Brevet FR2767731A1 — publié le 19990305

La présente invention concerne le bridage horizontal de pièces à usiner sur la table de travail d'une machine-outil au moyen de barres comportant des trous ou sur une platine de travail. On connaît plusieurs dispositifs de maintien de pièces à usiner dérivant de la définition de l'étau. Un dispositif classique est une barre de forme sensiblement prismatique sur laquelle est installé un crampon fixe maintenu par deux vis s'engageant dans un trou taraudé et un pion de centrage engagé dans un trou lisse en opposition avec un élément de poussée horizontale monté à coulissement sur la barre et comportant un crampon mobile en translation longitudinale qui pousse la pièce à usiner contre le crampon fixe. Cet élément de poussée horizontale comporte un carter qui est positionné sur la barre au moyen d'un pion de centrage engagé dans un trou lisse et dans lequel est monté le crampon mobile qui est soumis à l'action d'un poussoir. Ce poussoir est souvent constitué par une vis de serrage horizontale dont le mouvement de rotation actionne le crampon mobile et transmet la puissance. Cette vis est mise en rotation au moyen d'une clé en forme de L dont une extrémité s'engage dans la tête de la vis. La course utile du crampon mobile est limitée par la longueur de la vis de serrage qui ne peut pas faire saillie sur une grande longueur. On règle la position du crampon mobile suivant des positions successives correspondant à des trous disposés avec un pas déterminé, par exemple 20 mm. La course de déplacement du crampon mobile doit être d'une valeur légèrement supérieure audit pas ce qui entraîne une faible valeur du pas et, par suite, la réalisation de nombreux trous dans la barre Par ailleurs, la faible valeur de ce pas entraîne fréquemment un déplacement de l'élément de poussée lorsque l'on passe à une pièce à usiner de dimensions différentes. L'utilisation de la vis de serrage est assez malaisée lorsque l'élément de poussée est loin du bord de la barre, la rotation de la vis de serrage ne peut se faire que par portions de tour. Ce qui fait que le serrage ou le desserrage est une opération assez longue parce qu'il faut enlever la clé après une portion de tour et la remettre pour une nouvelle action. Une autre difficulté des dispositifs connus est que l'on doit relever le crampon mobile à la main afin de réaliser le serrage assurant un meilleur plaquage de la pièce à usinier. Le problème à la base de l'invention est de fournir un dispositif de bridage horizontal dont le serrage est facilement et rapidement effectué et qui peut être utilisé pour des pièces de dimensions très différentes. A cet effet, la présente l'invention a pour objet un élément de poussée horizontale pour pièces à usiner sur une platine de travail ou sur une barre fixée sur une machine-outil, comportant un carter fixé sur la platine ou la barre, et un crampon mobile sollicité en translation longitudinale dans le carter sous l'action d'un poussoir, caractérisé en ce que le carter est fixé au moyen de deux vis de fixation engagées chacune dans un trou taraudé vertical de la platine ou de la barre et passant chacune dans une lumière longitudinale aménagée dans le carter et en ce que le poussoir comporte une came excentrique à action horizontale agissant sur le crampon par l'intermédiaire d'un coulisseau qui présente une face d'appui en arc de cercle en contact avec la came et une face d'appui plane transversale en contact avec une face d'appui plane transversale du crampon. L'utilisation d'une came excentrique à action horizontale permet de réaliser le serrage au moyen d'une clé disposée verticalement si bien que le serrage est réalisé aisément quelle que soit la position du dispositif de bridage sur la barre ou sur la platine de travail. Par ailleurs, le serrage est obtenu très rapidement avec une portion de tour de clé. La fixation par vis au lieu d'un pion de centrage et la présence des lumières permet d'ajuster la position de l'élément de poussée sans avoir à déplacer les vis de fixation et on obtient donc une approche utile importante. Selon une autre caractéristique de l'invention, la face supérieure des lumières est légèrement inclinée vers le bas du côté opposé au crampon et une cale pentée présentant le même angle d'inclinaison inversé est disposée entre la tête de chaque vis de fixation et ladite face supérieure. Cette disposition permet d'obtenir un effet antiretour lors du serrage. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, I'ensemble du crampon, du coulisseau de translation et de la came excentrique est disposé dans une rainure de guidage longitudinal aménagée dans la face inférieure du carter. Le crampon est maintenu en position haute dans cette rainure de guidage et cette disposition maintient le crampon mobile en position relevée, ce qui permet d'améliorer au serrage le plaquage immédiat de la pièce. