Brevet FR2661852A1 — publié le 19911115

Dispositif de serrage oléopneumatique rotatif d'une pièce à usiner. La présente invention a pour objet un dispositif de serrage oléo-pneumatigue rotatif d'une pièce à usiner, sur une machine outil, en particulier destiné à un diviseur, comportant un piston primaire actionné pneumatiquement dans les deux sens et agissant hydrauliquement sur un piston secondaire actionnant une pince, les rapports des sections des pistons étant tels que ces pistons constituent un multiplicateur de force. Un dispositif de ce genre est décrit dans la demande de brevet allemande publiée sous le NO 1 477 232. Dans cette exécution, le piston secondaire est constitué par une cavité cylindrique creuse solidaire d'un long tube actionnant une pince et se déplaçant par réaction. Cette disposition présente un encombrement considérable rendant pratiquement impossible le montage du dispositif sur le plateau d'une machine outil. D'autre part, la pression de l'air assurant le relâchement de la pince agit exclusivement sur le piston primaire et sur une faible section seulement de celui-ci. Le piston secondaire risque par conséquent de se bloquer, rendant incertaine l'ouverture de la pince. Le brevet FR NO 2 186 862 (LEJEUNE) décrit un dispositif de serrage hydropneumatique du type mentionné ci-dessus dans lequel, grâce à une chambre à air primaire et deux chambres à air secondaires dont les entrées sont reliées par raccords rapides à des alimentations d'air, le serrage et le desserrage sont assurés dans tous les cas. Le bâti de ce dispositif est pourvu de gorges présentant un profil en queue d'aronde, permettant la fixation sur un plateau de machine par des brides auto bloquantes. Ce dispositif n'est cependant pas adapté pour être utilisé sur des diviseurs à commande numérique et plateaux circulaires, et pour permettre l'indexage. La présente invention a pour but d'obvier à ces inconvénients Sommaire de l'invention. Le dispositif de serrage oléopneumatique selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte une chambre annulaire entourant la pince et divisée, par une pièce fixe intermédiaire, en deux cylindres de section différente dans lesquels sont respectivement logés le piston primaire et le piston secondaire, une chambre à air primaire en arrière du piston primaire et deux chambres à air secondaires, l'une en avant du piston primaire et l'autre en avant du piston secondaire et par le fait que le bâti de ce dispositif est monté de façon à pouvoir tourner dans une bague, et que ce dispositif comporte des moyens de communication pneumatique, communiquant avec des alimentations d'air situées sur ladite bague, d'une part, et avec lesdites chambres, d'autre part, quel que soit l'angle de rotation du bâti par rapport à la bague. Dans une réalisation préférée, cette bague est une bague porte-joints qui comporte des gorges annulaires communiquant avec des alimentations d'air, d'une part, et avec lesdites chambres, d'autre part, séparées par des bagues de frottement de manière à assurer à la fois l'étanchéité, la rotation, le serrage et le desserrage, et ceci de façon programmable. La position de la bague par rapport au diviseur peut être bloquée ; les axes de la pince et du dispositif sont centrés coaxialement avec l'axe de rotation du plateau par des pièces de centrage usinées à mieux que 1/100 mm près. Le dispositif selon l'invention présente en outre l'avantage de pouvoir être réalisé au moyen de pièces de révolution emboîtées les unes dans les autres, la plupart sans filetage. Le dispositif peut être utilisé avec des pinces du commerce par exemple, du type F ou W. Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention. La figure 1 en représente une vue en coupe axiale selon A-A de la figure 2. La figure 2 en représente une vue en plan. La figure 3 représente une vue en coupe axiale partielle selon B-B de la figure 2. La figure 4 représente une vue partielle latérale selon la flèche F de la figure 2 montrant le doigt de blocage du dispositif sur un diviseur. Description détaillée. On se réfère aux figures. Le dispositif comporte un bâti 1 constitué par un corps cylindrique comportant des alésages cylindriques 26, 27, 28 de diamètres croissants. Dans la partie inférieure est usiné l'alésage 28, du diamètre le plus grand, dans lequel