Brevet FR2702410A1 — publié le 19940916

ETAU A MORS MOBILE PIVOTANT COMPORTANT DES MOYENS DE BRIDAGE La présente invention concerne un étau comportant un mors mobile pivotant autour d'un axe. Parmi les types d'étau connus actuellement, certains d'entre eux comportent un mors mobile qui est monté pivotant autour d'un axe parallèle à un mors fixe solidaire du corps de étau, le mors fixe et le mors mobile étant situés à une même distance, dans le sens transversal, de l'axe de pivotement de manière que le mors mobile pivotant puisse venir s'appliquer, en fin de course de serrage de l'étau, sur le mors fixe. Un tel étau est décrit par exemple dans le brevet FR-A-2 426 540. La présente invention concerne des perfectionnements apportés à un étau de ce type permettant d'obtenir un effort de serrage très élevé, du mors mobile sur le mors fixe, tout en maintenant à un niveau relativement faible la force d'actionnement exercée sur le mors pivotant. A cet effet cet étau, comportant un corps sur lequel sont montés un mors inférieur fixe et un mors supérieur mobile destinés à serrer entre eux, en position de fermeture de l'étau, une pièce de forme quelconque, s'étendant suivant l'axe longitudinal de l'étau, le mors supérieur mobile étant monté à pivotement autour d'un axe longitudinal décalé latéralement par rapport à l'axe longitudinal de l'étau de manière à pouvoir venir s'appliquer sur le mors inférieur fixe, et des moyens pour commander le mouvement du mors pivotant, est caractérisé en ce que le mors pivotant porte un élément de bridage monté à coulissement dans le sens transversal c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'étau, sur le mors pivotant, ledit élément de bridage étant accouplé aux moyens d'actionnement du mors pivotant de manière à pouvoir coulisser transversalement sous la commande desdits moyens d'actionnement à la suite du mouvement de fermeture du mors pivotant, par rapport à ce même mors pivotant qui est alors maintenu immobile sur le mors fixe, et en ce qu'une butée de bridage fixe, portée par le corps de l'étau, est disposée sur le trajet de l'élément de bridage coulissant, en position de fermeture de l'étau, de manière à encaisser la poussée exercée par ledit élément de bridage coulissant en la transformant en une force de bridage amplifiée venant contraindre le mors pivotant en direction du mors fixe. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel - La figure 1 est une vue en élévation schématique, simplifiée, d'un étau suivant l'invention, en position de fermeture, illustrant le principe de l'opération de serrage ou de bridage. - La figure 2 est un schéma illustrant la décomposition des forces mises en oeuvre pour le bridage de l'étau de la figure 1. - La figure 3 est une vue en élévation schématique de l'étau en position d'ouverture, au début de sa course de fermeture. - La figure 4 est une vue en élévation de l'étau en fin de course de fermeture et avant la phase finale de bridage. - La figure 5 est une vue en élévation de l'étau au cours de la phase finale de bridage. - La figure 6 est une vue en coupe verticale et transversale d'une forme d'exécution de l'étau, en position de fermeture et avant la phase finale de bridage. - La figure 7 est une vue en coupe verticale et transversale de l'étau de la figure 6, au cours de la phase finale de bridage. - La figure 8 est une vue en perspective, avec arrachement partiel, de l'étau représenté sur les figures 6 et 7. L'étau suivant l'invention, dont le principe de construction et de fonctionnement est illustré sur la figure 1, comprend un mors inférieur fixe 1 et un mors supérieur mobile 2 présentant respectivement des surfaces de contact 1a,2a en regard, de forme appropriée correspondant à celle d'une pièce 3 devant être serrée entre les deux mors 1 et 2. Dans la forme d'exécution non limitative représentée, cette pièce 3 est constituée par un tube de section circulaire mais il va de soi que l'étau peut être utilisé pour le serrage d'une pièce ayant une forme quelconque en section transversale, à condition que les surfaces de contact la,2a des mors 1,2 aient une forme épousant le contour de la pièce.Le mors supérieur mobile 2 est monté à pivotement, sur le corps de l'étau non représenté, par rapport au mors inférieur fixe 1, autour d'un axe 4 qui est parallèle à l'axe longitudinal A de l'étau c'est-à-dire des deux surfaces de contact la 2a de l'étau, cet axe A étant perpendiculaire au plan de la feuille de dessin. L'axe de