Brevet FR2783733A1 — publié le 20000331

"Dispositif expansible de bridage interne" L'invention concerne un dispositif expansible de bridage. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif expansible de bridage d'au moins une pièce comportant un alésage, du type qui comporte un bâti dont des pivots reçoivent en articulation les extrémités arrière d'au moins trois bras axiaux qui sont répartis angulairement à intervalles réguliers autour de la direction axiale, et qui sont susceptibles io d'occuper une première position rétractée de faible encombrement diamétral qui permet leur introduction axiale dans l'alésage de la pièce à immobiliser, et une seconde position expansée de grand encombrement diamétral qui permet l'immobilisation de la pièce par blocage des extrémités is libres avant des bras dans l'alésage de la pièce du type dans lequel un piston de commande coulisse axialement par rapport au bâti entre une position arrière neutre, correspondant à la position rétractée des bras, et une position avant active dans laquelle le piston coopère avec les extrémités arrière des bras pour les amener en position expansee. L'invention concerne notamment un dispositif à actionnement pneumatique. On connaît de nombreux dispositifs expansibles de ce type. Ces dispositifs sont particulièrement utilisés sur les lignes automatisées de soudage pour permettre de maintenir les pièces à assembler. Il s'agit pour la plupart de dispositifs dans lesquels un piston cylindrique coopère avec des patins plans ou avec des patins de forme complémentaire qui sont portés par les extrémités arrière des bras. Ces dispositifs sont mobiles entre une position rétractée dans laquelle le piston ne coopère pas avec les bras, et une position expansee unique dans laquelle les patins des bras coopèrent suivant une zone de contact linéaire avec le piston cylindrique. Dans la position expansée, les bras sont susceptibles de coopérer avec un alésage de la pièce à assembler pour l'immobiliser. Cette position expansée unique présente l'inconvénient io d'impliquer des tolérances de dimensionnement extrêmement faibles sur les alésages des pièces a assembler. D'une part, les bras doivent présenter un encombrement diamétral qui puisse s'ajuster exactement au diamètre de l'alésage de la pièce à assembler. 1 5 D'autre part, dans le cas d'une pièce à assembler comportant plusieurs alésages et devant donc être immobilisée par plusieurs dispositifs, tout écart de positionnement relatif des alésages risque de rendre impossible le montage des alésages sur les dispositifs. Enfin, différents diamètre d'alésages de pièces à assembler nécessitent de plusieurs dispositifs chacun pourvu de bras présentant, en position expansée, un encombrement diamétral différent. Pour remédier à ces inconvénients, I'invention propose un dispositif qui peut présenter plusieurs encombrements diamétraux et qui est susceptible de s'adapter à des alésages de pièces présentant d'importantes dispersions diamétrales. Dans ce but, I'invention propose un dispositif du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'une extrémité avant du piston comporte une portée tronconique convexe de commande destinée, dans la position active du piston, à coopérer avec des rampes complémentaires formées en vis à vis aux extrémités arrière des bras. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les extrémités avant des bras présentent, d'avant en arrière, des crans de dimension radiale croissante délimitant des diamètres de contact croissants du dispositif qui permettent, en position expansée, I'adaptation des bras à différents diamètres d'alésages de pièces à immobiliser, - les extrémités avant des crans comportent des io chanfreins extérieurs destinés à faciliter l'introduction du dispositif dans un alésage de la pièce à immobiliser, les surfaces latérales extérieures des crans comportent des dents transversales destinées à coopérer avec la surface interne de l'alésage de la pièce à immobiliser, - une extrémité arrière du piston est reliée à un vérin pneumatique à double effet agencé sur le bâti, et - la portée tronconique convexe du piston et les rampes complémentaires des bras sont situées entre les pivots et les extrémités libres avant des bras. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif selon l'invention représenté en position expansée; - la figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention représenté en position rétractée; - la figure 3 est une vue d'un dispositif selon la figure 2 représenté en position expansée; Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On voit sur la figure 1 I'ensemble d'un dispositif 10 pneumatique expansible de bridage réalisé conformément à l'invention. De manière connue, un tel dispositif 10 est destiné à assurer le bridage d'une pièce 11 comportant au moins un alésage 12 afin de l'immobiliser, par blocage de l'alésage 12, io afin de réaliser par exemple des opérations de soudage de la pièce 11 avec d'autres pièces (non représentées). De manière connue, le dispositif 10 comporte un bâti 14 qui reçoit en articulation sur des pivots 16 au moins trois bras axiaux 18 qui sont destinés à pénétrer d'arrière en avant dans s 5l'alésage 12, puis à s'écarter de leur axe de symétrie A pour bloquer l'alésage 12. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les bras axiaux 18 sont au nombre de trois et sont répartis angulairement à intervalles réguliers autour de l'axe central A du dispositif avec leurs pivots 16 agencés sensiblement selon un triangle équilatéral. Les bras axiaux 18 comportent des extrémités arrières qui sont articulées sur les pivots 16 du bâti 14. Les bras 18 sont ainsi mobiles entre une position rétractée, dans laquelle les bras 18 sont globalement parallèles à l'axe A, et qui sera décrite ultérieurement plus en détail en référence à la figure 2, et une position expansée, dans laquelle les extrémités libres avants des bras 18 sont écartées angulairement de l'axe A, qui est représentée aux figures 1 et 3. De manière connue, les bras 18 comportent aussi des extrémités avant 22 qui sont destinées à coopérer avec l'alésage 12 de la pièce 11 à immobiliser. Conformément à l'invention, les extrémités avant 22 des bras 18 comportent des crans de dimension radiale croissante, conformés en escalier, qui délimitent des diamètres de contact croissants du dispositif 10, entre les bras 18 et l'alésage 12 de la pièce 11 à immobiliser. Ainsi, les crans permettent, en position expansée, I'adaptation des bras 18 à différents diamètres d'alésages 12 de pièces 11 à immobiliser. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque bras 18 comporte trois crans 24, 26 et 28, qui io délimitent respectivement à l'extrémité 22 des bras 18 trois diamètres de contact croissants d'avant en arrière, c'est à dire de haut en bas en considérant les figures. Avantageusement, chaque cran 24, 26 et 28 comporte une face extérieure 30 portant des dents transversales 31 qui i5 sont destinées à coopérer avec la surface interne 32 de l'alésage 12 de la pièce 11 à immobiliser. De plus, les extrémités avant de chaque cran 24, 26 ou 28 comportent des chanfreins extérieurs 25, 27 et 29 respectivement destinés à faciliter l'introduction des bras 18 dans l'alésage 12 considéré de la pièce 11 à immobiliser. De manière connue, les extrémités arrière 20 des bras 18 comportent des rampes 34 intérieures, tournées vers l'axe A du dispositif 10, et qui sont destinées à coopérer avec un piston 36 coulissant axialement dans le bâti 14. Conformément à l'invention, le piston 36 comporte une portée tronconique convexe de commande 38, de conicité tournée vers l'avant, et qui est destinée à coopérer avec les rampes tronconiques complémentaires 34, de conicité tournée vers l'avant, pour provoquer l'écartement des bras axiaux 18. Avantageusement, le piston 36 est relié par son extrémité arrière 40 à un vérin pneumatique à double effet (non représenté) solidaire du bâti 14. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention le corps du vérin pneumatique est réalisé par usinage directement dans le matériau plein du bâti 14, et alimenté par une conduite pneumatique 41. En variante (non représentée) le vérin pneumatique peut être indépendant et simplement fixé au bâti 14. La portée tronconique convexe 38 du piston 36 est, au cours des déplacements du piston 36, toujours située entre les pivots 16 et les extrémités libres avant 22 des bras 18, de sorte qu'un déplacement axial du piston 36 vers l'avant suivant io une position active provoque l'écartement radial des extrémités avant 22 des bras 18. De plus, en position active, le contact entre la portée tronconique convexe 38 du piston 36 et les rampes 34 des bras 18 s'effectue sensiblement selon un cercle transversal situé sur la portée tronconique convexe 38 du piston 36, de sorte qu'à chaque position axiale du piston 36 est associée une ouverture angulaire des bras 18. Pour ce faire, les bras 18 sont avantageusement rappelés vers l'axe A par des moyens élastiques (non représentés), portés par exemple par les pivots 16 des bras 18 ou par la partie intermédiaire des bras 18. En l'absence de contact entre le piston 36 et les rampes complémentaires 34, ce qui est le cas lorsque le piston 36 est dans une position neutre arrière, les bras 18 sont rappelés élastiquement parallèlement à l'axe A par les moyens élastiques. Les figures 2 et 3 illustrent le fonctionnement du dispositif 10 entre la position rétractée des bras 18, correspondant à la position arrière neutre du piston 36, et la position expansée des bras 18, correspondant à la position avant active du piston 36. Comme on peut le voir à la figure 2, les bras 18 restent parallèles à l'axe A jusqu'à ce que la portée tronconique convexe 38 du piston 36 vienne au contact des rampes complémentaires 34 des extrémités arrière 20 des bras 18. Dans cette configuration, le dispositif 10 peut être introduit dans l'alésage de la pièce 11 à immobiliser. La pièce 11 est reçue intérieurement par un des trois crans 24, 26, ou 28 et est