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la came comporte un épaulement inférieur sur lequel repose la face inférieure du crampon et un axe vertical de commande qui est monté à rotation sur la face supérieure du carter au moyen d'une rondelle ressort en appui sur circlips. De cette manière, I'axe de commande est tiré vers le haut et l'épaulement de la came pousse le crampon vers le haut de la rainure de guidage du carter. Avantageusement, le crampon comporte une cavité sensiblement parallélipipédique débouchant vers le bas et dans lequel sont disposés le coulisseau et la came. La came comporte un épaulement inférieur qui est en appui sur le coulisseau et l'axe de commande de la came est sollicité vers le haut par une rondelle élastique positionnée par un circlips. L'épaulement de la came pousse ainsi l'ensemble du coulisseau et du crampon vers le haut de la rainure de guidage du carter Selon encore une autre caractéristique de l'invention, I'épaulement de la came est en appui sur la face verticale arrière de la cavité du crampon. De cette manière, le mouvement de desserrage provoque un recul du crampon. Le recul est commandé par l'épaulement de la came. Avantageusement, la surface d'appui en arc de cercle du coulisseau s'étend sur un arc d'environ 120 Cette importante surface permet d'obtenir une bonne répartition de l'effort de serrage. Selon un mode de réalisation de l'invention, le carter comporte deux ailettes latérales longitudinales qui servent de rail pour le déplacement de l'élément de poussée sur une barre. Dans le cas de l'utilisation sur une platine, ces deux ailettes sont supprimées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, faite à titre illustratif et nullement limitatif, en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective montrant un exemple de bridage horizontal utilisant un élément de poussée selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne ll-ll de l'élément de poussée de la figure 1, la figure 3 est une vue de dessous de l'élément de poussée, la figure 4 est une vue en coupe axiale longitudinale de l'élément de poussée, la figure5 est une vue de dessus de l'élément de poussée, la figure 6 est une vue partielle de dessus de l'élément de poussée, et la figure 7 illustre une autre application de l'invention. On voit sur la figure 1 une pièce à usiner 1 qui est bridée sur deux barres 2 sensiblement prismatiques qui sont fixées sur la table de travail d'une machine-outil (non représentée) au moyen de vis coopérant avec des tasseaux coulissant dans une rainure de la table. Pour brider la pièce 1, on utilise deux systèmes de bridage comportant un crampon fixe 3 fixé sur la barre 2 au moyen de deux vis 4 s'engageant dans un trou taraudé 5 vertical aménagé dans la face supérieure 10 de la barre 2 et un élément de poussée 6 qui est monté à coulissement sur la barre 2 et y est fixé en position longitudinale. L'élément de poussée 6 comprend un carter 7 qui présente sur sa face inférieure 8 deux ailettes 9 longitudinales verticales disposées des deux côtés du carter 7 (voir figure 2). Ces ailettes 9 servent de glissière pour assurer le coulissement longitudinal de l'élément de poussée 6 sur la barre 2. Conformément à l'invention, le carter 7 est fixé en position longitudinale sur la barre 2 au moyen de deux vis de fixation 11 disposées de chaque côté du carter 7 et qui s'engagent dans des trous taraudés 5 (voir figure 2). Les deux éléments de bridage sont fixés seulement au moyen de vis et on n'utilise plus de pion de centrage si bien que la barre 2 ne comporte pas de trous lisses mais seulement deux rangées de trous taraudés 5. Comme on peut le voir en particulier sur les figures 1 et 2, les vis de fixation 11 traversent le carter 7 par des lumières longitudinales 12 aménagées de chaque côté du carter 7; la longueur de ces lumières 12 est telle qu'elles permettent un coulissement de 25 mm, par exemple, de l'élément de poussée 6 sur la barre 2 sans changer la position de la vis de fixation 11. Une rainure de guidage longitudinal 13 est aménagée dans la face inférieure 8 du carter 7, cette rainure de guidage 13 est ouverte vers l'avant, c'est-à-dire en direction de la pièce 1, de manière à servir de guide pour le coulissement longitudinal d'un crampon mobile 14 qui est actionné par un dispositif de poussée horizontale (voir figures 3 et 4). Les crampons 3 et 14 comportent, de manière connue, un doigt central rigide 15 et deux doigts latéraux 16 recourbés qui présentent une certaine souplesse et qui font légèrement saillie par rapport au doigt central rigide 15. Conformément à l'invention, la face supérieure 17 des lumières 12 est légèrement inclinée vers le bas en direction de l'arrière du carter 7, c'est-à-dire du côté opposé au