Brevet FR2769253A1 — publié le 19990409

La présente invention concerne un système rotatif de bridage de profilés ou barres sur machines a usiner des pièces à partir de ces profilés ou barres comprenant par exemple des opérations de frai sage, détourage, perçage ou sciage. Les profilés ou barres peuvent être de différents matériaux métalliques (acier, aluminium,...) ou plastiques ou bois. Dans la suite du texte, on utilisera le terme profilé l'invention est utilisable indifféremment pour tous types de profilés de section ouverte, fermée ou barres pleines ou creuses. Dans certaines réalisations, le profilé est bridé pendant l'usinage par des mandrins rotatifs équipés de 2, 3, 4 mors a serrage radial autour de l'axe longitudinal du profilé, les opérations d'usinage étant réalisées entre 2 mandrins. Ces mandrins sont animés d'un mouvement rotatif autour de l'axe du profilé pour permettre de réaliser des opérations d'usinage tout autour du profilé Dans cette réalisation, les mandrins sont encombrants et engendrent de nombreuses interférences avec les outils d'usinage. De plus, au fil du temps, avec l'usure des guidages de mors, on constate des phénomenes d'arcboutement qui induisent des mouvements axiaux du profilé lors du serrage qui sont préjudiciables à la précision. Dans d'autres réalisations existantes, le profilé est fixe en rotation et serré dans des étaux, les unités d'usinage étant orientables autour du profilé, les problèmes d'interférence entre outils et dispositifs de bridage restent importants et la conception de la totalité de la machine devient trés spécifique. L'objectif recherché est donc de pouvoir usiner les différentes faces d'un profilé et ce, si possible près des points de bridage du profilé pour éviter les vibrations, tout en éliminant les interférences entre outils et système de bridage ou moyens de mise en rotation du profilé. Le serrage doit d'autre part se faire sans mouvement parasite ou déformation du profilé même apres usure mécanique. Dans le dispositif objet de l'invention, le profilé est serré entre un appui à la forme de la demi section du profilé et un demi mors mobile a la forme de la demi section opposée, appui et mors ont une largeur a peine supérieure à la largeur du profilé. Le mors mobile est lié par une bande d'acier de faible épaisseur avec un étrier opposé mis en pression par un vérin hydraulique ou pneumatique, vérin disposé perpendiculairement à l'axe longitudinal sous l'appui du profilé. La mise en pression du vérin entraîne la mise en tension des bandes de liaison et assure l'effort de bridage du profilé entre appui et mors. L'ensemble préalablement décrit est solidaire d'un axe de rotation parallèle à l'axe du profilé et permet l'orientation du profilé dans toutes les directions autour de son axe longitudinal. Le système de bridage selon l'invention répond a l'objectif de faible encombrement radial sur au moins 2/0 de la périphérie du profilé du fait d'un encombrement en largeur de l'appui et du mors à peine supérieur a la largeur du profilé, d'une épaisseur minimale du mors mobile et de liens de faible épaisseur sous forme de bandes de tôle ou cables pour la transmission de l'effort de bridage. Tout l'encombrement du système de bridage se trouve concentre sous l'appui, tout en assurant des efforts de bridage élevés sans déformation dissymétrique. Le faible encombrement radial des mors de bridage objet de l'invention et ce, au moins sur 2/U de la périphérie du profilé, permet - d'utiliser des outils de sciage à disque ce que ne permet généralement pas une machine à mandrin à mors radiaux classiques du fait d'interférence entre scie et mandrins. - de laisser libre les zones de balayage des bras changeur d'outil fraisage, perçage et ainsi limiter les courses de dégagement d'outil lors d'opérations de changement d'outil. - d'approcher, les outils de perçage, fraisage, sciage lors des opérations d'usinage, très prés des mors de serrage, évitant ainsi les vibrations néfastes pour la qualité. Ces systèmes de bridage sont solidaires d'axes rotatifs et permettent d'orienter le profilé par rapport aux outils d'usinage. Selon des modes particuliers de réalisation - le dispositif de bridage peut être solidaire d'un arbre rotatif creux dont l'axe est parallèle et proche de l'axe du profilé, de telle sorte que le profilé passe au travers de cet arbre, ou solidaire d'un axe extérieur parallèle au profilé. Dans le premier cas, l'angle de rotation ne sera pas limité, dans le second cas, il sera limité à environ 2Oo. - l'appui du profilé peut comporter des éléments amovibles pour s'adapter aux différentes sections de profilés. - le mors mobile peut être constitué de plusieurs pièces, la cohésion et la transmission des efforts de bridage se faisant par la bande d'acier de liaison, la forme circulaire enveloppante de celle ci induit des efforts de bridage radiaux qui plaquent les différents éléments du mors (2) sur le profilé. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente une vue générale perspective de l'invention. La figure 2 montre une coupe perpendiculaire a l'axe du profilé du dispositif de serrage. Les figures 3b, vue de face en coupe suivant l'axe du profilé, et 3a vue de droite, montrent un cas de réalisation où l'axe de rotation (8) est creux. Les figures 4b, vue de face en coupe suivant l'axe du profilé et 4a vue de droite, montrent une variante de réalisation où l'axe de rotation (3) est décalé à l'extérieur de l'axe du profilé. Figure b, est figuré l'approche d'un outil (10) de fraisage et figure 4b, une scie circulaire (9) en cours d'opération, dans les deux cas, on notera la facilité d'approche de tels outils sans interférer avec le dispositif de serrage ou de rotation du profilé. Les figures 5 à 8, montrent différentes formes non limitatives de mors en fonction de la forme du profilé. Dans certains cas, le mors mobile (2) peut être compose de 2 éléments (2a) et (2b) comme il est montré figures 6 et 8. En référence à ces dessins, le système de bridage proposé est donc constitué - d'un appui longitudinal qui épouse tout ou partie de la demi section extérieure du profilé (1) considérée en général comme référence de départ d'usinage. La largeur de la pièce (1) est peu supérieure à la largeur totale du profilé. Cet appui (1) est mis en rotation en étant soit solidaire de l'intérieur d'un arbre rotatif (8) creux au travers duquel passe le profilé (6) comme représenté figure 3a, 3b, soit solidaire d'un axe rotatif extérieur (3) parallèle à l'axe longitudinal du profilé (6), cas de la figure 4a, 4b. - d'un mors (2) mobile qui épouse la forme extérieure du profilé (6) de telle sorte que celui ci soit pressé entre (1) et (2). - d'un vérin hydraulique ou pneumatique (4) disposé sous l'appui (1) perpendiculairement à l'axe du profilé et qui agit en poussée vers l'extérieur sur un étrier mobile (/). - de bandes d'acier (5) qui enserrent le mors supérieur (2) et le lient à l'étrier (7). Ces bandes (5) ont la forme de bandes de tôle en anneaux fermés qui enserrent (2) et (/) et sont guidées dans des rainures ajustees dans (1) à la largeur de ces bandes (5). Dans une variante non représentée, les bandes (5) peuvent être remplacées par des câbles. Ces bandes ou câbles peuvent être fixés à l'étrier (7) sans l'envelopper tout en enveloppant (2) et en étant guidées dans (1). Lors de la mise sous pression du vérin (4), le profilé (6) se trouve serre entre l'appui (1) et le mors mobile (2). La mise en rotation de l'arbre (8), figures 3a et 3b ou de l'axe (3) figures 4a et 4b se fera par tout système classique comprenant un moteur, des pignons et chaînes ou courroies ou des engrenages. Dans le cas figure da et b, avec axe de rotation (8) creux qui laisse le passage du profilé, l'angle de rotation n' est pas limité ( modulo 360 ), dans l'autre cas avec axe de rotation du type (3), figure 4a et 4b, l'angle de rotation est limité à environ 2vu0. Pour permettre une adaptation facile à différentes sections de profilé, l'appui (1) sera avantageusement constitué de 2 pièces (la) et (lb) comme figures b, 4b, S, 6, 7 et 8, la pièce (la) qui porte la forme du profilé étant facilement interchangeable. Le demi mors (2), est totalement interchangé pour chaque famille de section de profilé. Le mors (2) peut être compose de plusieurs pièces 2a et 2b comme proposé figures (6) et (8). Toutefois des sections spéciales de profilé non représentées peuvent associer des mors (2) comportant plus de 2 pièces. Dans tous les cas, on profitera de la forme enveloppante de la bande d'acier (5) pour créer des efforts radiaux de placage de la section de profilé sur l'appui (1). Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au bridage de profilés sur machines d'usinage de pièces à partir de profiles ou barres et comprenant des opérations de fraisage, perçage, taraudage, sciage. Le dispositif décrit concerne plus particulièrement les points de bridage qui encadrent l'usinage. REVENDICATIONS 1- Dispositif de bridage de pièces type profilé creux à section ouverte ou fermée ou barres pleines pour machines d'usinage par fraisage, perçage, lamage taraudage, sciage de telles pièces de tout matériau caractérisé par un appui (1) a la forme de la demi section du profilé, un mors mobile (2) enveloppant l'autre demi section du profilé, chacune de ces 2 pièces ayant une largeur a peine supérieure à la largeur du profilé. 2- Dispositif de bridage de pièces type profilé creux à section ouverte ou fermée ou barres pleines pour machines d'usinage par fraisage, perçage, lamage taraudage, sciage de telles pièces de tout matériau caractérisé par un effort de serrage fourni par un vérin hydraulique ou pneumatique disposé sous l'appui (1) du profilé, perpendiculairement à l'axe du profilé et qui pousse un étrier (7) lui-même relié au mors mobile (2) par une bande (5) de faible épaisseur qui transmet l'effort de serrage de l'étrier (7) au mors (2) qui assure le placage du profilé sur l'appui (1). 3- Dispositif de serrage de pièces type profilé ou barres pleines pour machines d'usinage par fraisage, perçage, lamage taraudage, sciage de telles pièces de tout matériau, caractérisé par un appui (1), sur lequel est serré le profilé, fixé à l'intérieur d'un axe creux de rotation au travers duquel passe le profilé, permettant la rotation de 360 du profilé ou barre autour de son axe longitudinal. 4- Dispositif de serrage de pièces type profilé ou barres pleines pour machines d'usinage par fraisage, perçage, lamage taraudage, sciage de telles pièces de tout matériau, qui dans une variante est caractérisé par un appui (1), sur lequel est serré le profilé, lié à un axe de rotation parallèle au profilé et autorisant une rotation du profilé d'au moins 2/U . 4- Dispositif de serrage de pièces type profilé ou barres pleines pour machines d'usinage par fraisage, perçage, lamage taraudage, sciage de telles pièces de tout matériau, caractérisé par un mors mobile (2) de serrage en une ou plusieurs pièces, l'effort de traction sur les bandes (5) entraînant des composantes de force radiales de placage du profilé sur l'appui(1).