Brevet FR2661347A1 — publié le 19911031

PINCE POUR PRESSER UNE PIECE SUR UN SUPPORT DESCRIPTION L'invention concerne une pince pour presser une pièce sur un support, ou plus précisément pour maintenir la pièce sur ce support avec une force suffisante pour empêcher de la décoller ou de la déplacer. On utilise habituellement des serre-joints, c'est-à-dire des outils qui prennent appui sur des faces externes et opposées de la pièce et du support, pour réaliser cette opération de pressage. On ne peut cependant pas recourir à eux quand le support est de grandes dimensions et ne présente pas d'ouvertures. Une telle situation peut apparaître dans de nombreuses industries, notamment quand on désire réaliser l'assemblage de profilés sur des panneaux. Le pressage du profilé contre le panneau est effectué afin de percer ces deux pièces en vue de loger des boulons ou des rivets dans les perçages. Si le pressage n'est pas assez énergique, la qualité des perçages est mauvaise et des bavures peuvent se loger entre le panneau et le profilé. Ces défauts d'exécution doivent être évités pour les constructions soignées telles que les fixations de panneaux constituant les mâts réacteurs dans l'aéronautique. La pince conforme à l'invention permet de réaliser aisément un pressage de bonne qualité. Elle permet de ne pas avoir à accéder aux deux faces du panneau ou du support, et le pressage de la pièce sur le support est réalisé après avoir réalisé un pincement sur une arête du support qui peut être notamment une nervure de raidissage, située sur la face du support où la pièce doit être pressée. Les forces de pincement sont suffisantes pour s'opposer à l'arrachement de la pièce quand le pressage est effectué, même si elles sont trop faibles pour endommager l'arête. Comme l'effort de pressage n'est pas équilibré par une réaction opposée et concourante d'appui sur l'assemblage, l'invention est l'expression d'un concept de pressage entièrement nouveau par rapport à celui des serre-joints. Les mécanismes de la pince peuvent être conçus de manière que l'opérateur ne doive exercer que des efforts réduits pour réaliser le pincement et le pressage, et sans manipulation compliquée. La pince comprend, sous sa forme la plus générale, un système de pincement composé de deux mâchoires mobiles mutuellement de manière à se rapprocher L'une de l'autre et à s'éloigner l'une de l'autre, et d'un premier mécanisme de commande pour déplacer les mâchoires, ainsi qu'un système de pressage relié au système de pincement et composé d'au moins un patin de pressage et d'un second mécanisme de commande pour déplacer le patin et le maintenir bloqué contre la pièce. Une bonne réalisation du système de pincement comprend une disposition pour laquelle les mâchoires sont percées et coulissent sur un axe tout en étant articulées entre elles à L'oppose de parties de pincement. L'axe comprend une partie filetée sur laquelle est vissée une extrémité d'un premier levier appartenant au premier mécanisme de commande. Comme au moins une des mâchoires est clavetée sur l'axe, le premier levier est déplacé le long de l'axe dès qu'il est tourné. Etant donné qu'il presse la face externe d'une des mâchoires et qu'un épaulement de L'axe presse la face externe de L'autre mâchoire (éventuellement par l'intermédiaire d'un ressort), les rotations du premier levier modifient l'écartement des mâchoires. Il est avantageux que le second mécanisme de commande comprenne une transmission irréversible de mouvement vers le patin, c'est-à-dire que les efforts de réaction de la pièce sur le patin ne puissent pas modifier la position du second mécanisme de commande et la valeur du serrage. Un tel mécanisme irréversible de commande peut comprendre au moins une joue rainurée tournant autour d'un pivot lié au système de pincement, et un second levier articulé au système de pincement et portant un pion coulissant dans la rainure de La joue. Il est encore avantageux que le pivot autour duquel tourne la joue soit une portion de l'axe rencontré plus haut. La rainure est alors rectiligne, orientée vers le pivot et parallèle à la direction de pressage du patin. Dans tous les cas, le patin peut être relié au second mécanisme de commande par un ressort. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à L'aide des figures suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif : - la figure 1 est une vue en perspective de la pince en position de pressage ; - les figures 2A à 2C représentent les étapes d'obtention du pressage ; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 111-111 de la figure 2A ; - la figure 4A est une vue en perspective partielle qui représente en particulier les mâchoires du système de pincement ; - la figure 4B est une vue partielle d'une autre paire de mâchoires ; - la figure 5 représente un système de patins de pressage ; et - la figure 6 représente une autre réalisation envisageable pour l'invention. On se reporte tout d'abord à la figure 1. Le support est un panneau 2 raidi par des nervures 3 appelées listons dans l'aéronautique. La pièce à serrer sur le panneau 2 est une cornière 1. Elle est disposée perpendiculairement aux nervures 3, qui sont interrompues pour permettre de la poser. L'angle des nervures avec les pièces à serrer peut être différent. Il est encore possible que les nervures 3 soient continues si elles sont de faible hauteur les pièces à serrer sont alors entaillées à l'emplacement des nervures 3 pour permettre de les poser. L'invention s'applique à tous ces cas différents. La pince est généralement référencée par 4. On peut y distinguer deux grandes parties dont la première est un système de pincement qui est mieux visible sur les figures 3 et 4. Ce système comprend d'abord deux mâchoires 5 et 6 articulées entre elles à leur partie supérieure (éloignée du panneau 2) par une charnière 7. Les parties inférieures des mâchoires 5 et 6 sont des parties de pincement 8 et 9 arrondies en portions de cylindre parallèles sur leur face interne. Le pincement consiste à rapprocher les parties de pincement 8 et 9 et à saisir une nervure 3 entre les portions de cylindre. La longueur des mâchoires 5 et 6 et l'arrondi des parties de pincement 8 et 9 permettent d'exercer des efforts de pincement importants sans détériorer la nervure 3.Pour réaliser le pincement, on a prévu un axe 10 traversant des évidements des mâchoires 5 et 6 et qui est disposé parallèlement au panneau 2 et perpendiculairement aux nervures 3 au moment du pressage. L'axe 10 et une des mâchoires 5 sont rainurées de manière à recevoir une clavette 11 qui maintient les mâchoires 5 et 6 et l'axe 10 solidaires en rotation. L'axe 10 comprend par ailleurs une pièce d'épaulement 12 à une extrémité et une partie filetée 13 à l'autre extrémité. Un ressort formé par un empilement de rondelles Belleville 14 est comprimé entre la pièce d'épaulement 12 et La face externe d'une des mâchoires 5. Par ailleurs, l'une quelconque des deux mâchoires, ici 5, est prolongée à L'opposé de la cornière 1 par une patte de support 15 dont l'extrémité 16 s'appuie sur le panneau 2 et porte un crochet de verrouillage 17 tournant librement. Le système de pincement comprend encore un premier mécanisme de commande composé essentiellement d'un premier levier 18 visible partiellement sur la figure 3 ainsi que sur les figures 2. Le premier levier 18 forme une fourche qui encadre les mâchoires 5 et 6 : une de ses branches 19 est percée et a la faculté de glisser parallèlement à L'axe 10 sur une portée cylindrique de la pièce d'épaulement 12 tandis que l'autre branche 20 porte une pièce taraudée 21 vissée sur la partie filetée 13 de L'axe 10. On commence par installer la pince 4 en disposant la patte de support 15 horizontale, la partie d'extrémité 16 reposant sur le panneau 2 ou une nervure 3, et le premier levier 18 vertical (figure 2A). Les mâchoires 5 et 6 sont installées de part et d'autre de la nervure 3 et L'une d'entre elles 5 repose sur la nervure 3 par une portée d'appui 22, ce qui empêche les mâchoires 5 et 6 et L'axe 10 de tourner. Quand le premier levier 18 est tourné pour arriver finalement à l'état représenté sur la figure 2B, son engagement par filetage sur l'axe 10 explique qu'il est déplacé le long de l'axe 10, vers la gauche sur la figure 3. La pièce taraudée 21 presse contre la face externe de la mâchoire 6, ce qui la rapproche de la mâchoire 5, maintenue par les rondelles Belleville 14, en tournant sur la charnière 7. On finit par pincer la nervure 3 entre les deux parties de pincement 8 et 9. En tournant encore le premier levier 18, la force de pincement est augmentée par suite de la compression des rondelles Belleville 14. Dans la position de la figure 2B, le levier 18 est parallèle à la patte de support 15. Le crochet de verrouillage 17 peut alors être engagé sur une barrette 22 du premier levier 18, ce qui exclut le desserrage accidentel de la pince 4. L'autre partie essentielle de la pince 4 est un système de