crampon mobile 14 (voir en particulier figure 2). Par ailleurs une cale pentée 18 est placée entre la tête 19 de vis de fixation 11 et la face supérieure 17 de la lumière 12. La pente de la cale pentée 18 est égale à la pente de la face supérieure 17 de la lumière 12, mais elle est inversée de telle sorte que la face supérieure 21 de la cale pentée 18 est parallèle à la face supérieure 10 de la barre 2. Conformément à l'invention, le dispositif de poussée horizontale de l'élément de poussée 6 est constituée par une came excentrique 20 disposée horizontalement et comportant un axe de commande 22 dont le centre est indiqué en 23 sur la figure 3 et qui traverse le carter 7 par un trou central 25 qui débouche dans la rainure de guidage 13 du carter 7 (voir figures 3 et 4). Le crampon mobile 14 présente dans sa face inférieure une cavité 24 sensiblement parallélipipédique dans laquelle est logée la came excentrique 20 et qui présente un trou dans son fond pour le passage de l'axe de commande 22. Comme on peut le voir en particulier sur les figures 3 et 4, la partie inférieure de la came excentrique 20 comporte un épaulement 26 qui est en appui sur la face arrière 27 de la cavité 24. La face cylindrique 28 de la came excentrique 20 est en appui sur un coulisseau 29 qui est également disposé dans la cavité 24. Ce coulisseau 29 est une pièce plate disposée horizontalement dans la cavité 24, sa largeur est inférieure à celle de la cavité 24 de manière à pouvoir coulisser transversalement dans cette dernière. Le coulisseau 29 présente une face avant 31 verticale plane qui est en appui sur la face avant 32 de la cavité 24 et une face arrière 33 verticale cylindrique qui est en appui sur la face cylindrique 28 de la came excentrique 20 et qui s'étend, par exemple, sur un arc de cercle de 120 La longueur de la cavité 24 est déterminée de manière à ce que les contacts entre la face d'appui avant 31 du le coulisseau 29 et la face 32 de la cavité 24 , entre la face arrière d'appui 33 et la face cylindrique 28 de la came excentrique 20 et entre l'épaulement 26 de la came excentrique 20 et la face arrière 27 de la cavité 24 soient assurés avec le minimum de jeu, en d'autres termes, la longueur de la cavité 24 est légèrement supérieure à la somme de la longueur minimale du coulisseau 29, du diamètre de la came excentrique 20 et de la largeur de l'épaulement 26. Toutes les surfaces en contact sont traitées pour obtenir la friction minimale. Les mouvements respectifs des différents constituant du dispositif de poussée horizontale sont visibles en particulier sur les figures 3, 5 et 6. La came excentrique 20 tourne de manière excentrée autour du centre 23 de l'axe de commande 22. Le coulisseau 29 coulisse transversalement dans la cavité 24 et est poussé longitudinalement sous l'action de la came excentrique 20 et il communique cette poussée au crampon mobile 14 qui se déplace longitudinalement dans la rainure de guidage 13 du carter 7; la valeur maximale possible de ce coulissement longitudinal est égale au double de l'excentricité de la came excentrique 20. On a représenté sur la figure 6 la rotation utile de l'axe de commande 22, à savoir environ un quart de tour, ce qui permet un coulissement de 1,6 mm du crampon mobile 14. Conformément à l'invention, on prévoit un dispositif permettant de plaquer le crampon mobile 14 vers le haut, c'est-à-dire sur la face supérieure de la rainure de guidage 13 du carter 7. A cet effet, I'axe de commande 22 est maintenu à rotation libre sur la face supérieure du carter 7 au moyen d'un circlips 34 et d'une rondelle élastique 35 est entre le circlips 34 et la face supérieure du carter 7 (voir figure 4). De cette manière, I'axe de commande 22 est tiré vers le haut, son épaulement 26 appuie sur la face inférieure du coulisseau 29 qui appuie sur le fond de la cavité 24 du crampon mobile 14 si bien que l'ensemble est tiré vers le haut. Lors du mouvement de serrage, I'épaulement 26 de la came exerce une poussée sur la face arrière 27 de la cavité 24 du crampon. Le fonctionnement de l'élément de poussée selon l'invention est le suivant. Le crampon fixe 3 est positionné par les vis 4 sur la barre 2 , I'élément de poussée 6 est positionné en engageant les vis de fixation Il sans les serrer dans des trous taraudés 5 permettant l'approche de la pièce 1. On fait alors coulisser l'élément de poussée 6 dans les lumières 12 pour l'amener en contact avec la pièce 1 , les vis de fixation il sont alors bloquées. Ensuite on actionne l'axe de commande 22 au moyen d'une clé, par exemple, à six pans qui s'engage dans un six pans femelle aménagé dans la tête de l'axe de commande 22 pour obtenir le bridage de la pièce 1. Lors du mouvement de serrage, la présence de la cale pentée 18 coopérant avec la face supérieure 17 inclinée réalise un dispositif antiretour