pivotement 4 est décalé latéralement par rapport à l'axe A de l'étau de telle manière qu'en position de fermeture de l'étau les deux surfaces de contact la,2a soient superposées et que les deux mors 1,2 soient appliqués l'un contre l'autre, suivant un plan de jonction horizontal. Suivant l'invention le mors supérieur pivotant 2 est pourvu, à sa partie supérieure, d'un élément de bridage 5 monté coulissant, dans le sens transversal, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe de pivotement 4, sur la face supérieure 2b du mors supérieur 2 et pouvant être soumis à une force transversale f exercée par des moyens appropriés. L'élément de bridage coulissant 5, en forme de coin, présente une face avant 6 inclinée en biseau d'un angle a par rapport à l'horizontale, vers l'avant et vers la face horizontale supérieure 2b du mors supérieur 2, c'est-à-dire qui est opposée à celle où se trouve la surface de contact 2a du mors 2. Cette face avant inclinée 6 de l'élément de bridage 5 en forme de coin est destinée à être appliquée, après fermeture de l'étau, contre une face inclinée 7a, de même inclinaison a par rapport à l'horizontale d'une butée de bridage fixe 7.Cette butée de bridage fixe 7 est portée par le corps de l'étau et elle est située à l'opposé de l'axe de pivotement 4, au niveau de la surface supérieure 2b du mors pivotant 2 en position de fermeture mais au-delà de l'extrémité mobile de ce mors 2 de manière à ne pas faire obstacle au mouvement de pivotement du mors 2. L'élément de bridage 5, en position de fermeture de l'étau se trouve ainsi aligné avec la butée fixe 7 dans le sens horizontal et transversal.Lorsque l'élément de bridage en forme de coin 5 est alors pressé, dans le sens transversal, contre la butée inclinée fixe 7, sous l'action de la force de poussée f, cette force produit une composante d'écartement verticale f1 (figure 2) s'exerçant vers le haut sur la butée fixe 7 et par réaction une force de bridage ou de serrage verticale f2, dirigée vers le bas, laquelle s'exerce sur la partie extrême mobile de la face supérieure 2b du mors supérieur 2. La force de bridage verticale f2 est fonction de l'angle d'inclinaison a, suivant la relation f2 = f. cotg a. La valeur de l'angle a est choisie très faible, de l'ordre de quelques degrés, si bien que la force de bridage 2 est nettement supérieure à la force de poussée f.En fait le mécanisme constitué par l'élément de bridage coulissant 5 en forme de coin et la butée inclinée 7 constitue un amplificateur de force. Les figures 3 à 5 illustrent schématiquement une forme d'exécution de l'étau suivant l'invention. Le mors inférieur fixe 1 est solidaire de la partie inférieure du corps 8 de l'étau qui présente, à sa partie supérieure gauche, la butée de bridage fixe 7 présentant la face inclinée 7a. L'axe de pivotement 4 du mors supérieur mobile 2 est monté sur la partie inférieure droite du corps 8 de l'étau, à l'opposé de la butée de bridage 7 et à un niveau inférieur, la surface de contact la du mors inférieur 1 se trouvant, vu de dessus, entre l'axe 4 et la butée 7. L'élément de bridage coulissant 5, en forme de coin, est monté sur la face supérieure 2b du mors pivotant 2 et il est relié, à son extrémité opposée à sa face inclinée 6, à une extrémité mobile d'un levier du troisième genre 9 qui est monté à pivotement, à son autre extrémité, sur le corps 8 de l'étau, autour de l'axe de pivotement horizontal et longitudinal 4 du mors supérieur mobile 2. L'élément de bridage coulissant 5 et l'extrémité mobile du levier 9 sont accouplés au moyen d'un axe de liaison 11 traversant l'élément de bridage 5 et un trou oblong 12 formé dans la partie extrême mobile du levier pivotant 9.Ce levier est soumis, en un point intermédiaire 13, à une force F qui est dirigée vers le haut pour assurer la fermeture de l'étau, cette force provoquant alors un pivotement du levier 9 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, ainsi qu'il est indiqué par les flèches sur les figures 3 et 4. Par ailleurs, un ressort de compression 14 s'étend entre des faces d'appui en regard du levier pivotant 9 et du mors supérieur pivotant 2. Lorsque l'étau est ouvert, ainsi qu'il est représenté sur la figure 3, le mors supérieur pivotant 2 et l'élément de bridage coulissant 5 qu'il porte sont basculés vers le haut, pour permettre la mise en place de la pièce 3 à serrer sur la surface de contact la du mors inférieur fixe 1. Une fois la pièce 3 ainsi mise en place, on provoque la