Brevet FR2675417A1 — publié le 19921023

La présente invention concerne un dispositif pour le serrage d'un objet d'épaisseur prédéterminée entre un plan de serrage fixe et un doigt de serrage. Plus précisément r l'invention concerne un dispositif du type précité dans lequel le doigt de serrage appartient à un balancier monté pivotant autour d'un axe fixe, ledit dispositif comportant un vérin d'actionnement dont la tige agit sur ledit balancier par l'intermédiaire d'un système de biellettes reliées entre elles par un axe commun, l'extrémité "amont" (par référence à l'ordre de succession des pièces depuis le vérin vers le balancier) du système de biellettes étant articulée à l'extrémité de la tige de vérin tandis que l'extrémité "aval" dudit système est articulée autour d'un axe d'attaque du balancier situé en un point éloigné du doigt de serrage par rapport à l'axe de pivotement dudit balancier, la dilatation du vérin amenant le doigt de serrage à une distance du plan de serrage qui correspond à ladite épaisseur prédéterminée. Dans les dispositifs connus de ce type, la distance entre le doigt de serrage et le plan de serrage est réglée, en fonction de l'épaisseur prévue pour l'objet traité, par déplacement en hauteur du plan de serrage. Une fois cette distance "fixée" pour un type d'objet donné et l'objet étant posé sur ledit plan, la projection de la tige de vérin hors du corps du vérin fait basculer le balancier et amène le doigt de serrage contre ledit objet, le contact de serrage se faisant -en l'absence de variation significative d'épaisseur de l'objet par rapport à l'épaisseur prédéterminée et en admettant que le dispositif est monté de telle façon que le déplacement de la tige de vérin se fait dans un plan vertical- lorsque l'axe commun des biellettes est à l'aplomb de l'axe d'attaque. Cet alignement de l'axe commun et de l'axe d'attaque se traduit par un verrouillage en position de serrage, tant que la tige du vérin n'est pas retractée, ce qui garantit l'irréversibilité du serrage en cas de panne d'alimentation. Si l'objet présente une variation significative d'épaisseur par rapport à l'épaisseur prédéterminée, l'efficacité du dispositif de serrage s'en trouve altérée si l'épaisseur est insuffisante, le basculement du balancier est bloqué dès que l'axe commun est à l'aplomb de l'axe d'attaque alors que le doigt de serrage n'appuie pas, ou pas suffisamment, sur l'objet ; si l'épaisseur est excessive, le doigt de serrage vient en contact avec l'objet avant que les axes commun et d'attaque soient à l'aplomb l'un de l'autre et il s'ensuit que l'effet de verrouillage irréversible n'est pas obtenu. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, but qui est atteint en ce sens que le dispositif qu'elle propose comporte des moyens compensateurs adaptés à exercer sur ledit axe d'attaque, ou à subir depuis ledit axe et à absorber, une force dont le sens est déterminé par l'épaisseur, respectivement, insuffisante ou excessive de l'objet par rapport à l'épaisseur prédéterminée, grâce à quoi l'écartement entre le plan de serrage et le doigt de serrage est ajusté pour absorber, Si besoin est, les écarts de tolérance dans l'épaisseur dudit objet. Dans une forme d'exécution pratique de l'invention, lesdits moyens compensateurs comprennent une colonne de rondelles ressorts, les unes concaves, les autres convexes, dont l'effort de compensation est réglable. Plus précisément, la colonne de rondelles ressorts est emprisonnée entre deux blocs réunis entre eux et montés mobiles dans un logement, ledit premier bloc formant support pour un axe de pivotement du système de biellettes et des moyens étant prévus pour faire varier la position relative entre lesdits blocs et ledit logement, réglant ainsi l'effort de compensation. A cette fin, la périphérie du second bloc peut être filetée et coopèrer avec un filetage correspondant prévu dans la paroi dudit logement, tandis que le premier bloc est monté coulissant dans ce même logement. De préférence, ledit système de biellettes comporte trois éléments dont - le premier a son extrémité amont montée pivotante sur la tige de vérin et son extrémité aval montée pivotante, autour de l'axe commun, sur l'extrémité amont des deuxième et troisième éléments - le deuxième a son extrémité aval montée pivotante sur l'axe d'attaque du balancier, et - le troisième a son extrémité aval montée pivotante sur lesdits moyens compensateurs, l'emplacement de l'axe de pivotement de la troisième biellette sur les moyens compensateurs étant tel qu'en position de serrage de l'objet, l'axe d'attaque du balancier et l'axe commun des biellettes sont alignés avec ledit axe. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'une forme d'exécution possible du dispositif selon l'invention, en position inactive, - la figure 2 est une vue semblable à la figure 1, en position inactive, mais en position active de serrage, lorsque l'épaisseur de l'objet est conforme à l'épaisseur prévue, - la figure 3 est un schéma correspondant à une partie de la figure 2, mais dans le cas où l'épaisseur de l'objet est supérieure à l'épaisseur prédéterminée, et - la figure 4 est un schéma correspondant à une partie de la figure 2, mais dans le cas où l'épaisseur de l'objet est supérieure à l'épaisseur prédéterminée. Si l'on se réfère à la figure 1, on voit que le dispositif comporte une enveloppe 1 cylindrique, permettant un réglage angulaire de ~ à 3680, et définissant deux cavités cylindriques 2 et 3. Le cavité 2 constitue, à sa partie inférieure 2a, un cylindre de vérin pneumatique dans lequel coulisse un piston 4 duquel une tige 5 est solidaire. La tige 5 agit sur un poussoir 6 qui coulisse dans la partie supérieure 2b de la cavité 2. La cavité 3 accueille des moyens compensateurs d'écarts de tolérance constitués d'un bloc 7 monté coulissant dans ladite cavité 3 et d'un bloc 8 dont la périphérie, filetée, est en prise avec une partie filetée de la paroi de ladite cavité, une colonne de rondelles ressorts, dont certaines 9 sont convexes et d'autres 1# sont concaves, étant interposée entre les deux blocs 7 et 8. Le bloc 7 se prolonge par une tige 11 sur laquelle coulisse le bloc 8, un clip 12 formant butée d'arrêt. Le dispositif dans son ensemble est monté sur un support duquel dépendent des moyens de réglage en hauteur 13 d'un plan de serrage 14, plan avec lequel coopère un doigt de serrage 15 appartenant à un balancier 16 monté pivotant autour d'un axe fixe 17. Le poussoir 6, le balancier 16 et les moyens compensateurs 7-1# sont réunis par un système de biellettes 18, 19 et 2#. Plus précisément, le poussoir 6 forme support pour un axe de pivotement 21 qui est déplacé verticalement par le mouvement de la tige 5 du vérin et sur lequel est montée l'extrémité amont de la biellette 18. L'extrémité aval de cette même biellette 18 est traversée par un axe 22, dit axe commun, qui traverse également les extrémités amont des biellettes 19 et 2~. L'extrémité aval de la biellette 19 est montée pivotante sur un axe d'attaque 23 supporté par le balancier 16 et l'extrémité aval de la biellette 2# est montée pivotante sur un axe 24 supporté par le bloc 7 des moyens compensateurs. On comprend qu'en vissant plus ou moins le bloc 8 dans la cavité 3, on déplace le bloc 7 et, ce faisant, on rapproche ou éloigne l'axe 24 de l'axe 17 et, ainsi, ajuste l'effet ressort de la colonne de rondelles (9,la). On comprend que chaque "biellette" est en fait composée d'une paire de biellettes parallèles et identiques montées de part et d'autre, respectivement, du poussoir 6, du balancier 16 et du bloc 7. Les "biellettes" peuvent, dans la pratique, revêtir la forme de maillons de chaîne. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Soit une série de pièces ou d'objets 25 d'épaisseur e à serrer entre le doigt 15 et le plan 14, on commence, en déplaçant en hauteur ledit plan 14 grâce aux moyens 13, par régler l'écartement entre ledit plan et ledit doigt pour le faire correspondre à cette épaisseur e lorsque la tige 5 de vérin se projette hors de son cylindre, c'est-à-dire en position de serrage du dispositif (figure 2). Le dispositif étant en position inactive, c'est à dire en position rétractée de la tige 5 de vérin, on place une pièce 25 sur le plan de serrage et dilate le vérin. Il s'ensuit le déplacement vers le haut du poussoir 6, donc de l'axe 21, entraînant avec lui l'extrémité amont de la biellette 18. L'extrémité aval de cette même biellette 18 étant indirectement reliée, via la biellette 2#, à l'axe 24 très peu mobile -et en tout cas, uniquement susceptible d'effectuer un mouvement de translation verticale et non de pivotement- la biellette 18 fait pivoter l'axe 22 selon un arc de cercle qui a pour centre l'axe 24. Ce faisant, la distance entre l'axe 22 et l'axe fixe 17 se réduit et il s'ensuit que la biellette 19 qui est reliée aussi bien à cet axe 22 qu'au balancier 16, par l'intermédiaire de l'axe d'attaque 23, fait pivoter le balancier autour de l'axe fixe 17. Ce pivotement cesse lorsque les axes 24, 22 et 23 viennent dans l'alignement l'un de l'autre et, à ce moment, le doigt de serrage 15 est écarté du plan de serrage 14 d'une distance e, de sorte qu'il serre la pièce 25 contre ledit plan si l'épaisseur effective de la pièce est bien égale à e (figure 2). En cas de coupure de l'énergie de serrage, l'alignement des axes garantit le maintien du serrage. Le réglage de la force de serrage s'effectue par rotation du bloc 8 dans son filetage, comme indiqué plus haut. Après positionnement et blocage du doigt 15 sur la pièce à immobiliser 25, la force à appliquer sur la pièce est réglée par rotation du bloc 8 de réglage suivant les positions angulaires indiquées sur un diagramme de force. On va maintenant se référer aux schémas des figures 3 et 4 où les écarts de tolérances + 6 et la capacité de compensation des moyens 7-1# ont été