Brevet FR2663253A1 — publié le 19911220

La présente invention est relative à un système de maintien par serrage d'une pièce à brider, du genre de ceux comportant une sphère d'appui pouvant osciller de façon limitée dans un logement sphérique d'une embase de poussée et compor- tant extérieurement un méplat d'appui venant s'appliquer sous pression sur la pièce à brider. On connaît déjà des systèmes de serrage de pièces à brider du type ci-dessus, dans lesquels la sphère, tronquée ex- térieurement pour prendre appui sur la pièce à serrer, peut ef- fectuer dans son logement sphérique un mouvement d'oscillation limité par un méplat inférieur venant buter sur un fond plat correspondant que présente le logement recevant la sphère. Ces systèmes, s'ils empêchent le retournement de la sphère d'appui pourvue du méplat de contact avec la pièce à serrer, présentent le grave inconvénient que ladite sphère, par suite du méplat inférieur qu'elle comporte également, voit son angle de basculement limité, de même que la portée de la sphère d'appui, dans la cavité sphérique la recevant, se trouve rédui- te de façon correspondante, ce qui limite la possibilité de charge autorisée sur le mécanisme de pression agissant sur la sphère d'appui. La présente invention remédie aux inconvénients rap- pelés ci-dessus des dispositifs connus et elle vise la réalisa- tion d'un système de maintien par serrage d'une pièce à brider, ledit système, qui comporte de manière connue une sphère tron- quée montée mobile de façon limitée dans une cavité sphérique correspondante étant tel qu'il permette d'une part d'augmenter considérablement la surface de portée de la sphère tronquée dans sa cavité sphérique tout en augmentant de façon importante l'angle de nutation de ladite sphère dans sa cavité. Ces résultats sont essentiellement obtenus, conformé- ment à l'invention, par le fait que deux lamages cylindriques opposés, l'un à fond plat et l'autre à fond sphérique, sont pratiqués le premier dans la sphère à l'opposé de son méplat extérieur devant s'appliquer sur la pièce à brider et le second axialement dans le fond du logement sphérique recevant la sphè- re tronquée d'appui, la mobilité de la sphère d'appui étant li- mitée par une bille de butée logée dans le volume délimité par les deux lamages opposés. On obtient ainsi, par rapport avec les dispositifs connus, une possibilité plus grande de basculement dans sa ca- vité de réception de la sphère à méplat, ce dernier restant cependant dans un plan ne coupant en aucun point la partie du système maintenant la bille dans son logement. Selon une autre caractéristique de l'invention, la bille de butée présente un diamètre tel qu'elle puisse être serrée entre les surfaces cylindriques respectives des deux la- mages, sans être coincée entre les fonds desdits lamages. Dans une forme de réalisation préférée du dispositif conforme à l'invention, le diamètre de la bille de butée est inférieur à la somme des apothèmes des lamages cylindriques pratiqués l'un dans la sphère et l'autre dans l'embase de réception de cette dernière. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en regard des des- sins annexés qui illustrent à titre comparatif, schématiquement et simplement à titre d'exemple, un dispositif antérieur connu et diverses formes de réalisation d'un élément de serrage de pièce à brider équipé de la sphère tronquée d'appui réalisée selon l'invention. Sur ces dessins La figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un dispo- sitif connu, comportant une sphère à deux méplats sertie dans la cavité sphérique correspondante d'un élément porteur pourvu, dans le fond de la cavité sphérique, d'un lamage limitant le basculement de la sphère d'appui. La figure 2 est également une vue en coupe correspondant à celle de la figure 1, illustrant l'angle de bascu- lement possible de la sphère sertie dans l'élément de support. La figure 3 est une vue schématique en coupe axiale d'une forme de réalisation de l'invention, dans laquelle la sphère, pourvue d'un lamage inférieur, est sertie dans un élément de support pourvu d'un lamage à fond sphérique recevant la bille de butée limitant le basculement de la sphère d'appui. La figure 4 est une vue correspondant à celle de la figure 3, faisant ressortir par rapport aux figures 1 et 2, d'une part la plus grande portée de la sphère d'ap- pui dans son logement et, d'autre part, l'angle de nutation important obtenu pour la sphère d'appui. Les figures 5 à 8 sont des vues schématiques, également en cou- pe axiale, illustrant diverses formes de réalisa- tion, dans lesquelles