pressage qui surmonte le système de pincement et apparaît au mieux sur les figures 1, 2 et 3. On distingue tout d'abord deux joues 30 et 31 identiques. Il s'agit de plaques disposées parallèlement et tournant chacune autour d'une portion formant pivot 32 ou 33 de l'axe 10. Les joues 30 et 31 sont reliées par une entretoise 34 portant deux patins de pressage 35 en forme de colonnettes qui seront décrits ultérieurement. Elles comprennent chacune une rainure 36 rectiligne, parallèle aux patins de pressage 35 et orientée en direction des portions formant pivot 32 et 33. Deux pions 37, coulissant chacun dans une rainure respective 36, sont portés par une extrémité de deux montants 39 reliés entre eux à leur extrémité opposée par une plaque de préhension 40 pour former un second levier 38.Le second levier 38 est articulé par son milieu au premier levier 18 au moyen d'une articulation 41. Les joues 30 et 31 encadrent les branches 19 et 20 de la fourche du premier levier 18 et sont retenues axialement sur L'axe 10 au moyen d'une tête de vis 42 et d'un écrou 43 aux deux extrémités de ce dernier. Les jeux axiaux entre L'axe 10, les joues 30 et 31 et les mâchoires 5 et 6 sont éliminés par des ressorts en collerettes ondulées généralement référencés par 44. De manière analogue, les pions 37 comprennent chacun deux rondelles de retenue 45 et 46 à leurs extrémités afin de limiter les jeux entre les joues 30, 31 et les montants 39. Dans la figure 2A, le second levier 38 était placé par rapport au premier levier 18 dans une position de repos où les deux leviers 18 et 38 étaient perpendiculaires et où les patins de pressage 35 arrivaient près de la cornière 1 sans toutefois la toucher. Sur la figure 2B, le système de pressage, relié au premier levier 18 par l'articulation 41, a également tourné autour de l'axe 10. Pour exercer le pressage de la cornière 1, on bascule alors le second levier 38 autour de l'articulation 41. Les pions 37 sont tout d'abord déplacés le long des rainures 36, puis avec une composante perpendiculaire à celles-ci, ce qui provoque la rotation des joues 30 et 31. Quand le second levier 38 a effectué un nouveau quart de tour, on arrive à la position de la figure 2C où le second levier 38 est horizontal, Les rainures 36 verticales et où les patins de pressage 35 sont plaqués verticalement sur la cornière 1 et la pressent contre le panneau 2. Cet effort est transmis aux joues 30 et 31 sous forme en particulier d'un moment de rotation qui se traduit par un effort horizontal sur Les pions 37.Comme toutefois les rainures 36 sont verticales et que le second levier 38 est horizontal, aucun mouvement ne se produit et on peut donc affirmer que le système de pressage est irréversible. Le desserrage ne peut se produire que par une action sur la plaque de préhension 40. L'appui sur l'extrémité 19 de la patte de support 15 est par ailleurs très utile pour limiter les efforts d'arrachement entre les mâchoires 5 et 6 et la nervure pincée. Les patins de pressage 35 comprennent chacun une tige 50 coulissant dans l'entretoise 34 et la traversant de part en part, et la tige comprend, au-dessus de l'entretoise 34, une rondelle d'arrêt supérieure 51. Un ressort 52 est engagé autour de la tige 50 entre L'entretoise 34 et une rondelle d'arrêt inférieure 53 à proximité de l'extrémité d'appui 54 de la tige 50. Cette souplesse conférée au système de pressage permet d'utiliser correctement la pince quelle que soit l'épaisseur de la pièce pressée. On a décrit jusqu'à présent une réalisation favorite de l'invention. Il est toutefois évident que de nombreuses autres formes peuvent être proposées. La figure 4B représente des mâchoires modifiées 105 et 106 qui comportent des parties de pincement 108 et 109 amovibles. Il est ainsi possible d'adapter la qualité du pincement à la nature de L'arête pincée. Le nombre et la répartition des patins de pressage 35 peuvent être différents. Une disposition symétrique par rapport à la nervure 3 pincée est toutefois nécessaire pour garantir un effort de serrage équilibré. Les patins de pressage 35 à ressort peuvent aussi être remplacés par des patins fixes sans ressort comme on le représente sur la figure 5 afin de faciliter cet usinage. De toute façon, L'entretoise 34 est démontable des joues 30 et 31 pour autoriser l'adapta- tion du système de pressage nécessaire à chaque application. Il n'est pas systématiquement nécessaire d'utiliser un système de pressage comprenant deux joues 30 et 31 