Brevet FR2709691A1 — publié le 19950317

DISPOSITIF PERMETTANT L'OUVERTURE-FERMETURE DE PINCES DE SAISIE DE PIECES TUBULAIRES ADAPTABLES SUR MACHINES ET AUTRES USAGES L'invention se rattache aux secteurs techniques des équipements et accessoires pour machines, machines-outils, machines portatives et notamment machines à chanfreiner, ou autres usages, comprenant des pinces pour la saisie de pièces de formes par exemple cylindriques en vue de toutes opérations mécaniques ou autres. La présente invention trouve une application non limitative plus particulièrement aux machines portatives à chanfreiner les tubes telles que celles définies et décrites dans le Brevet français 2.544.237 exploité par la Demanderesse. La présente invention vise à simplifier les mécanismes de saisie des pièces tout en assurant une parfaite tenue lors des opérations de chanfreinage dans le cas d'une application aux machines portatives à chanfreiner, à titre non limitatif. D'une manière plus générale, I'invention vise un dispositif permettant l'ouverture-fermeture de pinces pour la saisie de pièces tubulaires avec une capacité d'expansion radiale très importante. Selon une première caractéristique de l'invention, le dispositif permettant l'ouverture-fermeture de pinces de saisie de pièces tubulaires adaptables sur machines et notamment machines à chanfreiner, ou autres usages, du type dans lequel les pinces sont sollicitées en ouverture par expansion radiale, est remarquable en ce qu'il comprend un élément tubulaire creux intérieurement centré dans un corps susceptible d'être agencé pour recevoir des éléments de machines, ledit élément tubulaire présentant intérieurement, dans sa partie avant, un rétrécissement de guidage d'un axe mobile en déplacement, ledit axe étant agencé dans sa partie avant en débordement de l'élément tubulaire avec des formes profilées saillantes à pans coniques assurant la fonction de rampes de guidage, coopérant et s'ajustant dans des empreintes de profil complémentaire formées sur des pinces disposées radialement autour de l'axe, lesdites pinces étant maintenues librement par l'extrémité de l'élément tubulaire et ayant une capacité d'expansion radiale limitée sous l'effet de déplacement de l'axe et des formes précitées, par rapport à leurs empreintes, tout en restant parallèle au plan axial du dispositif, I'élément tubulaire et les pinces d'expansion ne se déplaçant pas axialement, et en ce que la partie arrière de l'axe est agencée pour coopérer avec un moyen permettant la commande en déplacement contrôlé et limité dudit axe, et en ce que l'élément tubulaire, les pinces d'expansion, I'axe mobile formant corps ensemble lors de la traction exercée par le moyen de commande en déplacement de l'axe mobile. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustré non limitativement aux figures des dessins où La figure 1 est une vue de face d'un exemple d'utilisation d'un dispositif permettant l'ouverture-fermeture de pinces de saisie de pièces cylindriques dans une application non limitative pour une machine à chanfreiner les tubes. La figure 2 est une vue éclatée avant montage du dispositif d'ouverture-fermeture de pinces. La figure 3 est une vue longitudinale avec des coupes partielles en position repos de la pince. La figure 4 est une vue en coupe transversale selon la ligne A-A de la figure 3. La figure 5 est une vue partielle en coupe de l'extrémité de la pince en position d'expansion radiale. La figure 6 est une vue de dessus selon la figure 5. La figure 7 est une vue en coupe transversale selon la ligne B-B de la figure 5. