Brevet FR2931716A1 — publié le 20091204

Appareil pour la pose d'un élément à sertir 10 Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un appareil pour la pose d'un écrou à sertir, comprenant un carter renfermant : un tirant monté selon une liaison pivot glissant dans une direction axiale, 15 et constitué par une tige de traction ayant une extrémité filetée en saillie d'une enclume solidaire du carter pour déplacer une partie coopérante de l'écrou à sertir, et une extrémité opposée dotée d'une tête, un mécanisme d'actionnement en translation du tirant dans la direction axiale entre une position sortie et une position rentrée de l'extrémité 20 filetée, un mécanisme d'entraînement en rotation du tirant autour de la direction axiale. État de la technique 25 Un tel appareil de pose est utilisé sur des unités de sertissage pour écrou à sertir. Un appareil comporte classiquement un tirant adapté pour tirer, visser et dévisser une partie coopérante de l'écrou à sertir, et une enclume pour l'appui d'une autre partie de l'écrou à sertir. Un mouvement axial entre le so tirant et l'enclume provoque un mouvement équivalent entre les parties correspondantes de l'écrou à sertir, générant un bourrelet de sertissage. Le mouvement de vissage du tirant permet la mise en place de l'écrou sur le tirant avant sertissage, tandis que son mouvement de dévissage autorise la séparation du tirant et de l'écrou après sertissage. Classiquement, le tirant se présente sous la forme d'une tige de traction ayant au moins une extrémité filetée en saillie de l'enclume, et une extrémité opposée dotée d'une tête. La partie filetée de la tige assure la transmission des efforts axiaux de tirage à la partie coopérante de l'écrou à sertir, et la tête permet la transmission des efforts axiaux de tirage du mécanisme d'actionnement en translation vers la tige de traction. Une telle tige de traction est classiquement constituée par un composant spécifique ou par une vis du commerce. Quelle que soit la variante de la tige de traction, le tirant est une pièce d'usure qui présente une fréquence de remplacement élevée. Le remplacement du tirant implique le retrait de la tige usagée et la mise en place d'une nouvelle tige. Généralement ces opérations sont longues et réclament des outillages spécifiques. Dans le cas de l'utilisation d'une tige de traction constituée par une vis du commerce, son implantation au sein du carter nécessite des pièces mécaniques additionnelles qui grèvent la souplesse d'utilisation. Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un appareil pour la pose d'un écrou à sertir qui autorise un remplacement rapide du tirant sans nécessiter d'outillage, et qui améliore la souplesse d'utilisation en permettant la mise en place indifférente de tiges de traction spécifiques ou constituées par des vis du commerce sans nécessiter de pièces mécaniques additionnelles dans l'un ou l'autre des cas. L'appareil selon l'invention est remarquable en ce que le mécanisme d'actionnement en translation comporte un piston déplaçable dans la direction axiale, et portant un système de serrage radial de la tige, pouvant occuper une position serrée pour retenir la tête axialement et une position écartée pour libérer la tête, ledit système de serrage comprenant : - un dispositif de rappel automatique vers la position serrée, et une douille de débridage montée coulissante coaxialement sur la tige pour commander le passage du système de serrage vers la position écartée lors d'un mouvement axial de la douille en direction de la tête. Un tel système de serrage permet une mise en place et un retrait du tirant particulièrement simples et efficaces, cle même que son maintien en position après mise en place. La position serrée est utilisée, sans action spécifique grâce à un dispositif de rappel automatique quelconque approprié, pour le maintien en position du tirant après sa mise en place. La position écartée est commandée lors des opérations de mise en place et de retrait du tirant. La commande vers la position écartée est réalisée par la douille de débridage au moment de l'opération de retrait, et par la tête de la tige au moment de la mise en place du tirant. Une telle douille de débridage, logée à demeure dans le volume délimité intérieurement par le carter et l'enclume, permet donc le retrait de la tige sans outillage. La mise en place de la tige ne nécessite pas d'outillage non plus car le passage vers la position écartée est commandé par le mouvement axial de la tête et son retour vers la position serrée résulte de la présence à demeure du dispositif de rappel automatique. Ce fonctionnement s'applique quelle que soit la tige de traction, spécifique ou constituée par une vis du commerce. Selon un mode de réalisation préférentiel, le système de serrage comporte au moins deux mors mobiles radialement dans des directions respectives 30 agencées de manière concourante, chaque mors pouvant comporter avantageusement une face interne équipée d'un chanfrein incliné en direction du corps de la tige en s'approchant de la tête. D'autres caractéristiques techniques peuvent être utilisées isolément ou en combinaison : la tête de la tige de traction comprend un organe d'accouplement au mécanisme d'entraînement en rotation, l'extrémité de la douille de débridage du côté de l'extrémité filetée de la tige comporte des moyens d'appui axial coopérant avec des moyens de 1 o retenue complémentaires portés par l'enclume. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la 15 description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 illustre en coupe la partie concernée par l'invention d'un appareil selon l'invention, 20 les figures 2 à 6 représentent les phase successives pour le retrait d'un tirant usagé, les figures 7 et 8 représentent les phases successives pour la mise en place d'un tirant. 25 Description d'un mode préférentiel de l'invention Les figures 1 à 8 illustrent une partie d'un appareil pour la pose d'un écrou à sertir (non représenté) selon l'invention. L'appareil comporte un carter 10 délimitant intérieurement une chambre cylindrique 11 ouverte d'un côté vers 30 l'extérieur au moyen d'une ouverture. Du côté de cette ouverture, une enclume 12 amovible est solidaire du carter 10 par tout moyen de fixation adapté. Plus précisément, l'enclume 12 est disposée à la périphérie de l'ouverture du carter 10 et délimite elle-même un passage vers l'extérieur. Un tirant est monté dans le carter 10 selon une liaison pivot glissant dirigée dans une direction axiale. Comme représenté, le tirant est constitué par une tige de traction 13, indifféremment formée par une pièce spécifique ou par une vis du commerce. La tige 13 se compose d'un corps allongé globalement cylindrique, équipé à une extrémité d'un filetage, et à l'extrémité opposée d'une tête 14. La direction axiale coïncide avec l'axe de révolution du corps ~o de tige 13. L'extrémité filetée 15 de la tige 13 est disposée en saillie de l'enclume 12 pour pouvoir venir se visser et tirer, puis se dévisser, avec une partie coopérante de l'écrou à sertir, en vue de créer un déplacement axial de cette partie d'écrou. La tête 14 de la tige 13 est prévue pour faire saillie radialement par rapport au corps cylindrique de la tige 13. La jonction entre 15 le corps de tige et la tête 14 délimite un épaulement axialement tourné vers l'extrémité filetée 15, et plus globalement vers l'extérieur du carter 10. L'appareil comporte en outre un mécanisme d'actionnement du tirant en translation dans la direction axiale (partiellement représenté). Le mécanisme 20 d'actionnement en translation assure un déplacement axial commandé de l'extrémité filetée 15 entre une position rentrée et une position sortie. Pendant le déplacement de la position sortie vers la position rentrée, le tirant est susceptible de transmettre des efforts axiaux à la partie de l'écrou à fixer sur l'extrémité filetée 15. Ces efforts ont pour but de créer une déformation 25 permanente de l'écrou, formant bourrelet de sertissage, entre ladite partie solidaire de l'extrémité filetée 15 et une autre partie de l'écrou venant en appui extérieurement contre l'enclume 12 pendant le déplacement du tirant. Le mécanisme d'actionnement en translation est doté d'un piston 16 monté à 30 translation à l'intérieur de la chambre cylindrique 11 dans la direction axiale, et déplaçable dans cette direction dans un mouvement de va-et-vient contrôlé par un système pneumatique ou hydraulique ou électrique par exemple. Du côté de l'ouverture du carter 10, le piston 16 délimite un logement recevant un système de serrage 17 radial du corps de la tige 13. Le système de serrage 17 décrit plus loin est avantageusement réversible pour être susceptible d'occuper une position serrée et une position écartée. Il est également doté d'un dispositif de rappel automatique vers la position serrée lorsque aucune action mécanique externe ne lui est appliquée. La notion de direction radiale correspond à l'ensemble des directions incluses dans tout plan perpendiculaire à la direction axiale. La zone de la tige 13 dans laquelle le système de serrage 17 est destiné à transmettre des efforts radiaux centrifuges est axialement adjacente à la tête 14, au niveau de l'épaulement entre le corps de la tige 13 et la tête 14. Le système de serrage 17 se compose d'une couronne externe 18 emboîtée dans les parois du logement du piston 16 et d'une pluralité de mors 19 mobiles radialement. Le nombre de mors 19 est supérieur ou égal à deux. Leurs directions respectives de déplacement sont agencées de manière concourante. La mobilité de chacun des mors 19 est contenue dans une course radiale prédéterminée. Chaque