est emboîté une pièce de centrage 16 du dispositif se prolongeant vers le haut par un manchon cylindrique 29 formant, avec l'alésage 27, une chambre annulaire. Le manchon 29 présente, dans le haut, un alésage cylindrique, rectifié coniquement vers le bas et prolongé en dessous de la partie conique par un alésage cylindrique de diamètre légèrement supérieur. Dans le haut du manchon 29 se loge un manchon conico-cylindrique 18, fendu dans sa partie conique, sous lequel vient pousser un poussoir 19, fileté extérieurement, dans 16.Le manchon conicocylindrique 18 et le poussoir 19 entourent une pince 3 qui se trouve centrée par le manchon conico-cylindrique 18, et serrée lorsque le poussoir 19 pousse le manchon conico-cylindrique 18 vers le haut. Le poussoir 19 possède un double alésage ; dans l'alésage inférieur, un tirant de pince 7 vient en butée. Un flasque cranté 20 est fixé sur 19 et maintient 7. Grâce à des goupilles 22, il permet de faire tourner 19. La pièce de centrage 16 se prolonge vers le bas par un manchon cylindrique inférieur 25 qui peut pénétrer dans la broche d'un diviseur. Dans ladite chambre annulaire sont logés un piston primaire 4 pourvu de deux joints 8 et 8' et d'un troisième joint 10 assurant l'étanchéité entre la paroi intérieure de la chambre annulaire constituée par le manchon 29 et la paroi cylindrique d'une pièce fixe 11 ayant pour effet de séparer la chambre annulaire en deux parties et retenue par un circlips 12 et pourvue de deux joints d'étanchéité 13 et 13'. Dans la partie supérieure de la chambre annulaire est logé un piston secondaire 9 pourvu de deux joints 15 et 15' et d'un troisième joint, torique, 13". Les joints 8, 8', 13, 13' et 13" ont pour but d'assurer une étanchéité à l'air comprimé de commande, tandis que les joints 10, 15 et 15' ont pour but d'assurer une étanchéité à l'huile se trouvant dans la chambre hydraulique 31/32. Le bâti 1 est entouré à sa base par une bague portejoints 2. Celle-ci est creusée de deux gorges annulaires 30 et 30' communiquant avec les entrées d'air 24 et 23 respectivement. Ces deux gorges sont séparées et isolées par trois gorges d'étanchéité 17, 17', 17" recevant chacune une bague de frottement (qui peut être réalisée par exemple en RILSAN (Marque déposée) ou en fibres de carbone) et un O-ring, superposés. Selon une variante de construction, ces gorges pourraient être également situées sur le bâti 1, la bague 2 portant alors des canaux radiaux reliés à des alimentations d'air. L'air comprimé destiné au serrage est amené à une entrée 24 pourvue d'un raccord rapide, tandis que l'air destiné au desserrage est amené par une entrée identique 23. L'entrée 24 est reliée par un canal à une chambre à air primaire 33 située en arrière du piston primaire 4. L'entrée 23 est reliée par un canal 25 à deux chambres à air secondaires, l'une, 34, située en avant du piston primaire et l'autre, 35, située en avant du piston secondaire. Lors du montage, on introduit successivement le piston secondaire 9, la pièce intermédiaire fixe 11, le piston primaire 4, puis la pièce de centrage 16. L'huile est introduite latéralement par un conduit 37 qui est ensuite fermé par un bouchon vissé 38. L'extrémité du piston secondaire 9 présente intérieurement une surface tronconique 9a coopérant avec les mâchoires tronconiques de la pince 3. Par contre, l'extérieur de l'extrémité du piston 9 présente une surface cylindrique guidée 9b et s'appuyant contre un passage cylindrique du bâti 1. La pince 3 est maintenue axialement dans son logement par le cylindre 9 dans sa partie haute ; elle est guidée et serrée par le manchon conico-cylindrique 18 dans sa partie basse. Le bâti 1 comporte trois passages 40 (fig. 2 et 3) permettant de visser le bâti I sur un plateau. Sur la bague porte-joints 2 est vissée (fig. 2) une pièce 6 comportant une rainure, visible sur la vue selon la flèche F (fig. 4 > . Dans cette rainure peut s'engager un goujon taraudé sur le bord d'un bâti de diviseur, positionnant et bloquant ainsi la bague 2. Le dispositif oléo-pneumatique fonctionne comme suit L'introduction d'air comprimé dans la chambre à air primaire 33 a pour effet de repousser le piston primaire 4 vers le haut. Par son extrémité de section relativement faible, ce piston primaire crée une pression dans la chambre d'huile 31/32. Cette