Brevet FR2649031A1 — publié le 19910104

DISPOSITIF DE SERRAGE RAPIDE D'UNE PIECE DE REVOLUTION La présente invention concerne un dispositif de serrage rapide d'une pièce de révolution. Il est nécessaire d'immobiliser une pièce de révolution afin de pouvoir usiner ou couper une partie de sa longueur ou son extrémité. A cette fin, on connaît d'utiliser un dispositif constitué de trois bagues adjacentes engagées autour de la pièce de révolution, les deux bagues externes étant fixes, la bague médiane étant mobile radialement et subissant une force tendant à l'excentrer par rapport aux bagues externes. Ce type d'immobilisation présente les inconvénients de ne pas agir de manière concentrique et de ne pas permettre un positionnement très précis de la pièce. Pour remédier à ces inconvénients, on connaît d'utiliser un mandrin équipé de mors serrant concentriquement la pièce à travailler, du type de ceux que l'on trouve habituellement sur un tour. On connaît aussi d'utiliser une machine comprenant une douille tronconique en matériau déformable tel que du caoutchouc dans lequel sont noyées des lamelles métalliques orientées de manière concentrique, la douille comportant un alésage axial engagé autour de la pièce à travailler et étant elle-même engagée dans un logement tronconique de dimensions correspondantes ménagé dans le bâti de la machine, des vis agissant axialement sur la douille du côté de son plus grand diamètre afin de provoquer son déplacement par rapport au logement précité, ce qui réalise un serrage concentrique de la douille sur la pièce de révolution à travailler.Différentes douilles sont employées selon le diamètre de la pièce, le diamètre de l'alésage des différentes douilles variant, par exemple, de deux millimètres en deux millimètres. Ces dispositifs présentent les inconvénients d'être lourds, encombrants, complexes et surtout d'un maniement peu rapide, les vis devant être serrées, et desserrées à chaque opération, et il est nécessaire d'employer une clé de manoeuvre des vis, ce qui est peu pratique. De plus, il est difficile d'obtenir de manière pratique une force de serrage précise de la douille sur la pièce en fonction de ses différents diamètres. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif dé serrage concentrique d'une pièce de révolution qui permette un serrage et un desserrage rapide de celle-ci sans clé de manoeuvre, tout en restant simple de fabrication et d'utilisation. A cette fin, dans le dispositif selon l'invention, du type comprenant une douille tronconique en matériau déformable tel que du caoutchouc dans lequel sont noyées des lamelles métalliques orientées de manière concentrique, la douille comportant un alésage axial prévu pour être engagé autour de la pièce de révolution à travailler et étant elle-même engagée dans un logement tronconique de dimensions correspondantes ménagé dans le bâti de la machine équipée de ce dispositif, les moyens qui agissent sur la douille du côté de son plus grand diamètre, afin de provoquer son déplacement axial sont constitués par un moyen de pression articulé sur la machine et situé, en cours d'utilisation, sensiblement à proximité de la face de la douille définissant son plus grand diamètre, de manière à agir, directement ou non, sur cette face afin de déplacer la douille, une tige étant articulée, par l'une de ses extrémités au moyen de pression, et par l'autre de ses extrémités, à un levier d'actionnement articulé autour d'un axe solidaire du bâti de la machine. Le pivotement du levier d'actionnement agit sur la tige et le moyen de pression, de manière à provoquer le déplacement de la douille dans son logement et, en conséquence, son serrage ou desserrage sur la pièce à travailler. Il est ainsi possible d'obtenir un serrage ou un desserrage rapide par simple action sur le levier. De préférence, le levier comporte une encoche destinée à s'engager de manière amovible autour de l'axe solidaire du bâti de la machine au cours de la manoeuvre du levier. Après manoeuvre du levier dans le sens du desserrage de la douille, l'axe peut être retiré de l'encoche, ce qui permet de dégager le levier et le moyen de pression, afin de permettre le retrait facile de la douille hors de son logement. Selon une forme de réalisation perfectionnée du dispositif selon l'invention, le moyen de pression est constitué par une plaque qui est articulée à son extrémité qui n'est pas du côté du levier, à l'une des extrémités de deux bielles, elles-mêmes articulées, par leur autre extrémité, autour d'un axe solidaire du bâti de la machine, la tige reliée au levier étant, en outre, réglable en longueur. Avantageusement, la plaque comprend une lumière dans laquelle est engagé un anneau de pression articulé sur la plaque au moyen de deux tourillons diamétralement opposés, l'anneau étant situé de manière à ce que son centre puisse coïncider, en cours d'utilisation, avec l'axe de la douille, cet anneau étant destiné à s'engager sur un épaulement annulaire complémentaire en saillie de la douille. La longueur réglable de la tige reliée au levier permet de faire varier la force de serrage qui s'exerce sur la douille lors du déplacement du levier, et d'obtenir ainsi le serrage optimal en fonction du diamètre de la pièce à travailler et de la