Brevet FR2776548A1 — publié le 19991001

Dispositif pour la commande de pinces de serrage d'organes tubulaires. L'invention se rattache au secteur technique des équipements et accessoires pour machines, machine-outils, machines portatives du type machine à chanfreiner notamment. Le problème posé est de pouvoir assurer le serrage d'organes tubulaires au moyen de pinces radiales coopérant avec l'alésage desdits organes. Autrement dit, l'organe tubulaire est serré non pas par l'extérieur, mais par l'intérieur. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de serrage du type de celui décrit dans le brevet FR 2709691 dont le demandeur de la présente est également titulaire. Pour l'essentiel, dans ce dispositif, les pinces sont disposées radialement et accouplées à l'une de leurs extrémités au moins à un corps avec capacité d'expansion diamétrale pour coopérer avec l'alésage de l'organe tubulaire considérée. Les pinces se déplacent dans des plans parallèles en étant fixes en translation, sous l'effet de déplacement longitudinal d'un axe qui présente des agencements notamment sous forme de rampes coopérant avec des agencements complémentaires que présentent les pinces. L'axe et le corps présentent des agencements complémentaires pour permettre un déplacement en translation dudit axe, sous l'effet de l'entraînement en rotation d'un organe de manoeuvre. L'accouplement des pinces par rapport au corps, s'effectue au moyen d'une nervure profilée en T. Dans ce but, I'extrémité correspondante de chaque pince est échancrée avec de part et d'autre, une fente s'ajustant dans une forme en T complémentaire établie sur la partie avant du corps, lesdites pinces étant centrées librement dans les ouvertures (T). Les pinces sont solidaires entre elles par des organes élastiques ayant une capacité d'expansion correspondant à l'expansion diamétrale maximum des pinces. Le dispositif peut être conformé en dimensions, notamment au niveau du corps recevant les pinces de serrage, pour pouvoir serrer des tubes de très faible diamètre jusqu'à des tubes de diamètre très important. Or, il s'est avéré que le serrage des tubes par l'intérieur d'un diamètre important pose de réels problèmes si l'on considère l'intensité des forces exercées nécessaires au serrage à réaliser. Ainsi, l'accouplement des pinces en bout du corps au moyen des rainures profilées en T, ne donne pas totalement satisfaction pour les grands diamètre compte tenu du jeu existant qui devient rédhibitoire en créant un effort de torsion, ce qui n'est pas compatible avec la qualité de serrage souhaitée. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est d'améliorer l'accouplement des pinces avec le corps en ayant pour objectif de supprimer le jeu au moment du serrage, permettant ainsi d'utiliser le dispositif dans de parfaites conditions, y compris pour le serrage de tubes par l'intérieur, de diamètre important. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif pour la commande de pinces de serrage d'organes tubulaires dans lequel: - les pinces sont disposées radialement et accouplées à l'une de leur extrémité au moins à un corps avec capacité d'expansion diamétrale pour coopérer avec l'alésage de l'organe tubulaire considéré, sous l'effet d'un déplacement en translation d'un axe qui présente des agencements coopérant avec des agencements complémentaires des dites pinces, - les pinces se déplacent dans des plan parallèles en étant fixes en translation, - l'axe et le corps présentent des agencements complémentaires pour permettre un déplacement en translation dudit axe, sous un effet d'entraînement en rotation d'un organe de manoeuvre, caractérisé en ce que : - les extrémités d'accouplement des pinces et les parties correspondates du corps, présentant des empreintes profilées complémentaires de centrage du type mâle-femelle aptes à assurer un effet d'auto coincement au fur et à mesure du serrage de l'organe tubulaire sous l'effet de l'expansion diamétrale desdites pinces. Le problème posé d'assurer l'effet d'auto coincement et d'accoupler de manière rigide les pinces par rapport au corps, notamment au moment du serrage, les empreintes profilées complémentaires de centrage sont constituées par des formes chanfreinées. A partir dc cette conception de base: - soit les extrémités d'accouplement des pinces présentent des chants verticaux chanfreinés symétriques réunis par une partie rectiligne perpendiculaire