fermeture de l'étau en exerçant la force verticale F vers le haut sur le levier 9, par tous moyens appropriés, à commande manuelle ou automatique. Le levier 9 pivote alors dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe 4, et il entraîne avec lui le mors supérieur 2 et l'élément de bridage coulissant 5, jusqu'à ce qu'à un certain moment, le mors supérieur mobile 2 vienne s'appliquer sur le mors inférieur fixe, c'est-àdire que la position de fermeture de l'étau soit atteinte, ainsi qu'il est représenté sur la figure 4.Dans cette position le mors supérieur pivotant 2 s'étend alors horizontalement, sa surface de contact 2a est appliquée sur la partie supérieure de la pièce 3, le levier 9 se trouve dans une position voisine de la position verticale et l'élément de bridage coulissant 5 se trouve aligné horizontalement avec la butée fixe 7, mais à distance de celle-ci. Comme le mouvement de pivotement du levier 9, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, se poursuit, alors que le mors supérieur 2 reste immobile, en position de fermeture horizontale, le levier 9 provoque alors le coulissement horizontal de l'élément de bridage 5 vers la butée inclinée fixe 7, ce qui est rendu possible par suite de l'accouplement constitué par l'axe 11 logé dans le trou oblong 12 du levier 9, et le ressort 14 est alors comprimé pendant ce mouvement.La face avant inclinée 6 de l'élément de bridage 5 vient, à un certain moment en contact avec la butée inclinée fixe 7, ce qui immobilise l'élément de bridage 5, et la force de poussée horizontale f exercée par le levier 9 sur l'élément de bridage 5 se traduit par la production de la force de bridage f2 s'étendant verticalement vers le bas, comme il est illustré sur la figure 5. De ce fait la pièce 3 se trouve bloquée fermement et fortement serrée entre les deux mors l et 2. Naturellement le déblocage de la pièce 3 est provoqué par un mouvement de pivotement en sens inverse du levier 9, c'est-à-dire dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui entraîne tout d'abord le débridage, c'està-dire la séparation de l'élément de bridage coulissant 5 par rapport à la butée fixe 7, puis le pivotement vers le haut, dans le sens des aiguilles d'une montre, du mors supérieur 2 et de l'élément de bridage 5 qu'il porte. On décrira maintenant, en se référant aux figures 6 à 8, une forme d'exécution particulière de l'étau suivant l'invention. Sur ces figures les mêmes éléments que ceux apparaissant sur les figures 3 à 5 sont affectés des mêmes références numériques. Le corps 8 de l'étau a la forme d'une chape comportant une semelle horizontale inférieure 8a qui est prolongée vers le haut par deux ailes verticales parallèles, à savoir une aile avant 8b et une aile arrière 8c. Le mors inférieur fixe 1 est logé d'une manière amovible dans une partie en creux 15 qui est formée dans la semelle inférieure horizontale 8a du corps 8. Cette partie en creux 15 débouche dans la face supérieure de la semelle inférieure 8a et dans les faces latérales des deux ailes verticales 8b,8c.Le mors supérieur 2 qui pivote autour de l'axe 4 logé dans la partie inférieure droite du corps 8, est logé dans l'espace délimité entre les deux ailes verticales 8b,8c. Il comprend un bloc dans la face inférieure duquel est logé un élément rapporté amovible 16 présentant la surface de contact 2a du mors pivotant. Le mors 2 présente, dans sa face supérieure 2b, une glissière transversale 17, c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe longitudinal A de l'étau, par exemple du type à queue d'aronde, dans laquelle est engagé à coulissement l'élément de bridage 5 présentant, à son extrémité gauche, sa face inclinée 6. Cette face inclinée 6 est constituée par un chanfrein supprimant l'arète entre la face supérieure et la face frontale gauche de l'élément de bridage 5. Cette face inclinée 6 coopère avec la butée de bridage fixe 7, à face inférieure 7a inclinée, laquelle est constituée par une pièce rapportée s'étendant entre les parties supérieures des deux ailes verticales 8b et 8c et qui est logée, à ses extrémités, dans des lumières horizontales allongées 18 formées dans les angles supérieurs gauches des ailes 8b,8c. La partie extrême droite de l'élément de bridage 5 constitue une chape formée de deux branches verticales 5a,5b, entre lesquelles passe la partie extrême supérieure du levier pivotant 9. L'axe d'articulation 11 s'étend entre les deux branches 5a et 5b et passe à travers le trou oblong 