douille employée. La variation de la longueur de la tige réglable implique une variation de la position de la plaque, qui est rendue possible par les bielles reliées au bâti de la machine, dont l'articulation permet la translation de la plaque précitée, afin que l'anneau de pression puisse être centré sur l'épaulement de la douille quel que soit le réglage de la longueur de la tige reliée au levier. De préférence, le réglage de la longueur de la tige reliée au levier est réalisé au moyen d'un volant de manoeuvre solidaire de deux axes en saillie axiale de part et d'autre de celui-ci, les axes étant filetés selon des pas contraires et engagés par leurs extrémités libres dans des alésages taraudés correspondants ménagés dans chaque partie d'extrémité de la tige. En pratique, après mise en place sur la machine de la douille et de la pièce à travailler, le levier est placé par l'opérateur dans une position telle que le serrage qui en résulte correspond à la venue de la paroi de l'alésage de la douille au contact de la pièce à travailler, le volant de manoeuvre étant ensuite actionné manuellement par l'opérateur de manière à raccourcir la tige, jusqu'au blocage. Après blocage, le levier est amené jusqu'à sa position de fin de course dans le sens du serrage, ce mouvement du levier étant prévu de manière à engendrer le serrage optimal de la pièce de révolution à travailler, quel que soit son diamètre. Avantageusement, la paroi inférieure de l'anneau de pression qui vient au contact de la douille est inclinée, la surface correspondante de la douille étant elle-même inclinée de manière complémentaire. Ceclaméiiore l'appui de l'anneau sur la douille. De préférence, l'articulation du levier sur le bâti de la machine et celle de la tige réglable sont conformées de manière à ce qu'un dépassement d'alignement d'axes s'opère lorsque le levier est en fin de course dans le sens du serrage. Ceci permet de réaliser de manière simple le blocage du levier dans cette position. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du dispositif selon l'invention. Figure 1 est une vue en coupe d'une machine équipée de ce dispositif dans une première phase d'utilisation ; Figures 2,4,5 en sont des vues similaires à la figure 1, au cours de différentes phases de fonctionnement Figure 3 en est une vue axiale. Les figures 1 et 3 représentent une machine 1 équipée du dispositif selon l'invention, et qui comprend un bâti 2 dans lequel est ménagé un logement tronconique 3 destiné à recevoir une douille trnnco- nique 4 de forme correspondante qui est, de manière connue, constituée en matériau déformable tel que du caoutchouc dans lequel sont noyées des lamelles métalliques orientées, de manière concentrique, la douille 4 comportant un alésage axial 5 prévu pour être engagé autour de la pièce de révolution 6 à travailler. La machine I comprend en outre une embase mobile 7 portant l'outil adapté au travail de la pièce 6 à réaliser. La machine 1 est équipée d'une plaque 8, située, en cours d'utilisation, à proximité de la face 4a de la douille 4 définissant son plus grand diamètre. La plaque 8 est articulée, par l'une de ses extrémités, à l'une des extrémités d'une tige réglable 9 grâce à un axe 10, la tige réglable 9 étant elle-même articulée, par son autre extrémité, à un levier d'actionnement 11 dans lequel est ménagé une encoche 12. L'autre extrémité de la plaque 8 est reliée, de manière articulée, à l'une des extrémités de deux bielles 13 dont l'autre extrémité est articulée autour d'un axe 14 porté par deux pattes 15 formant chape solidaires du bâti 2 de la machine 1. En outre, la plaque 8 comprend une lumière 17 dans laquelle est engagé un anneau de pression 16 articulé sur elle au moyen de deux tourillons 18 diamétralement opposés. La paroi 16a de l'anneau 16 qui est tourné vers la douille est usinée de manière à être inclinée. La face 4a de la douille 4 comprend un épaulement annulaire 19, centré sur l'axe de la douille 4, et de diamètre légèrement inférieur au diamètre interne de l'anneau 16, bordée, sur sa périphérie, par une surface inclinée 20 en dévers, dont l'angle d'inclinaison correspond à celui de la paroi 16a de l'anneau 16. Le réglage de la longueur de la tige 9 est rendu possible grâce à un volant de manoeuvre 22 solidaire de deux axes 23 en saillie axiale de part et d'autre de celui-ci, les axes 23 étant filetés selon des pas contraires et engagés par leurs extrémités libres dans des alésages taraudés correspondants ménagés dans chaque partie d'extrémité de la tige 9, dont celle 9a reliée au levier 11 forme une chape. Le bâti 2 de la machine I porte, en outre, deux pattes 24 formant chape munies d'un axe 25 autour duquel est destinée à s'engager l'encoche 12 du levier 11, ce qui permet de réaliser l'articulation amovible de ce dernier. Cette articulation, ainsi que celle de la tige 9 sur le levier 11, sont conformées de manière à ce qu'un dépassement d'alignement d'axes s'opère lorsque le levier 11 est en fin de course dans le sens du serrage. Les figures 1,2,4 et 5 illustrent différentes phases successives de fonctionnement du dispositif. Une douille 4 est choisie en fonction du diamètre de son alésage 5 qui correspond à celui de la pièce 6 à travailler, et est engagée dans le logement 