la sphère d'appui est mainte- nue en ajustement étroit dans son logement, par un élément taraudé se vissant sur le filetage corres- pondant de l'embase de pression comportant le loge- ment sphérique recevant la sphère tronquée. Le dispositif connu, illustré aux figures 1 et 2, comporte une embase 1 recevant une sphère 2 tronquée selon deux plans parallèles 3 et 4, un alvéole cylindrique 5 à fond plat 6 étant pratiqué dans l'embase 1, o la sphère 2 est sertie. A la figure 2 est illustré l'angle de basculement ma- ximal A de la sphère tronquée lorsque son méplat 4 inférieur vient buter sur le fond 6 également plat de l'alvéole 5 prati- qué dans l'embase 1. Dans la première forme de réalisation qui est illus- trée aux figures 3 et 4, le dispositif conforme à l'invention comporte une embase 7 pourvue de lèvres non spécialement réfé- rencées, qui enserrent une sphère 8 pourvue à l'extérieur d'un méplat 9 destiné à prendre appui sur une pièce à brider non re- présentée Cette sphère 8 est pourvue, à l'opposé du méplat 9, d'un lamage cylindrique 10 à fond plat 11, ledit lamage se trouvant, en position axée de la sphère tronquée 8, en regard d'un lamage cylindrique axial correspondant 12 pratiqué dans l'embase 7 et présentant un fond sphérique 13 Entre les deux lamages 10 et 12 est insérée une bille de butée 14 limitant la nutation de la sphère tronquée 8. A la figure 4, qui est une vue analogue à celle de la figure 3, mais qui illustre le basculement maximal de la sphère tronquée 8, on voit l'angle B plus important suivant lequel la sphère tronquée peut basculer au maximum, tout en disposant cependant dans son logement d'une surface de contact plus im- portante que celle obtenue avec le dispositif connu qui est illustré aux figures 1 et 2 Le grand méplat inférieur 4, que comporte la sphère 2 du dispositif connu (figures 1 et 2), diminue en effet considé- rablement la portée de la sphère 2 dans son logement et réduit par suite la charge qu'il est possible d'appliquer. La charge n'agissant pas sur toute la surface du mé- plat externe 3 de la sphère 2, il se produit un couple et par conséquent une réaction qui tend à écarter les lèvres de ser- tissage qui maintiennent la sphère dans son logement. Dans le dispositif conforme à l'invention et selon une autre caractéristique, pour éviter toute pénétration éven- tuelle de liquide d'arrosage ou de copeaux lors du façonnage de la pièce à usiner bridée par le dispositif de serrage à sphère d'appui, il est prévu un joint torique 15 de protection et d'é- tanchéité, qui s'applique sur la sphère au niveau des lèvres la maintenant dans son logement. Dans une forme de réalisation préférée de l'inven- tion, le joint 15 est en partie logé dans une rainure circu- laire pratiquée dans les lèvres, fixes ou amovibles, qui main- tiennent dans son logement la sphère tronquée 8 d'appui. Comme on peut le voir à la figure 4, la bille 14, dans la position maximale de basculement de la sphère tronquée d'appui, est serrée entre les parois cylindriques respecti- ves 16 et 17 des lamages 10 et 12. Dans les formes de réalisation qui seront décrites en regard des figures 6 à 8, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références. Les figures 6 et 7 diffèrent des précédentes par le fait que l'embase 7 est pourvue d'un alésage taraudé 18 destiné à recevoir une broche ou tige 19 solidaire d'un organe de pous- sée non spécialement rerésenté et référencé. A la figure 6 est même illustré, à titre de variante par rapport à la figure 7, un taraudage 18 de pas à gauche, prévu dans l'embase 7 et empêchant, en coopération avec le ta- raudage de pas à droite du chapeau 20 assurant le maintien de la sphère tronquée 8 dans son logement, tout desserrage intem- pestif d'une tige filetée non représentée, de pas à gauche, si- milaire à la tige filetée 19 de pas à droite, qui est illustrée à la figure 7. Pour assurer sur l'embase 7 un serrage correct, voire dynamométrique, du chapeau 20 pressant ses lèvres de serrage sur la sphère 8, et ainsi que cela ressort des figures 6, 7 et 8, il est prévu, sur le chapeau 20 de maintien de la sphère 8 dans son logement pratiqué dans l'embase 7, un perçage borgne radial 21, avantageusement multipans, destiné à l'introduction d'une clé de manoeuvre dudit chapeau 20 pour son vissage sur un filetage correspondant de l'embase 7. La variante de réalisation qui est illustrée à la fi- gure 8 prévoit, pour le serrage doux de pièces relativement éloignées de la sphère tronquée 8, de ménager dans cette der- nière, dans l'axe de bridage, un taraudage radial destiné à re- cevoir