Brevet FR2900085A1 — publié le 20071026

La présente invention se rapporte d'une manière générale à des serre-joints et d'autres dispositifs à composants multiples et plus particulièrement à un procédé et un appareil pour l'assemblage de ces dispositifs. Des serre-joints à barre, comme cela est décrit dans les brevets U.S. numéros 4 926 722, 5 009 134, 5 022 137 et 6 367 785, comprennent un boîtier qui supporte une mâchoire fixe, une barre qui porte une mâchoire mobile et qui est supportée par la mâchoire fixe pour un mouvement de va-et-vient de telle sorte que la mâchoire mobile peut être déplacée vers et à l'écart de la mâchoire fixe. Le boîtier supporte en outre un mécanisme d'entraînement et de frein afin de commander le mouvement de la barre. Les mécanismes d'entraînement et de frein peuvent varier mais se composent de manière typique de composants associés tels que des plaques de friction, des ressorts, des leviers d'entraînement, des leviers de frein et équivalent. Ces composants sont assemblés directement dans le boîtier de serre-joint sur la ligne d'assemblage principale. Il a été constaté que cet assemblage est difficile, tenant en partie au nombre de composants, au manque d'accès ouvert à l'ensemble lorsqu'il est dans la poignée, à l'interaction relativement complexe des composants et au fait que les ressorts peuvent être assemblés sous tension et/ou compression. Alors que ce problème d'assemblage a été identifié de manière spécifique par rapport à des serre-joints à barre, il est à noter que les mêmes difficultés d'assemblage sont rencontrées dans l'assemblage d'autres dispositifs qui ont les mêmes caractéristiques ou des caractéristiques similaires. Un procédé et un appareil perfectionnés pour l'assemblage de dispositifs à composants multiples sont souhaités. Le procédé d'assemblage de l'invention utilise une cartouche qui est séparée du boîtier du dispositif qui est fabriqué. La cartouche est configurée de telle sorte que le positionnement des différents composants est défini et l'accès aux composants pendant l'assemblage est facilité. La cartouche et ses composants peuvent être assemblés hors de la ligne d'assemblage principale. Une fois que la cartouche est assemblée, la cartouche et les composants assemblés peuvent être placés dans le boîtier. L'assemblage du dispositif peut alors être terminé. La figure 1 est une vue en élévation de côté d'un serre-joint à barre. La figure 2 est une vue en élévation de côté du serre-joint à barre de la figure 1 avec le capot de boîtier enlevé afin de montrer une implantation de la cartouche de l'invention. La figure 3 est une vue en perspective partielle de l'assemblage d'entraînement de la figure 1. La figure 4 est une vue en perspective partielle d'une forme de réalisation de la cartouche de l'invention et des composants assemblés. La figure 5 est une vue en perspective partielle d'une forme de réalisation de la cartouche de l'invention sans les composants. La figure 6 est un schéma-bloc de principe montrant le procédé d'assemblage de l'invention. Une forme de réalisation de la cartouche de l'invention va être décrite en se référant plus spécialement au serre-joint à barre représenté dans les figures 1 et 2. Il est à noter que la cartouche et le procédé d'assemblage utilisant la cartouche peuvent être utilisés sur des serre-joints à barre ayant des mécanismes d'entraînement et de frein internes dont plusieurs conceptions différentes sont connues. De plus, il est évident que la cartouche de l'invention et le procédé d'assemblage utilisant la cartouche peuvent être utilisés afin de faciliter l'assemblage de produits à composants multiples autres que des serre-joints à barre. Si l'on se réfère aux figures 1 et 2, l'outil de serrage comprend un boîtier 3 sur lequel est montée une mâchoire fixe 5 et dans lequel une barre 7 est supportée pour un déplacement dans une direction longitudinale. Une mâchoire mobile 13 est montée au niveau d'une extrémité de la barre 7 et peut être orientée par rapport à la mâchoire fixe 5 afin de créer une configuration de serrage ou d'écartement. Un élément de poignée 17 est formé intégralement avec le boîtier 3. Un bras d'actionnement 19 pivote sur le support au niveau d'une jonction oscillante 21 afin de permettre un pivotement du bras d'actionnement 19 vers et à