exagérés à des fins de clarté. Si l'épaisseur de la pièce 25 est de e+5, en l'absence des moyens compensateurs selon l'invention, le doigt 15 viendrait en butée contre la pièce, avant que le vérin ait amené les axes 24, 22 et 23 dans l'alignement les uns des autres et l'effet d'irréversibilité du serrage ne serait pas obtenu. Selon l'invention, cependant, en cas de surépaisseur, il est possible à la tige 5 de vérin d'amener les axes 24, 22 et 23 dans l'alignement les uns des autres, car, la butée du doigt 15 sur la pièce immobilisant le balancier 16 et donc l'axe d'attaque 23, l'effort exercé par le vérin sur l'axe 22 est transmis par la biellette 2# à l'axe 24, qui à son tour exerce une poussée verticale dirigée de bas en haut sur les moyens compensateurs.La colonne de rondelles 9, 10 s'écrase quelque peu en permettant à l'axe 24 de s'abaisser (figure 3) jusqu'à ce qu'il soit aligné avec les axes 23 et 22. Si l'épaisseur de la pièce 25 est de e-6, en l'absence des moyens compensateurs selon l'invention, les axes 24, 22 et 23 viendraient dans l'alignement les uns des autres avant que le doigt 15 ne soit en butée contre la pièce, empêchant le serrage. Selon l'invention, en cas de sous-épaisseur, il est possible à la tige 5 de vérin d'amener le doigt 15 en appui contre la pièce 25, car la poursuite de la dilatation du vérin est rendue possible par le déplacement vers le haut des axes alignés, déplacement qui est autorisé par la dilatation de la colonne de rondelles 9, 1# (figure 4). On comprend que l'on peut ainsi serrer des pièces qui présentent des défauts de tolérance importants et que la pièce serrée reste fermement maintenue en position en cas de coupure de l'énergie de serrage. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le serrage d'un objet (25) d'épaisseur (e) prédéterminée entre un plan de serrage fixe (14) et un doigt de serrage (15) appartenant à un balancier (16) monté pivotant autour d'un axe fixe (17), ledit dispositif comportant un vérin d'actionnement dont la tige (5) agit sur ledit balancier (16) par l'intermédiaire d'un système de biellettes reliées entre elles par un axe commun (22), l'extrémité "amont" (par référence à l'ordre de succession des pièces depuis le vérin vers le balancier) du système de biellettes étant articulée à l'extrémité de la tige de vérin (5) tandis que l'extrémité "aval" dudit système est articulée autour d'un axe d'attaque (23) du balancier (16) situé en un point éloigné du doigt de serrage (15) par rapport à l'axe de pivotement (17) dudit balancier, la dilatation du vérin amenant le doigt de serrage (15) à une distance du plan de serrage (14) qui correspond à ladite épaisseur prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens compensateurs (7-1#) adaptés à exercer sur ledit axe d'attaque (23), ou à subir depuis ledit axe et à absorber, une force dont le sens est déterminé par l'épaisseur, respectivement, insuffisante (e-6) ou excessive (e+6) de l'objet (25) par rapport à l'épaisseur prédéterminée (e), grace à quoi l'écartement entre le plan de serrage (14) et le doigt de serrage (15) est ajusté pour absorber, si besoin est, les écarts de tolérance (+6) dans l'épaisseur dudit objet. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens compensateurs (7-1~) comprennent une colonne de rondelles ressorts, les unes concaves (1#), les autres convexes (9), dont l'effort de compensation est réglable. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la colonne de rondelles ressorts (9,la) est emprisonnée entre deux blocs (7,8) réunis entre eux et montés mobiles dans un logement (3), ledit premier bloc (7) formant support pour un axe de pivotement (24) du système de biellettes et des moyens étant prévus pour faire varier la position relative entre lesdits blocs (7,8) et ledit logement (3), réglant ainsi l'effort de compensation 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la périphérie du second bloc (8) est filetée et coopère avec un filetage correspondant prévu dans la paroi dudit logement (3), tandis que le premier bloc (7) est monté coulissant dans ce même logement. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit système de biellettes comporte trois éléments dont - le premier (18) a son extrémité amont montée pivotante sur la tige (5) de vérin et son extrémité aval montée pivotante, autour de l'axe commun (22), sur l'extrémité amont des deuxième et troisième éléments (18,19) - le deuxième (19) a son extrémité aval montée pivotante sur l'axe d'attaque (23) du balancier (16), et - le troisième (2~) a son extrémité aval montée pivotante sur lesdits moyens compensateurs (7-1#). 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'emplacement de l'axe de pivotement (24) du troisième élément (2#) sur les moyens compensateurs (7-1~) est tel qu'en position de serrage de l'objet (25), l'axe d'attaque du balancier et l'axe de pivotement commun des biellettes sont alignés avec ledit axe.