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative aux figures des dessins. Le dispositif, selon l'invention, est référencé dans son ensemble par (1) et est susceptible, dans l'exemple illustré non limitativement, de s'intégrer dans une machine portative à chanfreiner référencée par (2). Le dispositif d'ouverture-fermeture de pinces est ainsi intégré et guidé dans un corps profilé en T (3) pouvant constituer par exemple par la partie médiane (3.1), la partie support de la machine portative à chanfreiner, et en constituant, d'autre part, dans un plan perpendiculaire et longitudinal, le siège (3.2) du dispositif précité. Ce corps présente une section cylindrique avec intérieurement un alésage (3.3) susceptible de constituer l'appui et le centrage d'un élément tubulaire (4) creux intérieurement, récepteur du dispositif de manoeuvre des pinces selon l'invention. Cet élément tubulaire (4) reçoit à son extrémité avant les éléments formant pinces (5) et, à sa partie arrière, il est maintenu fixé en position par rapport au corps à l'aide d'une bague profilée (6) formant chapeau. La partie extérieure arrière (4.1) du corps tubulaire est filetée pour s'ajuster dans le taraudage formé intérieurement dans le corps. Une poignée de manoeuvre (7) permet le réglage en position de cet élément tubulaire (4) dans le corps. Le corps est agencé intérieurement de toutes manières connues et appropriées pour permettre l'adaptation de moyens d'entraînement (8 - 9) de la partie active de la machine à chanfreiner ou de toute autre machine dont les caractéristiques sont connues. Un porte-outil (8) est disposé autour de l'élément tubulaire (4) dans sa partie avant et est fixé par des éléments de liaison (9) à des moyens d'entraînement disposés dans le corps de la machine. L'élément tubulaire (4) est convenablement maintenu dans la structure ainsi réalisée. Selon l'invention, I'élément tubulaire est agencé pour être creux intérieurement en présentant, dans sa partie avant, un rétrécissement (4.2) pour autoriser le passage et le centrage d'un axe (10) de grande longueur. Ainsi qu'il apparaît aux dessins, ledit axe présente à son extrémité arrière (10.1) située vers la partie arrière de l'élément tubulaire (4), une zone filetée (10.2) de grande longueur, selon les applications, ladite extrémité de l'axe (10) ne débordant pas dudit élément tubulaire (4). La partie arrière de l'axe (10) est ainsi accouplée avec la tige (11.1) d'un écrou de blocage (11), ledit écrou présentant une portée (11.2) centrée et guidée à l'extrémité de l'élément tubulaire (4). La longueur de la tige (11.1) est établie sur une distance en relation avec la partie filetée de l'axe (10), ladite tige présentant un taraudage intérieur recevant l'extrémité de l'axe (10). Dans sa partie avant, I'axe (10) est établi avec une ou de préférence deux formes (10.3) conformées radialement autour de l'axe et présentant des profils saillants (10.4) en nombre correspondant au nombre de pinces (5) du dispositif. On a ainsi représenté aux dessins des formes en saillies (10.3) comprenant par exemple trois ailes trapézoïdales disposées à 120" situées dans des plans identiques deux à deux pour coopérer avec chacune des pinces (5) précitées. Le nombre d'ailes peut varier selon les applications et ainsi l'orientation angulaire entre elles. De manière très particulière, les faces supérieures de ces formes présentent des sections à pans coupés (10.5) orientées obliquement formant came. Parallèlement, chaque pince (5) est établie sous une forme parallélépipédique en étant creuse intérieurement pour recevoir chacune une ou des empreintes (5.1), en nombre égal au nombre de formes (10.3) établies sur l'axe (10). Ces empreintes (5.1) sont établies avec une profondeur dégressive dans un sens complémentaire au profil des formes, ainsi qu'il apparaît aux dessins, pour coopérer très étroitement avec les formes (10.3) précitées et plus particulièrement avec leur profil d'appui (10.5). L'extrémité arrière (5.2) de chaque pince est échancrée avec de part et d'autre une fente (5.3) pour s'ajuster dans une forme en T (4.3) établie en regard sur la face avant de l'élément tubulaire (4). Lesdites pinces (5) sont ainsi centrées librement dans les ouvertures en T précitées et viennent par leurs empreintes en plein appui sur les formes (10.3) de l'axe (10). L'axe (10) comprend des formes (10.3) en saillies disposées par couples radialement et coopérant avec les doubles empreintes formées sur chaque pince pour autoriser une expansion radiale et parallèle desdites pinces. Pour assurer une liaison des pinces entre elles et éviter leur détachement, il est prévu d'utiliser deux joncs (12) élastiquement déformables, ou autres moyens élastiques appropriés, et permettant ainsi une liaison des pinces entre