l'écart de l'élément de poignée 17. Une butée saillante cylindrique 25 est portée par le bras d'actionnement 19 et est disposée sous la jonction oscillante 21. La butée 25 engage les plaques d'entraînement d'un élément coulissant d'entraînement 27. L'élément coulissant d'entraînement 27 forme une partie d'un mécanisme d'avance pas-à-pas qui est actionné par le bras d'actionnement 19 afin de déplacer la barre 7 dans la direction de la flèche S. Le mécanisme d'avance pas-à-pas comprend un ressort de compression hélicoïdal 29 orienté parallèlement à la barre 7 qui agit sur l'élément coulissant d'entraînement 27 sous la butée cylindrique 25. Le ressort de compression hélicoïdal 29 est monté sous une contrainte telle qu'il fait pivoter l'élément coulissant d'entraînement 27 en engagement incliné avec la barre 7. L'inclinaison de l'élément coulissant d'entraînement 27 en engagement avec la barre 7 bloque le mouvement de la barre 7 dans la direction de la flèche O. Le mécanisme d'avance pas-à-pas comprend également un verrou de blocage 35 formé par une plaque de coincement 37 qui est amenée en engagement de blocage incliné avec la barre 7 lorsqu'elle est amenée à pivoter autour d'un axe de pivot fixe 41 par un ressort de compression 39 et un ressort secondaire 43. Le fait de disposer le ressort de compression 39 et le ressort secondaire 43 sous forme d'une paire empêche la plaque de coincement 37 d'être déplacée dans la direction de serrage S à cause de la friction quand la barre 7 est déplacée dans la direction de serrage S. Le verrou de blocage 35 comprend en outre un levier de libération 45 devant être actionné par un opérateur de façon à engager l'extrémité inférieure de la plaque de coincement 37 afin de soulever l'inclinaison de celle-ci. Le levier de libération 45 est en contact constant avec un poussoir 49 qui est rappelé par un ressort de rappel 47 en engagement avec le levier de libération 45 et supporté parallèlement à la barre 7. Le ressort de rappel 47 est disposé entre une saillie 53 formée près du centre du poussoir 49 et une surface de butée 50 du boîtier 3 et pousse le poussoir dans la direction du levier de libération 45. Un ressort de centrage 61 pousse le bras d'actionnement 19 dans la direction de l'élément de poignée 17. A l'intérieur du boîtier 3, le bras d'actionnement 19 est dessiné en pointillés afin de mieux illustrer les différents composants du serre-joint à barre. Afin de serrer une pièce 63, le bras d'actionnement 19 est poussé vers l'élément de poignée 17 de telle sorte que l'élément coulissant d'entraînement 27 est déplacé par la butée 25 en engagement avec la barre 7 de façon à déplacer la barre 7 dans la direction de la flèche S. Pour libérer la pièce 63, l'opérateur actionne le levier de libération 45. Le levier de libération 45 vient en contact avec le bord inférieur du verrou de blocage 35 de façon à libérer le verrou de blocage. Une rétraction supplémentaire du levier de libération 45 force la saillie 53 du poussoir 49 en engagement avec le fond de l'élément coulissant d'entraînement 27 afin de libérer également l'élément coulissant d'entraînement 27 et libérer totalement la barre 7. Le mécanisme décrit pour l'entraînement et la libération de la barre 7 est conçu pour dissiper les forces de serrage ou d'écartement emmagasinées créées lorsqu'une pression significative a été appliquée sur la pièce par les mâchoires de serrage 5 et 13. Bien qu'un système d'entraînement et de freinage de serre-joint à barre spécifique ait été décrit, il est à noter que les bénéfices du procédé et de l'appareil pour l'assemblage du serre-joint à barre peut être utilisés avec d'autres conceptions de serre-joint à barre incluant, mais sans y être limité, les conceptions décrites dans les brevets U.S. 4 926 722, 5 009 134, 5 022 137 et 6 367 787. Si l'on se réfère aux figures 2 à 5, la cartouche de l'invention est représentée d'une manière générale en 100 et se compose d'un corps rigide 101 fabriqué en matière plastique, en métal ou une autre matière rigide. Le corps 101 a une ossature ouverte ou une structure du type treillis qui définit des fenêtres ou des ouvertures telles qu'une fenêtre 105 et une zone ouverte 107 qui s'étendent à travers le corps afin de permettre l'accès à la plupart ou à tous les composants de chaque côté de la cartouche. Le