parallèles car une seule pourrait suffire, ni d'articuler les joues 30 et 31 sur L'axe 10 de rotation du premier levier 18 du système de pincement. On pourrait encore envisager d'autres systèmes pour soutenir et rapprocher les mâchoires 5 et 6, ainsi que d'autres dispositions relatives du système de pincement et du système de pressage. On a représenté sur la figure 6 une seconde pince 104 destinée à presser des pièces 101 d'orientations diverses. Les leviers 18 et 38 des systèmes de pincement et de pressage sont alors tournés dans des plans différents et les pivots des joues 130 et 131 ne co~n- cident plus avec L'axe 10 et sont portés par le premier levier 18. Le système de pressage est alors placé sur un joint tournant 141 d'axe perpendiculaire au panneau 2 pour pouvoir être orienté. Dans ce cas cependant, la patte de support 115 ne se trouve pas sous le premier levier 18 car elle doit rester alignée avec les patins de pressage 35 et les mâchoires 5 et 6. Elle se trouve donc, par rapport au joint tournant 141, du même côté que Le système de pressage et accompagne ce système de pressage dans ses mouvements de rotation perpendiculairement au panneau 2. REVENDICATIONS 1. Pince pour presser une pièce (1) sur un support (2) muni d'une arête (3), caractérisée en ce qu'elle comprend un système de pincement composé de deux mâchoires (5, 6) mobiles mutuellement de manière à se rapprocher L'une de L'autre et à s'éloigner L'une de l'autre, et d'un premier mécanisme de commande pour déplacer les mâchoires, ainsi qu'un système de pressage relié au système de pincement et composé d'au moins un patin de pressage (35) et d'un second mécanisme de commande pour déplacer le patin et le maintenir bloqué contre la pièce. 2. Pince suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un axe (10) et en ce que les mâchoires sont percées et coulissent sur l'axe (10). 3. Pince suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les mâchoires sont articulées entre elles (7) à L'opposé de parties de pincement, L'une au moins des mâchoires est clavetée (11) sur L'axe, en ce que l'axe (10) comprend une partie filetée (13) et le premier mécanisme de commande comprend un levier (18) dont une extrémité est vissée sur la partie filetée de l'axe, le levier pressant une face externe d'une des mâchoires (6) et un épaulement (12) de l'axe pressant une face externe de l'autre mâchoire (5). 4. Pince suivant la revendication 3, caractérisée par un ressort (14) comprimé entre L'épaulement et la face externe de L'autre mâchoire. 5. Pince suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une des mâchoires est prolongée par un système d'appui (15) sur le support. 6. Pince suivant les revendications 3 et 5, caractérisée par un système de verrouillage (17, 22) entre le levier (18) du premier mécanisme de commande et le système d'appui (15). 7. Pince suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le second mécanisme de commande comprend une transmission irréversible de mouvement au patin. 8. Pince suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le second mécanisme de commande comprend au moins une joue (30, 31) tournant autour d'un pivot (32, 33) lié au système de pincement, la joue portant une rainure (36), et un Levier (38) articulé (41) au système de pincement et portant un pion (37) coulissant dans la rainure. 9. Pince suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le levier (38) du second mécanisme de commande porte le pion (37) à une extrémité, comporte une partie de préhension (40) à l'extrémité opposée et est articulé au levier (18) du premier mécanisme de commande entre le pivot et la partie de préhension. 10. Pince suivant l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que le pivot autour duquel tourne la joue est une portion de l'axe (10). 11. Pince suivant la revendication 10, carac térisée en ce que la rainure (36) est rectiligne, orientée vers le pivot (32, 33) et parallèle à la direction de pressage du patin (35). 12. Pince suivant l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend deux joues identiques parallèles, tournant autour de pivots coaxiaux liés au système de pincement, le levier du second mécanisme de commande portant deux pions coulissant chacun dans la rainure d'une des joues, et une entretoise (34) qui relie les deux joues et porte le patin. 13. Pince suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que le patin est relié au second mécanisme de commande par un ressort (52).