une tige de poussée 22 munie elle-même d'un filetage et d'un patin d'appui, non représentés sur le dessin. Il va de soi que l'invention n'a été décrite et re- présentée qu'à titre purement explicatif, nullement limitatif, et que diverses modifications de détail pouvant être apportées à la forme de réalisation indiquée sans que l'on sorte pour au- tant du domaine de l'invention. C'est ainsi par exemple qu'en fonction du problème de bridage envisagé, les lamages pourraient voir leur profondeur et leur diamètre varier, dans la mesure o ces modifications permettront toujours le dégagement complet du méplat de la sphère, dont la surface peut être réduite davantage pour per- mettre un basculement encore plus important de la sphère d'ap- pui tronquée. De même, les lamages pourraient présenter des diamè- tres différents l'un de l'autre, celui à fond plat pratiqué dans la sphère, pouvant avoir un diamètre supérieure à celui du lamage à fond sphérique pratiqué dans l'assise de poussée. R E V E N D I C A T I O N S 1 Système de maintien par serrage d'une pièce à bri- der, du genre de ceux comportant une sphère d'appui pouvant osciller de façon limitée dans un logement sphérique d'une em- base de poussée et comportant extérieurement un méplat d'appui venant s'appliquer sous pression sur la pièce à brider, caractérisé par le fait que deux lamages cylindriques opposés, l'un ( 10) à fond plat ( 11) et l'autre ( 12) à fond sphéri- que ( 13), sont pratiqués le premier dans la sphère ( 8) à l'op- posé de son méplat extérieur ( 9) devant s'appliquer sur la pièce à brider et le second axialement dans l'embase ( 7) du logement sphérique recevant la sphère tronquée ( 8) d'appui, la mobilité de la sphère ( 8) d'appui étant limitée par une bille de butée ( 14) logée dans le volume délimité par les deux lama- ges ( 10, 12) opposés. 2 Système de maintien par serrage d'une pièce à bri- der selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bille de butée ( 14) présente un diamètre tel qu'elle puisse être serrée entre les surfaces cy- lindriques respectives ( 16, 17) des deux lamages ( 10, 12), sans être coincée entre les fonds ( 11, 13) desdits lamages. 3 Système de maintien par serrage d'une pièce à bri- der selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le diamètre de la bille ( 14) de bu- tée est inférieur à la somme des apothèmes des lamages cylin- driques ( 10, 12) pratiqués l'un dans la sphère ( 8) et l'autre dans l'embase ( 7) de réception de cette dernière. 4 Système de maintien par serrage d'une pièce à bri- der selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il est prévu un joint torique ( 15) de protection et d'étanchéité, qui s'applique sur la sphère ( 8) au niveau des lèvres du chapeau ( 20) la maintenant dans son logement. 5 Système de maintien par serrage d'une pièce à bri- der selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le joint ( 15) est en partie logé dans une rainure circulaire pratiquée dans les lèvres, fixes ou amovibles, qui maintiennent dans son logement la sphère tron- quée ( 8) purvue extérieurement du méplat d'appui ( 9). 6 Système de maintien par serrage d'une pièce à brider selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'embase ( 7) est pourvue d'un alésage taraudé ( 18) destiné à recevoir une broche ou tige ( 19) solidaire d'un organe de poussée. 7 Système de maintien par serrage d'une pièce à brider selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'un taraudage ( 18), de pas à gauche, est prévu dans l'embase ( 7) empêchant, en coopération avec le taraudage pas à droite du chapeau ( 20) de maintien de la sphère tronquée ( 8) dans son logement, tout desserrage intempestif d'une tige filetée, de pas à gauche, vissée dans l'embase ( 7) et soumise à l'action d'un organe de poussée. 8 Système de maintien par serrage d'une pièce à brider selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il est prévu, sur le chapeau ( 20) de maintien de la sphère ( 8) dans son logement pratiqué dans l'embase ( 7), un perçage borgne radial ( 21), avantageusement multipans, destiné à l'introduction d'une clef de manoeuvre dudit chapeau pour son vissage sur l'embase ( 7). 9 Système de maintien par serrage d'une pièce à brider selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que pour le serrage doux de pièces relativement éloignées de la sphère tronquée ( 8), il est prévu de ménager dans cette dernière un taraudage radial axial destiné à recevoir une tige souple de poussée ( 22) munie à un bout d'un filetage et à l'autre d'un patin comportant lui même un méplat d'appui.