corps 101 définit également des réceptacles de composant, tels que des poches 103 et 106a, des cavités 110, 116, 120, 122 et 124 et des ouvertures 102 et 104 comme cela sera décrit ci-après, positionnés dans des emplacements prédéterminés afin de recevoir les composants de dispositif. Le bras d'actionnement 19 est monté de façon pivotante sur le pivot 21 de telle sorte que la butée 25 se trouve dans la poche 103 de la cavité 110. Le corps 101 possède une première ouverture 102 et une deuxième ouverture 104 formées dedans afin de recevoir la barre 7. Les bords des ouvertures 102 et 104 sont chanfreinés afin de permettre à la barre 7 de coulisser par rapport à celle- ci avec un minimum de résistance. Lorsque la barre 7 est enfilée à travers les ouvertures 102 et 104, la barre est également enfilée à travers les éléments coulissants d'entraînement 27 et le verrou de blocage 35. Le verrou de blocage 35 est disposé avec sa première extrémité 35a disposée dans une cavité 106 formée dans la cartouche 100. L'axe de pivot fixe 41 est disposé dans la poche 106a de la cavité 106 de telle sorte que la première extrémité du verrou de blocage 35 pivote autour de l'axe de pivot fixe 41 lorsqu'une force est appliquée sur l'extrémité opposée 35b du verrou de blocage. L'axe de pivot 41 peut être fabriqué intégralement avec la cartouche 100 lorsque la cartouche 100 est prévue pour rester une partie permanente du dispositif fini. En variante, l'axe de pivot 41 peut être fabriqué sous la forme d'un composant séparé qui est fixé sur la cartouche 100 par exemple en étant fixé dans un trou correspondant formé dans la cartouche. De plus, l'axe de pivot 41 peut former une partie du boîtier 3 lorsque l'axe de pivot 41 est utilisé afin d'orienter correctement la cartouche 100 dans le boîtier 3 quand la cartouche est chargée dans le boîtier. Des éléments coulissants d'entraînement 27 similaires sont disposés dans la cartouche avec leurs premières extrémités 27a disposées dans une cavité 110 formée dans la cartouche 100 de telle sorte que la première extrémité des éléments coulissants d'entraînement 27 pivote autour de la butée 25 du bras d'actionnement 19 lorsqu'une force est appliquée sur les extrémités opposées 27b des éléments coulissants d'entraînement. Le ressort de compression hélicoïdal 29 est disposé dans une cavité 116 dans la cartouche 100 afin d'exercer une force sur la première extrémité 27a des éléments coulissants d'entraînement 27. La cavité 116 peut être dimensionnée de telle sorte le ressort peut être ajusté de manière serrée à travers un passage rétréci afin de maintenir le ressort dans la cavité pendant l'assemblage. D'autres mécanismes destinés à retenir les ressorts dans les cavités peuvent également être utilisés. De même, les ressorts de compression 39 et 43 sont disposés dans les cavités 120 et 122, respectivement, afin d'exercer une force sur le verrou de blocage 35. Une extrémité du poussoir 49 est disposée dans la cavité 124 et le poussoir 49 s'étend à travers l'ouverture 126. Le ressort de rappel 47 est disposé sur le poussoir 49 avant que le poussoir 49 soit disposé dans la cartouche 100 de telle sorte que le ressort de rappel est retenu entre la saillie 53 sur le poussoir et la surface de butée 50 sur la cartouche. Le ressort de centrage 61 est retenu entre la cavité 122 et le bras 19. La cartouche est également pourvue d'une interface de correspondance comportant des éléments de correspondance afin d'aligner et orienter la cartouche lorsqu'elle est insérée dans le boîtier. Par exemple, l'élément de correspondance peut comprendre la périphérie de la cartouche qui a une forme asymétrique qui s'emboîte avec une forme correspondante formée dans l'espace intérieur du boîtier de telle sorte que la cartouche peut être insérée dans le boîtier dans une seule orientation. L'élément de correspondance peut également être formé avec des saillies mâles 130 formées sur le corps 101 afin de correspondre à des réceptacles femelles dans le boîtier. Les éléments de correspondance peuvent également être formés avec des saillies mâles sur le boîtier comme l'axe 41 qui correspondent à des réceptacles femelles sur la cartouche comme la poche 106a. Des combinaisons de différents éléments de correspondance peuvent également être utilisées. Du fait que la cartouche