12 prévu dans la partie extrême supérieure du levier 9.Le levier 9 est monté à pivotement autour de l'axe 4 qui s'étend entre les deux ailes verticales 8b et 8c, en étant porté par celles-ci. Sur cet axe 4 est également monté à rotation un prolongement central 19 du mors pivotant 2, et le ressort de compression 14 est engagé dans des creux formés dans les faces en regard du mors pivotant 2 et du levier 9. Le levier pivotant 9 est accouplé, par l'intermédiaire de l'axe 13, à une chape 21 solidaire de l'extrémité d'une tige 22 d'un vérin sensiblement vertical 23. Comme on peut le voir sur les figures 6 à 8, l'étau suivant l'invention comporte également une butée pendulaire arrière 24 qui est logée dans une partie en creux 25 formée dans la face interne de l'aile arrière 8c du corps 8. Cette butée 24 est constituée par une barre verticale qui est montée à rotation, à son extrémité supérieure, autour d'un pivot 26 porté par l'aile verticale arriere 8c, à l'intérieur du creux 25. Ce pivot 26 est aligné verticalement avec l'axe longitudinal A de l'étau, comme on peut le voir sur les figures 6 et 7. Lorsque l'étau est ouvert, la butée pendulaire arrière 24 pend verticalement et sa longueur est suffisante pour que sa partie extrême inférieure s'étende verticalement en arrière et en travers de la surface de contact la du mors inférieur fixe 1. La butée arrière 24 limite alors l'introduction vers l'arrière de la pièce 3. La butée arrière 24 conserve sa position verticale pendant la fermeture de l'étau mais elle est repoussée latéralement vers la gauche au cours de l'opération de bridage. A cet effet l'élément de bridage 5 porte un pion horizontal 27, qui s'étend en saillie vers l'arrière, à partir de la face latérale arrière de l'élément de bridage 5 et qui est disposé de manière à venir rencontrer le bord vertical droit de la butée arrière pendulaire 24. De ce fait, lorsqu'au cours de la phase de bridage, l'élément de bridage 5 est poussé vers la gauche en direction de la butée fixe 7, le pion 27 vient, à un certain moment, en contact avec le bord vertical droit de la butée pendulaire 24 et il provoque le pivotement de cette butée dans le sens des aiguilles d'une montre, si bien que sa partie extrême inférieure est dégagée latéralement et est écartée de l'alignement avec les surfaces de contact des mors 1,2, comme on peut le voir sur la figure 7. Il est alors possible d'avoir accès, par l'arrière de l'étau, à l'extrémité de la pièce 3 maintenue serrée entre les mors 1 et 2. REVENDICATIONS 1 - Etau comportant un corps (8) sur lequel sont montés un mors inférieur fixe (1) et un mors supérieur mobile (2) destinés à serrer entre eux, en position de fermeture de l'étau, une pièce de forme quelconque, s'étendant suivant l'axe longitudinal (A) de l'étau, le mors supérieur mobile (2) étant monté à pivotement autour d'un axe longitudinal (4) décalé latéralement par rapport à l'axe longitudinal (A) de l'étau de manière à pouvoir venir s'appliquer sur le mors inférieur fixe (1), et des moyens (9,21-23) pour commander le mouvement du mors pivotant (2), caractérisé en ce que le mors pivotant (2) porte un élément de bridage (5) monté à coulissement dans le sens transversal c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe longitudinal (A) de l'étau, sur le mors pivotant (2), ledit élément de bridage (5) étant accouplé aux moyens d'actionnement (9,21-23) du mors pivotant (2) de manière à pouvoir coulisser transversalement sous la commande desdits moyens d'actionnement (9,21-23) à la suite du mouvement de fermeture du mors pivotant (2), par rapport à ce même mors pivotant (2) qui est alors maintenu immobile sur le mors fixe (1), et en ce qu'une butée de bridage fixe (7), portée par le corps (8) de l'étau, est disposée sur le trajet de l'élément de bridage coulissant (5), en position de fermeture de l'étau, de manière à encaisser la poussée exercée par ledit élément de bridage coulissant (5) en la transformant en une force de bridage amplifiée venant contraindre le mors pivotant (2) en direction du mors fixe (1). 2 - Etau suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément de bridage (5) est monté coulissant sur la face supérieure (2b) du mors pivotant (2), la butée de bridage fixe (7) étant située à l'opposé de l'axe de pivotement (4) du mors mobile (2) et au niveau de la surface supérieure (2b) du mors pivotant (2) lorsqu'il se trouve en position de fermeture horizontale, cette butée de bridage fixe (7) présentant une face (7a) contre laquelle est pressé l'élément de bridage (5) sous l'action de sa force de poussée (f), la face (7a) de la butée (7) étant inclinée vers le bas dans la direction suivant laquelle s'exerce la force de poussée (f). 