à l'axe de la pince considérée, lesdites extrémités étant engagées dans des rainures verticales du corps, le fond desdites rainures présentant des pans chanfreinés d'une manière complémentaire, - soit les extrémités d'accouplement des pinces présentent une rainure verticale dont le fond est formé de deux chanfreins symétriques réunis par une partie rectiligne perpendiculaire à l'axe de la pince considérée, lesdites empreintes étant centrées sur des nervures chanfreinées de forme complémentaire formée en bout du corps ou dans le fond d'une rainure dudit corps. Avantageusement, le fond chanfreiné des rainures est formé en retrait du bord considéré de la pince ou du corps, pour délimiter une zone de guidage à bords parallèles. Dans une autre forme de réalisation qui peut trouver une application notamment dans le cas de serrage de petit diamètre, les empreintes profilées complémentaires de centrage sont constituées par des formes arrondies. Les extrémités d'accouplement des pinces présentent des chants verticaux arrondis symétrique, réunis par une partie rectiligne perpendiculaire à l'axe de la pince considérée. Un autre problème que se proposc dc résoudre l'invention, est d'assurer le blocage en translation des pinces, étant donné que les formes d'accouplement avec le corps, ne permettent pas à elles seules d'assurcr cette fonction. Pour résoudre un tel problème, un flasque circulaire est monté en bout des pinces, à l'opposé de leurs extrémités d'accouplement avec le corps, pour assurer le blocage en translation desdites pinces, le flasque étant rendu solidaire dudit corps. Selon une autre caractéristique, les espaces libres séparant les différentes pinces, sont obturés par des éléments faisant office de cache, montés entre le flasque de butée et l'extrémité du corps. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue montrant un exemple d'application nullement limitatif du dispositif de serrage selon l'invention à une machine à chanfreiner. - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de serrage, les pinces étant représentées en position rentrée escamotée. - la figure 3 est une vue de dessus correspondant à la figure 2. - la figure 4 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 4.4 de la figure 2. - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale correspondant à la figure 2, montrant l'expansion diamétrale des pinces. - la figure 6 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 6.6 de la figure 5. - les figures 7 ct 8 sont des vues partielles dc dessus montrant d'autres formes de réalisation, des extrémités d'accouplement des pinces par rapport au corps. Comme indiqué, la figure 1 montre un exemple d'application du dispositif de serrage à une machine rotative à chanfreiner désignée dans son ensemble par (1). L'ensemble du dispositif de commande des pinces (2) est monté dans un carter (3). De manière connue, le dispositif de serrage en tant que tel est du type de celui décrit dans le brevet FR 2709691. Par exemple, le dispositif comprend trois pinces (2) disposées radialement en étant décalées de 1200. Ces trois pinces sont commandées simultanément en expansion diamétrale au moyen d'un axe (4) déplaçable en translation. Cet axe (4) présente à son extrémité libre, et selon ses génératrices, au moins une forme en saillie (4a) faisant office de rampe et destiné à coopérer avec une ou des empreintes de forme complémentaire (2a) formées dans l'épaisseur des pinces (2). Par exemple, chaque pince (2) présente deux empreintes alignées formant rampe, coopérant chacune avec les profils pentés en relief (4a) de l'axe (4). Les différentes pinces (2) sont accouplées à l'axe (4) au moyen d'organes de liaison élastique afin que les différentes rampes (2a) et (4a) soient en contact permanent, au fur et à mesure du déplacement en translation de l'axe (4) dans un sens ou dans l'autre, correspondant à l'expansion ou à l'escamotage des pinces, comme il sera indiqué dans la suite de la description. L'axe (4) est monté avec capacité de déplacement cn translation dans un fourreau (5a) que présente un corps (5) auqucl est accouplé les différentes pinces (2). Le corps (5) est monté à l'intérieur du carter (3). A noter que l'entraînement en translation de l'axe (4) s'effectue par tout moyen connu et approprié, notamment par un organe de manoeuvre (6) déplaçable en rotation pour entraîner un système de vis sans fin, par exemple