elles quelles que soient les conditions d'utilisation de celles-ci. Lesdits joncs ou autres moyens équivalents sont établis avec une certaine capacité d'extension élastique pour s'adapter à l'écartement maximum des pinces en cas de fonctionnement. Les pinces sont ainsi agencées dans leur épaisseur de part et d'autre des empreintes préformées avec des ouvertures permettant le passage des joncs (12) de liaison. Les moyens élastiques peuvent en variante entourer les pinces sans être cependant source d'une quelconque gêne par rapport aux pièces saisies. Les caractéristiques structurelles du dispositif à pinces étant décrites, il convient maintenant d'en décrire le fonctionnement, en se référant aux figures des dessins. L'utilisation des pinces s'effectue pour la saisie de pièces cylindriques par expansion radiale des pinces en trouvant notamment une application non limitative aux machines portatives à chanfreiner. Une pièce tubulaire (P) est ainsi positionnée et centrée sur les pinces pour être saisies par elle, tandis qu'un outil (0) est disposé de toute manière appropriée et connue sur le porte-outil. L'expansion des pinces est obtenue par le mouvement et la translation en arrière de l'axe (10) par rapport à son élément tubulaire de centrage (4) sous la commande de l'écrou (11) provoquant le déplacement radial des pinces sous l'effet de déplacement des formes (10.3) le long des empreintes intérieures formées sur chacune des parties de pinces. En situation de non sollicitation, I'axe (10) se situe, comme illustré figure 3, pratiquement en bout des extrémités avant des pinces qui se trouvent dans le même plan que l'élément tubulaire (4). Les formes (10.3) sont disposées au fond des empreintes et les joncs de liaison ne sont pas sollicités. Lorsque les pinces doivent saisir une pièce, il y a lieu alors de procéder à une action manuelle ou mécanique sur l'écrou de blocage (11) pour provoquer le déplacement intérieur de l'axe (10) qui pénètre plus ou moins profondément avec le taraudage de la tige (11.1) de l'écrou de blocage (11). Les formes (10.3) sont alors déplacées vers l'arrière et provoquent l'expansion radiale des parties de pinces (5) par suite du glissement des pans d'appui obliques formés dans les empreintes. Les joncs se déforment tout en assurant le maintien élastique desdites pinces. L'expansion radiale des pinces est limitée à la course de déplacement de la tige (10) dans l'élément tubulaire (4), et ainsi que par la déformation élastique maximum des joncs (12). En vue du relâchement de la pièce saisie, l'opération inverse est effectuée et l'axe (10) se déplace vers l'avant provoquant la rentrée progressive des pinces jusqu'à une position de rentrée maximum illustrée figure 3. Un avantage tout particulier de l'invention réside dans l'amplitude d'expansion des pinces qui restent constamment dans un plan parallèle au plan axial du dispositif grâce à un usage de la double empreinte formée sur chaque pince. A titre d'exemple, pour un diamètre de la pince en position repos de 25 mm, la capacité d'expansion radiale est de l'ordre de 10 à 1 5 mm, offrant ainsi une amplitude d'ouverture particulièrement avantageuse. Un autre avantage réside dans le fait que lors de l'expansion des pinces, ni l'élément tubulaire de centrage (4), ni les pinces elles-mêmes ne se déplacent axialement. Par ailleurs, lors de la traction exercée par le moyen de commande et de blocage (11), I'axe mobile (10), les pinces d'expansion, I'élément tubulaire (4) font corps ensemble du simple fait de cette traction. II est par ailleurs précisé que la longueur de l'élément tubulaire (4) et de l'axe mobile (10) dépendent bien évidemment des applications du dispositif et sont de toutes dimensions appropriées. L'invention trouve de multiples applications dans le domaine des machines, machines-outils, machines portatives, machines à chanfreiner ou autre usage. Ce dispositif est extrêmement avantageux avec une grande fiabilité et dans une simplification très substantielle par rapport au système connu antérieurement notamment dans le cas des machines portatives à chanfreiner. La mise en fonctionnement du déplacement de l'axe (10) peut s'effectuer par tous