pression agit sur le piston secondaire 9 sur une section sensiblement plus grande, ce qui a pour effet de multiplier la force du piston primaire. Le piston secondaire agit à son tour par sa partie tronconique 9a sur les mâchoires de la pince 3. Pour provoquer le desserrage de la pince, on envoie de l'air comprimé dans les chambres à air secondaires 34 et 35, cet air agissant sur des sections égales des pistons primaire et secondaire, ce qui a pour effet d'assurer dans tous les cas le recul des deux pistons et la libération de la pince. Pour réduire l'encombrement de l'ensemble et en particulier pour diminuer le diamètre de la partie supérieure du dispositif, une partie du matériau du haut du bâti 1 est abattue (par exemple par tournage et fraisage), de sorte que le bâti 1 présente des décrochements (visibles sur les figures 1, 2, 3). De plus, la partie supérieure du piston 9 peut être allongée de façon à dépasser du haut du bâti. La bague 2 peut être partiellement fraisée pour le montage sur diviseurs multiples. On voit que le dispositif selon l'invention constitue une unité particulière compacte, d'une grande robustesse, permettant une action très précise de la pince et une très forte puissance de serrage sous un faible volume et pouvant s'adapter aisément sur une machine outil et en particulier sur un diviseur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de serrage oléo-pneumatique rotatif d'une pièce à usiner, sur une machine outil, en particulier destiné à un diviseur, comportant, dans un bâti cylindrique (1), un piston primaire (4) actionné pneumatiquement dans les deux sens et agissant hydrauliquement sur un piston secondaire (9) actionnant une pince (3), les rapports des sections des pistons étant tels que ces pistons constituent un multiplicateur de force, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre annulaire entourant la pince et divisée, par une pièce fixe intermédiaire (11), en deux cylindres de section différente dans lesquels sont respectivement logés le piston primaire (4) et le piston secondaire (9), une chambre à air primaire (33) en arrière du piston primaire et deux chambres à air secondaires, l'une en avant du piston primaire (34) et l'autre (35) en avant du piston secondaire et en ce que le bâti (1) de ce dispositif est monté dans une bague (2), de façon à pouvoir tourner dans cette bague (2) et que ce dispositif comporte des moyens de communication pneumatique, communiquant avec des alimentations d'air (23, 24) situées sur ladite bague (2), d'une part, et avec lesdites chambres (33, 34, 35), d'autre part, quel que soit l'angle de rotation du bâti (1) par rapport à la bague (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite chambre annulaire est divisée en deux sections de diamètre extérieurs différents, le piston primaire (4) étant logé dans la section présentant le plus grand diamètre (27), et le piston secondaire (9) dans la section présentant le plus petit diamètre (26). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de communication pneumatique comprennent des gorges annulaires (30, 30') isolées par des gorges d'étanchéité (17, 17', 17") dans lesquelles sont placées des bagues de frottement permettant la rotation du bâti (1) dans la bague (2). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdites gorges (30, 30', 17, 17', 17")sont situées sur la bague (2). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdites gorges (30, 30' 17, 17', 17'') sont situées sur le bâti (1). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de centrage (16, 18, 19) permettant de faire coïncider les axes de rotation d'une pince (3), du bâti (1) et d'un diviseur sur lequel le dispositif est monté. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit ensemble de centrage comprend un sous ensemble de serrage (18, 19) permettant de serrer ladite pince (3) tout en la centrant. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague (2) porte des moyens (6) pour fixer la position et bloquer la rotation de ladite bague sur un diviseur, lesdits moyens (6) venant en prise avec des moyens correspondants (5) portés par ledit diviseur. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bâti est usiné de telle sorte que le diamètre de sa partie sommitale soit sensiblement inférieur au diamètre de sa partie centrale.