3 - Etau suivant la revendication 2 caractérisé en ce que l'élément de bridage coulissant (5) est en forme de coin présentant une face avant (6) qui est inclinée en biseau d'un angle (a) vers l'avant et vers la face horizontale supérieure (2b) du mors pivotant (2), cet angle d'inclinaison (a) étant égal à l'angle d'inclinaison de la face (7a) de la butée de bridage fixe (7) par rapport à l'horizontale. 4 - Etau suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément de bridage (5) est engagé à coulissement dans une glissière (17) formée dans la face supérieure (2b) du mors pivotant (2) et qui s 'étend transversalement, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe longitudinal (A) de l'étau. 5 - Etau suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément de bridage coulissant (5) est relié, à son extrémité opposée à celle venant rencontrer la butée de bridage fixe (7), à une extrémité mobile d'un levier (9) qui est monté à pivotement, à son autre extrémité, sur le corps (8) de l'étau, autour de l'axe de pivotement (4) du mors supérieur mobile (2), une tige d'actionnement (22), commandant le mouvement du mors pivotant (2), étant reliée au levier pivotant (9) en un point intermédiaire (13) de manière à exercer sur ce levier une force (F) qui est dirigée vers le haut pour assurer la fermeture de l'étau. 6 - Etau suivant la revendication 5 caractérisé en ce qu'un ressort de compression (14) s'étend entre des faces d'appui en regard du levier pivotant (9) et du mors pivotant (2). 7 - Etau suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6 caractérisé en ce que l'élément de bridage coulissant (5) et l'extrémité mobile du levier pivotant (9) sont accouplés au moyen d'un axe de liaison (11) traversant l'élément de bridage (5) et un trou oblong (12) formé dans la partie extrême mobile du levier pivotant (9). 8 - Etau suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le corps (8) de l'étau a la forme d'une chape comportant une semelle horizontale inférieure (8a) qui est prolongée vers le haut par deux ailes verticales parallèles, à savoir une aile avant (8b) et une aile arrière (8c), la semelle horizontale inférieure (8a) portant le mors inférieur fixe (1), le mors supérieur pivotant (2) étant logé dans l'espace délimité entre les deux ailes verticales (8b,8c), son axe de pivotement (4) s'étendant entre les deux ailes verticales (8b,8c) et étant porté par celles-ci. 9 - Etau suivant la revendication 8 caractérisé en ce que l'élément de bridage coulissant (5) comprend une face avant inclinée (6) constituée par un chanfrein supprimant l'arête entre la face supérieure et la face frontale de l'élément de bridage (5), cette face inclinée (6) coopérant avec la butée de bridage fixe (7), à face inférieure (7a) inclinée, laquelle est constituée par une pièce rapportée s'étendant entre les parties supérieures des deux ailes verticales (8b,8c) qui est logée, à ses extrémités, dans des lumières (18) formées dans les ailes verticales (8b,8c). 10 - Etau suivant l'une quelconque des revendications 8 et 9 caractérisé en ce qu'il comporte une butée pendulaire arrière (24) qui est logée dans une partie en creux (25) formée dans la face interne de l'aile arrière (8c) du corps (8), cette butée (24) étant constituée par une barre verticale qui est montée à rotation, à son extrémité supérieure, autour d'un pivot (26) porté par l'aile verticale arrière (8c) et qui est alignée verticalement avec l'axe longitudinal (A) de l'étau1 la longueur de la butée pendulaire arrière (24), pendant librement dans le sens vertical, étant suffisante pour que sa partie extrême inférieure s'étende verticalement en travers de la surface de contact (la) du mors inférieur fixe (1), l'élément de bridage coulissant (5) portant un pion horizontal (27) qui s'étend en saillie vers l'arrière à partir de la face latérale arrière de l'élément de bridage (5) et qui est disposé de manière à venir rencontrer le bord vertical de la butée arrière pendulaire (24), au cours de la phase de bridage pendant laquelle l'élément de bridage (5) est repoussé contre la butée fixe (7), si bien que la butée pendulaire (24) est alors dégagée latéralement par suite du mouvement de coulissement de l'élément de bridage (5).