3. Comme cela est visible sur la figure 2, la plaque 8, la tige 9 et le levier 11 sont ensuite rabattus autour de la douille 4, l'encoche 12 de ce dernier s'engageant autour de l'axe 25, une partie de la paroi interne de l'anneau 16 s'engageant autour de l'épaulement annulaire 19 et le bord 16a de l'anneau 16 venant au contact de la surface 20 qui lui correspond. La pièce 6 est ensuite engagée dans l'alésage 5 et le levier 11 est abaissé dans la position représentée à la figure 4, ce qui exerce une force de serrage déformant la douille 4 de manière à ce que la paroi de l'alésage 5 vienne au contact de la paroi correspondante de la pièce 6.Le volant de manoeuvre 22 est ensuite actionné manuellement par l'opérateur de manière à raccourcir la tige 9, jusqu'au blocage. Le levier 11 est ensuite amené jusqu'à sa position de fin de course dans le sens du serrage (figure 5), ce mouvement du levier étant prévu de manière à engendrer le serrage optimal de la pièce 6. Le dépassement d'alignernent d'axes permet de bloquer le levier 11 dans cette position. La longueur réglable de la tige 9 permet de faire varier la force de serrage qui s'exerce sur la douille 4, et d'obtenir ainsi le serrage optimal des pièces à travailler, quels que soient leur diamètre et la douille employée. La variation de longueur de la tige 9 implique une variation de la position de la plaque 8 qui est. rendue possible par les bielles 13, dont l'articulation permet la translation de la plaque 8 afin que l'anneau de pression 16 puisse être centré sur l'épaulement 19 quel que soit le réglage de la longueur de la tige 9. Après l'exécution du travail sur la pièce 6, le levier est actionné dans le sens du desserrage, puis l'encoche 12 est retirée d'autour de l'axe 25, ce qui permet de dégager le levier 11, la tige 9 et la plaque 8 d'autour de la douille 4, comme représenté par la figure 1, facilitant le retrait de celle-ci hors de son logement 3. REVENDICATIONS I - Dispositif de serrage rapide d'une pièce de révolution, du type comprenant une douille tronconique en matériau déformable tel que du caoutchouc dans lequel sont noyées des lamelles métalliques orientées de manière concentrique, la douille comportant un alésage axial prévu pour être engagé autour de la pièce de révolution à travailler et étant elle-même engagée dans un logement tronconique de dimensions correspondantes ménagé dans le bâti de la machine équipée de ce dispositif, caractérisé en ce que, dans ce dispositif, les moyens qui agissent sur la douille (4) du côté de son plus grand diamètre afin de provoquer son déplacement axial sont constitués par un moyen de pression (8) articulé sur la machine et situé, en cours d'utilisation, sensiblement à proximité de la face (4a) de la douille (4) définissant son plus grand diamètre, de manière à agir, directement ou non, sur cette face (4a) afin de déplacer la douille (4), une tige (9) étant articulée, par l'une de ses extrémités au moyen de pression (8), et par l'autre de ses extrémités, à un levier d'actionnement (il) articulé autour d'un axe (25) solidaire du bâti (2) de la machine (I). 2 - Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que le levier (Il) comporte une encoche (12) destinée à s'engager de manière amovible autour de l'axe (25) solidaire du bâti (2) de la machine (1) au cours de la manoeuvre du levier (il). 3 - Dispositif selon l'une des revendications I ou 2, caractérisé en ce que le moyen de pression est constitué par une plaque (8) qui est articulée, à son extrémité qui n'est pas du côté du levier (11), à l'une des extrémités de deux bielles (13), elles-mêmes articulées, par leur autre extrémité, autour d'un axe (14) solidaire du bâti (2) de la machine (1), la tige (9) reliée au levier (Il) étant, en outre, réglable en longueur. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque (8) comprend une lumière (17) dans laquelle est engagé un anneau de pression (16) articulé sur la plaque (8) au moyen de deux tourillons (18) diamétralement opposés, l'anneau (16) étant situé de manière à ce que son centre puisse coïncider, en cours d'utilisation, avec l'axe de la douille (4), cet anneau (16) étant destiné à s'engager sur un épaulement annulaire complémentaire (19) en saillie de la douille (4). 5 - Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le réglage de la longueur de la tige (9) reliée au levier (li) est réalisé au moyen d'un volant de manoeuvre (22) solidaire de deux axes (23) en saillie axiale de part et d'autre de celui-ci, les axes (23) étant filetés selon des pas contraires et engagés par leurs extrémités libres dans des alésages taraudés correspondants ménagés dans chaque partie d'extrémité de la tige (9). 6 - Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la paroi inférieure (16a) de l'anneau de pression (16) qui vient au contact de la douille est inclinée, la surface correspondante (20) de la douille (4) étant elle-même inclinée de manière complémentaire. 7 - Dispositif selon l'une des revendications I à 6, caractérisé en ce que l'articulation du levier (11) sur le bâti (2) de la machine (1) et celle de la tige réglable (9) sont conformées de manière à ce qu'un dépassement d'alignement d'axes s'opère lorsque le levier (Il) est en fin de course dans le sens du serrage.