a une ossature ouverte qui est ouverte des deux côtés, le dispositif peut être assemblé en accédant de chaque côté de la cartouche afin de disposer les différents éléments d'entraînement et de freinage. L'accès des deux côtés de l'ensemble n'est pas possible lorsque les composants sont assemblés directement dans le boîtier. De plus, la cartouche permet des modifications des composants sans la nécessité de modifier le reste du dispositif. Par exemple, il peut être souhaitable de fabriquer le même dispositif dans de multiples versions avec une version qui est fabriquée avec des composants pour usage intensif et une autre version qui est fabriquée avec des composants standard. La cartouche peut être conçue pour recevoir différents composants ou bien différentes cartouches peuvent être utilisées pour différents composants. Du fait que la cartouche est assemblée séparément du processus d'assemblage de dispositif principal, des composants peuvent être interchangés sans affecter le processus d'assemblage principal. Lorsque différentes cartouches avec, par exemple, des réceptacles de différentes formes sont utilisées, les interfaces de correspondance sur les différents types de cartouches sont les mêmes de telle sorte que les différents types de cartouches peuvent être utilisés avec le même boîtier. Une fois que les composants sont disposés dans la cartouche, la cartouche et les composants supportés dessus peuvent être disposés dans le boîtier 3. Un capot de boîtier 128 peut être fixé sur le boîtier 3 par des vis ou d'autres éléments de fixation afin de maintenir la cartouche et les composants en position dans le boîtier et terminer l'assemblage. Une structure autre que le capot de boîtier peut être utilisée afin de retenir les composants et la cartouche en position dans le boîtier, telle qu'une plaque séparée, des bandes ou une autre structure. Le procédé d'assemblage d'un dispositif va maintenant être décrit en se référant à la figure 6. Un boîtier de dispositif est prévu et comprend un espace interne afin de recevoir une cartouche (bloc 601). L'espace interne comprend une interface de correspondance, telle qu'une périphérie mise en forme ou des éléments mâle et femelle correspondants, qui sont utilisés pour orienter et positionner la cartouche à l'intérieur du boîtier. Une cartouche séparée est prévue et définit des emplacements de composant prédéterminés afin de recevoir différents composants associés du dispositif (bloc 602). Dans une forme de réalisation, ces composants se composent des éléments d'entraînement et de frein pour un serre-joint à barre. La cartouche comprend une structure ouverte de telle sorte que l'on peut accéder aux composants de chaque côté de la cartouche afin de faciliter le positionnement des composants dans la cartouche. La cartouche comprend une interface de correspondance telle qu'une périphérie mise en forme ou une structure mâle et/ou femelle correspondante qui correspond à la structure correspondante sur le boîtier afin d'orienter la cartouche dans le boîtier. Les composants sont chargés dans la cartouche dans les réceptacles de composant dans les emplacements prédéterminés (bloc 603). La cartouche est alors disposée, avec tous les composants chargés dans le boîtier de dispositif dans l'orientation correcte afin de créer un ensemble cartouche/composant (bloc 604). Une fois que la cartouche est disposée dans le boîtier, un capot de boîtier ou une autre structure est utilisée pour retenir la cartouche et les composants en place et un assemblage supplémentaire du dispositif peut être réalisé afin de terminer le dispositif dans le processus d'assemblage de dispositif si nécessaire (bloc 605). Dans une forme de réalisation, on prévoit une autre cartouche qui peut être identique ou différente de la première cartouche (bloc 606). Des composants d'un deuxième type sont chargés dans la cartouche afin de créer un deuxième type d'assemblage cartouche/composant (bloc 607). Chacun des différents types de cartouches s'ajuste dans le même boîtier de dispositif et comprend les mêmes éléments de correspondance de telle sorte que les différentes cartouches peuvent être utilisées dans le même dispositif. Une détermination est faite en ce qui concerne lequel des différents types de cartouches doit être chargé dans le dispositif (bloc 