) et/ou du bras supérieur ( 8), et un pion ( 40,44) d'accrochage est solidaire d'au moins une extrémité de l'organe de blocage ( 2). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une pièce ( 42) en "U" est articulée à une extrémité de l'organe de blocage ( 2), et comporte un pion ( 44) d'accrochage disposé transversalement dans ladite pièce, parallèlement à l'axe d'articulation ( 43) de cette dernière. 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti comprend une poutre maîtresse ( 7), sur laquelle sont montés perpendi- culairement, et les deux bras inférieurs ( 4, 5) et la potence ( 6). 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la poutre maîtresse comprend deux tubes ( 21, 22) parallèles, solidarisés entre eux par deux flasques ( 23, 24) d'extrémité les rassemblant de manière rigide. 9 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti formant étau comprend des moyens de déplacement ( 11) en translation de la potence ( 6), entre les deux bras inférieurs ( 4, 5) d'assise, perpendicu- lairement à ces derniers. Dispositif selon les revendications 7 et 9, caractérisé en ce que les moyens de déplacement en translation comprennent une chape ( 27) montée de manière coulissante sur la poutre maîtresse, sur laquelle est montée la potence ( 6). Il Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti ( 1) formant étau comprend des moyens d'orientation ( 14) de la potence ( 6), par rapport au plan d'assise déterminé par les deux bras inférieurs ( 4, ) . 12 Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens d'orientation comprennent, une chape ( 27) montée sur le bâti ( 1) formant étau, entre les deux bras inférieurs ( 4, 5), un axe d'articulation ( 30) de la potence ( 6), monté sur la chape parallèlement au plan d'assise, et un organe d'ajustement ( 31) de la position angulaire de la potence, par rapport à la chape. 13 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti ( 1) comprend un moyen de réglage en hauteur ( 15) du bras supérieur, car rapport à la potence ( 6). 14 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti comprend un moyen de réglage en translation ( 16) du bras supérieur, par rapport à la potence ( 6). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti ( 1) comprend des moyens de déplacement ( 12, 13) en translation d'au moins un bras inférieur ( 4, 5) perpendiculairement à leurs plans. 16 Dispositif selon les revendications 7 et 15, caractérisé en ce que chaque bras inférieur ( 4, 5), comporte un passage de coulissement sur la poutre maîtresse. 17 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'appui ( 9) sur le côté supérieur de la pièce est un palonnier articulé à l'extrémité libre du bras supérieur ( 8). 18 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti comprend un moyen de basculement ( 19) des bras inférieurs ( 4, 5), par rapport à une ligne d'appui ( 20) opposée et perpendiculaire auxdits bras. 19 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de basculement comprend un crochet ( 50 a) solidaire du bâti, une jambe d'appui ( 51) en prise avec le crochet, et des moyens ( 52) de serrage du crochet contre la jambe d'appui.