moyens appropriés selon les conditions d'application et d'utilisation du dispositif. Le choix du porte-outil et des outils relève de la technique connue telle que celle décrite non limitativement dans le Brevet français 2.544.237. REVENDICATIONS -1- Dispositif permettant l'ouverture-fermeture de pinces de saisie de pièces tubulaires adaptables sur machines et notamment machines à chanfreiner, ou autres usages, du type dans lequel les pinces sont sollicitées en ouverture par expansion radiale, caractérisé en ce qu'il comprend un élément tubulaire (4) creux intérieurement centré dans un corps (3) susceptible d'être agencé pour recevoir des éléments de machines, ledit élément tubulaire (4) présentant intérieurement, dans sa partie avant, un rétrécissement (4.2) de guidage d'un axe (10) mobile en déplacement, ledit axe (10) étant agencé dans sa partie avant en débordement de l'élément tubulaire (4) avec des formes profilées (10.3) saillantes à pans coniques assurant la fonction de rampes de guidage, coopérant et s'ajustant dans des empreintes (5.1) de profil complémentaire formées sur des pinces (5) disposées radialement autour de l'axe (10), lesdites pinces étant maintenues librement par l'extrémité de l'élément tubulaire (4) et ayant une capacité d'expansion radiale limitée sous l'effet de déplacement de l'axe (10) et des formes précitées, par rapport à leurs empreintes, tout en restant parallèle au plan axial du dispositif, I'élément tubulaire et les pinces d'expansion ne se déplaçant pas axialement, et en ce que la partie arrière de l'axe (10) est agencée pour coopérer avec un moyen (11) permettant la commande en déplacement contrôlé et limité dudit axe (10), et en ce que l'élément tubulaire, les pinces d'expansion, I'axe mobile formant corps ensemble lors de la traction exercée par le moyen de commande en déplacement de l'axe mobile. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (10) est établi, dans sa partie avant, avec des formes en saillies (10.3) comprenant trois ailes trapézoïdales disposées à 1 20C coopérant avec les pinces complémentaires (5), les faces supérieures de ces formes présentant des sections à pans coupés orientées obliquement et formant cames, et en ce que les empreintes (5.1) formées dans la partie intérieure des pinces sont établies avec une profondeur dégressive dans un sens complémentaire au profil des formes -3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité arrière (5.2) de chaque pince est échancrée avec de part et d'autre une fente (5.3) s'ajustant dans une forme en T (4.3) complémentaire établie sur la partie avant de l'élément tubulaire (4), lesdites pinces étant centrées librement dans les ouvertures en T précitées. -4- Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 ensemble, caractérisé en ce que les pinces sont solidarisées entre elles par des joncs (12) ou moyens équivalents élastiquement déformables, lesdits joncs ayant une capacité d'expansion élastique correspondant à l'expansion radiale maximum des pinces. -5- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'axe (10) de commande d'ouverture des pinces est agencé dans sa partie arrière avec une partie filetée (10.1), ledit axe ne débordant pas de l'élément tubulaire (4) récepteur, et en ce que la partie filetée arrière (10.2) est engagée dans une tige taraudée (11.1) d'un écrou de blocage (11) de commande en position dudit axe (10), et donc d'ouverture radiale des pinces, ledit écrou de blocage étant centré par rapport audit élément tubulaire (4). -6- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément tubulaire (1) présente dans sa partie arrière un filetage (4.1) coopérant avec l'alésage intérieur du corps (3), un moyen (7) de vissage et de blocage assurant la position de l'élément tubulaire par rapport au corps. -7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'axe (10) comprend des formes en saillies (10.3) disposées par couples radialement et coopérant avec des doubles empreintes formées sur chaque pince pour autoriser une expansion radiale et parallèle desdites pinces. -8- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé dans son application à des machines portatives à chanfreiner.