608). La cartouche et le composant sélectionnés sont chargés dans le dispositif (bloc 604) et l'assemblage du dispositif est terminé (bloc 605). Si un seul type de cartouche et de composants est utilisé, les étapes de processus 606, 607 et 608 peuvent être éliminées. De plus, plus de deux types différents d'ensembles cartouche/composant peuvent être utilisés. L'assemblage de la cartouche avec ses composants associés peut être réalisé hors ligne par rapport à l'assemblage du dispositif complet. La cartouche et l'ensemble peuvent alors être amenés sous la forme d'une unité vers le processus d'assemblage de dispositif et chargés dans le boîtier de dispositif. L'invention a été décrite avec la cartouche qui reste dans le boîtier dans le boîtier dans le produit fini. Il est à noter que la cartouche et le boîtier peuvent être conçus de telle sorte que la cartouche est utilisée pour positionner les composants dans le boîtier mais est enlevée du boîtier avant que l'assemblage du dispositif soit terminé. Ceci peut être réalisé en concevant la cartouche de telle sorte que les différents composants reposent dans les réceptacles de composant positionnés dans les emplacements prédéterminés mais ne sont pas retenus physiquement dedans. L'espace interne du boîtier comprend des réceptacles de composant qui correspondent aux réceptacles de composant de la cartouche. La cartouche, chargée avec les composants, est placée dans le boîtier de telle sorte que les composants sont reçus dans les réceptacles de composant du boîtier. La cartouche est alors enlevée du boîtier. Ceci peut être réalisé en chargeant la cartouche, en plaçant le boîtier sur le dessus de la cartouche chargée, en basculant le boîtier et la cartouche de telle sorte que les composants sont disposés dans les réceptacles de composant du boîtier et enlevant alors la cartouche. L'invention a été décrite en se référant spécialement à des serre-joints à barre. Il est évident que la cartouche et le procédé associé de fabrication peuvent être utilisés afin d'assembler d'autres dispositifs qui utilisent une multiplicité de composants dans un boîtier. Des formes de réalisation spécifiques sont décrites ici. Un homme du métier reconnaîtra que l'invention a d'autres applications dans d'autres environnements. De nombreuses formes de réalisation sont possibles. REVENDICATIONS 1. Appareil caractérisé en ce qu'il comprend : un boîtier (3) définissant une première interface de correspondance ; une cartouche (100) définissant une deuxième interface de correspondance qui correspond à la première interface de correspondance afin d'orienter la cartouche (100) par rapport au boîtier (3), ladite cartouche (100) définissant des réceptacles de réception de composant ; et des composants disposés dans les réceptacles de réception de composant. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un capot (128) destiné à retenir la cartouche (100) dans le boîtier (3). 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première interface de correspondance comprend un réceptacle femelle. 4. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première interface de correspondance comprend une saillie mâle. 25 5. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cartouche (100) est ouverte afin de permettre un accès aux composants depuis chaque côté de la cartouche (100).20 6. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un des composants est un ressort. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit ressort est disposé dans un des réceptacles de réception de composant sous compression. 8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit ressort est disposé dans un des réceptacles de réception de composant sous tension. 9. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cartouche (100) reçoit le mécanisme d'entraînement pour un serre-joint à barre. 10. Cartouche (100) pour l'assemblage d'un appareil ayant un boîtier (3), caractérisée en ce qu'elle comprend : un corps (101) définissant une interface de correspondance qui correspond au boîtier (3) afin d'orienter la cartouche (100) par rapport au boîtier (3), ledit corps (101) définissant des réceptacles de réception de composant, lesdits réceptacles de réception de composant définissant l'orientation des composants lorsqu'ils sont disposés dans le boîtier (3).