coopérant avec ledit axe (4). I1 apparaît donc qu'en agissant dans un sens de rotation sur l'organe (6) on provoque le déplacement en translation dans un sens ou dans l'autre de l'axe (4), lequel provoque, par l'effet des rampes conjuguées (4a) et (2a), l'expansion diamétrale des différentes pinces (2) qui se déplacent dans des plans parallèles en étant immobile en translation. En position escamotée ou rentrée des pinces (2), les formes pentées (4a) sont logées dans le fond des rampes (2a) des pinces (2) (figure 2), de sorte que c'est sous le déplacement selon la flèche (F) que le profil en saillie (4a) échappe les empreintes (2a) provoquant de manière concomitante, l'expansion diamétrale des pinces (figure 6). On rappelle que ce principe de commande en expansion des pinces dans des plans parallèles et en demeurant immobiles en translation, ressort de l'enseignement du brevet FR 2709691. Selon une caractéristique importante de l'invention, les extrémités d'accouplement des pinces (2) avec les parties correspondantes du corps (5), présentent des empreintes profilées complémentaires de centrage du type mâle et femellc, apted à assurer un effet d'auto coincement au fur ct à mesure du serrage résultant, comme indiqué, du déplacement selon la flèche (F) de l'axe (4), en provoquant de manière concomitante, l'expansion diamétrale des pinces (2). Avantageusement, les empreintes profilées complémentaires de centrage des pinces (2) et du corps (5), sont constituées par des formes chanfreinées. Comme le montrent les figures 2 et 3 notamment, l'extrémité d'accouplement des pinces présente des chants verticaux chanfreinés (2b) et (2c) disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal (XX') de la pince considérée. Ces deux chanfreins (2b) et (2c) sont réunis par une partie rectiligne (2d) orientée perpendiculairement à l'axe (XX'). De manière correspondante, le corps (5) présente des rainures verticales (5b) dont le fond délimite une zone chanfreinée de manière complémentaire à la zone chanfreinée (2b) (2c) (2d) des pinces. Comme le montre notamment la figure 3, le fond chanfreiné des rainures (5b) est formé en retrait du bord considéré du corps (5), pour délimiter une zone de guidage à bords parallèles (Sc) et (Sd). A partir de ce concept de base, des profilés complémentaires de centrage, constitués par des formes mâle et femelle chanfreinées, une conception inverse peut être envisagée. Autrement dit, I'empreinte mâle chanfreinée n'est plus disposée du côté de la pince mais du côté du corps (5) (figure 7). Dans ce but, les extrémités d'accouplement des pinces (2) présentent une rainure verticale (2e) dont le fond est formé de deux chanfreins symétriques réunis par une partie rectiligne perpendiculaire à l'axe (XX'). Ces empreintes (2e) sont centrées sur des rainures chanfreinées de forme complémentaire (5e) formé en bout du corps (5) ou dans le fond d'une rainure dudit corps (figure 7). La longueur et la pente des chanfreins ne sont pas limitatives. Dans une autre forme de réalisation et notamment dans le cas de diamètre relativement réduit à serrer, les extrémités d'accouplement des pinces (2) sont constituées par des formes arrondies (2f) coopérant avec des formes complémentaires formées dans le fond des rainures correspondantes du corps (5) (figure 8). A partir de cette conception, les extrémités d'accouplement des pinces peuvent présenter des chants verticaux arrondis symétriques réunis par une partie rectiligne perpendiculaire à l'axe (XX') de la pince. Compte tenu de ces dispositions, il convient d'assurer l'immobilisation en translation des différentes pinces (2) étant donné que les formes aptes à assurer un auto coincement, ne sont pas conçues pour assurer la fonction d'arrêt en translation. Dans ce but, un flasque (6) est monté en bout des pinces à l'opposé de leur extrémité d'accouplement avec le corps (5), afin d'assurer, comme indiqué, I'immobilisation en translation des pinces (2). Le flasque (6), de forme circulaire, est rendu solidaire du corps (5), par exemple, au moyen de vis (7). A noter également que les espaces libres séparant les différentes pinces (2), décalées de 120C dans l'exemple illustré, sont obturées par des éléments (8) faisant office de carter de protection. Ces éléments (8) sont montés entre le flaque (6) ct l'embout du corps (5). Par exemple, chaque élément protecteur (8) peut présenter à chacune dc scs extrémités, une nervure apte à coopérer avec une rainure circulaire formée facialement, dans l'épaisseur du flasque (6) et du corps (5). Sans pour cela sortir du cadre de l'invention, on n'exclut pas de réaliser le flasque (6) et les différents éléments protecteur (7) d'une seule pièce. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle que sous l'effet de déplacement de l'axe de commande, ce dernier exerce sur chacune des pinces, par les profils des rampes complémentaires, une force de traction, qui au fur et à mesure du serrage, de l'organe tubulaire considéré, va provoquer un effet de coincement de chacune des pinces dans les empreintes correspondante du corps les recevant. A noter que les pinces (2) peuvent être en une seule partie ou bien, comme illustré aux figures des dessins, en deux parties dont l'une (2g) constitue un support, tandis que l'autre (2h) constitue la pince en tant que telle, les deux parties (2g) et (2h) étant par exemple accouplées au moyen de vis. Ces dispositions permettent, à partir d'un même support (2f) d'avoir des pinces (2g) de différentes épaisseurs, lesquelles sont constituées par un simple fer plat par exemple. REVENDICATIONS -1- Dispositif pour la commande de pinces de serrage d'organes tubulaires dans lequel: - les pinces (2) sont disposées radialement et accouplées à l'une de leur extrémité au moins, à un corps (5) avec capacité d'expansion diamétrale pour coopérer avec l'alésage de l'organe tubulaire considéré, sous l'effet d'un déplacement en translation d'un axe (4) qui présente des agencements (4a) coopérant avec des agencements complémentaires (2a) desdites pinces (2), - les pinces (2) se déplacent dans des plans parallèles en étant fixes en translation, - I'axe (4) et le corps (5) présentent des agencements complémentaires pour permettre un déplacement en translation dudit axe (4), sous un effet d'entraînement en rotation d'un organe de manoeuvre, caractérisé en ce que - les extrémités d'accouplement des pinces (2) et les parties correspondantes du corps (5), présentant des empreintes profilées complémentaires de centrage du type mâle-femelle, aptes à assurer un effet d'auto-coincement au fur et à mesure du serrage de l'organe tubulaire sous l'effet de l'expansion diamétrale desdites pinces (2). -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les empreintes profilées complémentaires de centrage des pinces (2) et du corps (5), sont constituées par des formes chanfreinées. -3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités d'accouplement des pinces (2) présentent des chants verticaux chanfreinés symétriques (2b) et (2c) réunis par une partie rectiligne (2d) perpendiculaire à l'axe de la pince considérée, lesdites extrémités étant engagées dans des rainures verticales (5b) du corps (5), le fond desdites rainures présentant des pans chanfreinés d'une manière complémentaire. -4- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités d'accouplement des pinces (2) présentent une rainure verticale (2c) dont le fond est formé de deux chanfreins symétriques réunis par une partie rectiligne perpendiculaire à l'axe de la pince considérée, lesdites empreintes étant centrée sur des nervures chanfreinées (5c) de forme complémentaire formées en bout du corps (5) ou dans le fond d'une rainure dudit corps. -5- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le fond chanfreiné des rainures (2) est formé en retrait du bord considéré de la pince ou du corps, pour délimiter une zone de guidage à bords parallèles. -6- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les empreintes profilées complémentaires de centrage sont constituées par des formes arrondies (2f). -7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les extrémités d'accouplement des pinces présentent des chants verticaux arrondis symétriques, réunis par une partie rectiligne perpendiculaire à l'axe dc la pince considérée. -8- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un flasque circulaire (6) est monté en bout des pinces (2), à l'opposé de leurs extrémités d'accouplement, avec le corps (5), pour assurer le blocage en translation desdites pinces (2), le flasque (6) étant rendu solidaire dudit corps (5). -9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les espaces libres séparant les différentes pinces (2), sont obturés par des éléments (8) faisant office de cache, montés entre les flasques de butée et l'extrémité du corps.