qui limite au maximum le déplacement longitudinal de l'élément de poussée 6 sous l'effet de la réaction lors du serrage. Le mouvement de serrage est rapide et il est réalisé sans difficulté quelle que soit la position de l'élément de poussée 6 puisque la clé agit verticalement et non horizontalement comme dans les systèmes connus. II permet d'obtenir, manuellement, une poussée de bridage élevée pouvant aller jusqu'à 1,6 t. Les grandes surfaces d'appui 31 et 33 du coulisseau 29 répartissent l'effort de serrage exercé sur le crampon mobile 14. La fixation de l'élément de poussée 6 par des vis passant dans des lumières permet d'obtenir une approche parfaite de la pièce 1 et de limiter la course de serrage, ce qui simplifie le mode opératoire. Par ailleurs, malgré cette faible course de serrage, on peut brider des pièces dont la largeur peut varier jusqu'au déplacement maximal du carter le long des lumières 12. Le pas des trous taraudés 5 de la barre 2 est inférieur à cette valeur. L'invention peut également être utilisée pour le bridage sur des platines de travail comme cela est représenté sur la figure 7. Dans ce cas, on fixe tout d'abord deux crampons fixes 41 au moyen de vis engagées dans des trous filetés de la platine 45 et on plaque la pièce à brider 40 sur ces crampons fixes 41. On réalise ensuite des trous filetés dans la platine 45 pour la fixation de deux éléments de poussée 42 en fonction des dimensions de la pièce à brider 40. Grâce aux lumières 44, le positionnement de ces trous n'est pas critique puisque l'on peut obtenir le contact de l'élément de poussée 42 avec la pièce 40 avant d'effectuer le serrage en faisant coulisser le carter de chaque élément de poussée 42 le long des vis de fixation 43. Dans cette application, l'élément de poussée 42 ne comporte pas d'ailettes de guidage et se repose directement sur la platine 45. On voit que dans cette application, on peut brider des pièces de forme quelconque, par exemple de forme trapézoïdale comme dans le cas représenté sur la figure 7. Le fait de maintenir le crampon mobile 14 en position haute permet d'obtenir un meilleur plaquage de la pièce sans avoir à maintenir le crampon mobile 14 en position haute à la main comme cela se fait avec les systèmes connus REVENDICATIONS 1. Elément de poussée horizontale (6) pour pièces à usiner (1 , 40) sur une platine de travail (45) ou sur une barre (2) fixée sur une machine-outil, comportant un carter (7) fixé sur la platine ou la barre (2) et un crampon mobile (14) sollicité en translation longitudinale dans le carter (7) sous l'action d'un poussoir (20, 29), caractérisé en ce que le carter (7) est fixé au moyen de deux vis de fixation (11 , 43) engagées chacune dans un trou taraudé vertical (5) de la platine (45) ou de la barre (2) et passant chacune dans une lumière longitudinale (12 , 44) aménagée dans le carter (7) et en ce que le poussoir comporte une came excentrique (20) à action horizontale agissant sur le crampon (14) par l'intermédiaire d'un coulisseau (29) qui présente une face d'appui en arc de cercle (33) en contact avec la came (20) et une face d'appui plane (31) transversale en contact avec une face d'appui plane transversale (32) du crampon (14). 2. Dispositif de bridage horizontal selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face supérieure (17) des lumières (12 ; 44) est légèrement inclinée vers le bas du côté opposé au crampon (14) et en ce qu'une cale pentée (18) présentant le même angle d'inclinaison inversé est disposée entre la tête (19) de chaque vis de fixation (11) et ladite face supérieure (17). 3. Dispositif de bridage horizontal selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble du crampon (14), du coulisseau (29) et de la came excentrique (20) est disposé dans une rainure de guidage longitudinal (13) aménagée dans la face inférieure du carter (7) et en ce que le crampon (14) est maintenu en position haute dans cette rainure de guidage (13). 4. Dispositif de bridage horizontal selon la revendication 3, caractérisé en ce que le crampon (14) comporte une cavité (24) sensiblement parallélipipédique débouchant vers le bas et dans laquelle sont disposés le coulisseau (29) et la came (20), en ce que la came (20) comporte un épaulement inférieur (26) qui est en appui sur le coulisseau (29) et en ce que l'axe de commande (22) de la came (20) est sollicité vers le haut par une rondelle à ressort (35) positionnée par un circlips(34). 5. Dispositif de bridage horizontal selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'épaulement (26) de la came (20) est en appui sur la face verticale arrière (27) de la cavité (24) du crampon (14). 6. Dispositif de bridage horizontal selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface d'appui en arc de cercle (33) du coulisseau (29) s'étend sur un arc de 120