alors immobilisée axialement par un épaulement 35, 37 ou 39 délimitant le cran considéré et le cran voisin de diamètre immédiatement supérieur. Ainsi, par exemple, si la pièce 11 est enfilée sur le cran 24, elle est alors immobilisée io axialement par l'épaulement 35. Puis, lorsque la pièce 11 à immobiliser est en position sur le cran considéré, le piston 36 est déplacé axialement vers l'avant de sorte que sa portée tronconique convexe 38 repousse les rampes complémentaires 34 des extrémités i5 arrières 20 des bras 18 et écarte les bras 18 en éloignant ceux-ci de l'axe A. Puis, les bras 18 sont ouverts par un déplacement axial vers l'avant du piston 36, comme illustré à la figure 3. L'alésage 12 précédemment décrit en référence à la figure 1 est alors immobilisé transversalement par les crans 24, 26 ou 28. Avantageusement, le dispositif 10 permet de couvrir une large fourchette de diamètres d'alésages 12 de pièces 11 à immobiliser, qui va du diamètre associé au plus petit cran avant 24, les bras 18 du dispositif 10 étant en position rétractée, au diamètre associé au plus grand cran arrière 28, les bras 18 du dispositif 10 étant en position expansée. En effet, le débattement angulaire de chaque bras 18 est suffisant pour que la différence de diamètre du dispositif qu'il produit pour un diamètre de cran 24, 26 ou 28 donné, soit supérieur à la différence de diamètre entre réalisée par deux crans 24, 26, ou 28. Ceci permet l'immobilisation de tout diamètre d'alésage 12, même d'un diamètre d'alésage 12 intermédiaire entre deux diamètres de contact de deux crans successifs. Ainsi, par exemple, dans le cas d'une pièce 11 à immobiliser d'un diamètre supérieur au diamètre du cran 24 et inférieur au diamètre du cran 26, le débattement angulaire des bras 18 permet d'immobiliser la pièce 11 en ouvrant les bras 18 d'un angle conséquent en faisant appel au cran 24. Ainsi, par rapport à un dispositif de bridage conventionnel qui n'est susceptible de réaliser le bridage que d'un diamètre d'alésage 12 déterminé de pièce 11 à io immobiliser considérée, le dispositif 10 réalisé selon l'invention présente l'avantage de pouvoir immobiliser plusieurs alésages de diamètres différents à l'aide d'un seul montage de dispositif 10. REVENDICATIONS 1. Dispositif (10) expansible de bridage d'au moins une pièce (11) comportant un alésage (12), du type qui comporte un bâti dont des pivots (16) reçoivent en articulation les extrémités arrière (20) d'au moins trois bras axiaux (18) qui sont répartis angulairement à intervalles réguliers autour de la direction axiale (A) du dispositif (10), et qui sont susceptibles d'occuper une première position rétractée de faible io encombrement diamétral qui permet leur introduction axiale dans l'alésage (12) de la pièce (11) à immobiliser, et une seconde position expansée de grand encombrement diamétral qui permet l'immobilisation de la pièce (11) par blocage des extrémités libres avant (22) des bras (18) dans l'alésage (12) is de la pièce (11), du type dans lequel un piston (36) de commande coulisse axialement par rapport au bâti (14) entre une position arrière neutre, correspondant à la position rétractée des bras (18), et une position avant active dans laquelle le piston (36) coopère avec les extrémités arrière (20) des bras (18) pour les amener en position expansée, caractérisé en ce qu'une extrémité avant du piston (36) comporte une portée tronconique (38) convexe de commande destinée, dans la position active du piston (36), à coopérer avec des rampes complémentaires (34) formées en vis à vis aux extrémités arrière des bras (18). 2. Dispositif (10) de bridage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités avant (22) des bras (18) présentent, d'avant en arrière, des crans (24, 26, 28) de dimension radiale croissante délimitant des diamètres de contact croissants du dispositif (10) qui permettent, en position expansée, I'adaptation des bras (18) à différents diamètres d'alésages (12) de pièces (11) à immobiliser. 3. Dispositif (10) de bridage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités avant des crans (24, 26, 28) comportent des chanfreins extérieurs (25, 27, 29) destinés à faciliter l'introduction du dispositif (10) dans un alésage (12) de la pièce (11) à immobiliser. 4. Dispositif (10) de bridage selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les surfaces latérales extérieures (30) des crans (24, 26, 28) comportent des dents (31) transversales destinées à coopérer avec la io surface interne (32) de l'alésage (12) de la pièce (11) à immobiliser. 5. Dispositif (10) de bridage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une extrémité arrière (40) du piston (36) est reliée à un vérin pneumatique à double effet agencé sur le bâti (14). 6. Dispositif (10) de bridage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portée tronconique convexe (38) du piston (36) et les rampes (34) complémentaires des bras (18) sont situées entre les pivots (16) et les extrémités libres avant (22) des bras (18).