mors 19 varie ainsi radialement entre un état éloigné de la couronne 18 et un état proche de la couronne 18. Associé à chacun des mors 19, un ressort de rappel 20 contraint de manière permanente le mors 19 associé vers son état éloigné de la couronne 18. La mobilité radiale de l'ensemble des mors 19 confère au système de serrage 17 sa capacité à varier entre une position serrée et une position écartée. Les ressorts de rappel 20 constituent un dispositif de rappel automatique du système de serrage 17 vers sa position serrée. La position écartée est commandée par des actions mécaniques externes appliquées aux mors 19 tendant à les écarter radialement en direction de leur état proche de la couronne 18. Au contraire, la position serrée est commandée automatiquement par les ressorts 20 lorsque aucune action mécanique externe n'est appliquée aux mors 19 en dehors de celles des ressorts 20, tendant à les rapprocher radialement en direction de leur état éloigné de la couronne 18. Lorsque la tige 13 est enfoncée de manière que le corps de la tige 13 s'étend axialement entre les mors 19 et que la tête 14 est en regard du fond du logement du pison 16, le retour automatique vers la position serrée a pour effet de créer le serrage radial de la tige 13 dans la zone axialement adjacente à la tête 14. Dans cette configuration, les mors 19 constituent des butées axiales pour la tête 14, afin de la retenir axialement à l'intérieur du logement du piston 16. Il en résulte que la position automatique serrée du système de serrage 17 assure l'accouplement mécanique du tirant et du piston 16 tant qu'aucune action externe ne vient écarter radialement les mors 19. Au passage vers la position écartée, la course radiale des mors 19 est suffisante pour permettre qu'en position écartée du système de serrage 17, la tête 14 soit libérée dans la direction axiale pour l'autoriser à passer axialement de part et d'autre du système de serrage 17. Comme illustré sur les figures 1 à 8, chaque mors 19 comporte une face interne destinée à venir appliquer les efforts radiaux sur la tige 13, qui est équipée d'un chanfrein incliné en direction du corps de la tige 13 en s'approchant de la tête 14 lorsque celle-ci est retenue par le système de serrage 17. Les chanfreins sont destinés à recevoir les actions mécaniques externes appliquées aux mors 19 pour le passage vers la position écartée. Pour transmettre de telles actions mécaniques externes lorsque la tige 13 est dans une configuration où la tête 14 est retenue par le système de serrage 17, ce dernier comporte une douille de débridage 21 sensiblement cylindrique montée coulissante coaxialement sur la tige de traction 13. La longueur de la douille 21, sa position axiale et son épaisseur à l'extrémité du côté de la tête 14 de la tige 13 sont choisies pour qu'un mouvement axial suffisant de la douille 21 en direction de la tête commande le passage du système de serrage 17 vers la position écartée par transformation d'un effort axial appliqué à la douille 21 en un effort radial transmis par l'extrémité de la douille 21 à chacun des mors 19 au niveau du chanfrein de sa face interne. La transformation d'un effort axial en un effort radial est réalisée, pour chaque mors 19, par l'inclinaison du chanfrein porté par ledit mors 19. Les efforts radiaux transmis aux mors 19 doivent être suffisants pour les écarter jusqu'à la position écartée du système de serrage 17. L'extrémité de la douille de débridage 21 opposée à la tête 14, c'est-à-dire du côté de l'extrémité filetée 15 de la tige de traction 13, comporte des moyens d'appui dans la direction axiale coopérant avec des moyens de retenue complémentaires portés par l'enclume 12. Les moyens d'appui sont constitués par une collerette radiale 22 destinée à venir s'appuyer axialement contre un épaulement de l'enclume 12 tourné vers l'intérieur, du côté de la chambre 11. Ces moyens complémentaires ont pour effet de garantir que la douille de débridage 21 reste confinée dans le volume délimité intérieurement par le carter 10 et l'enclume 12 tant que l'enclume 12 est fixée sur le carter 10, rendant la douille 21 imperdable sans démontage de l'enclume 12. La liaison pivot glissant entre le carter 10 et le tirant est constituée du côté de l'extrémité filetée 15 par une portée cyllindrique axiale agencée en périphérie du passage délimité par l'enclume 12, et du côté de la tête 14, par le montage du piston 16 dans la chambre 11. Pour réaliser les opérations de vissage et de dévissage de l'écrou à sertir sur l'extrémité filetée 15, l'appareil comporte un mécanisme d'entraînement en rotation (non représenté) du tirant autour de sa direction axiale. À titre d'exemple, un tel mécanisme d'entraînement peut être formé par un moteur de type électrique. Pour la liaison mécanique entre le tirant et le mécanisme d'entraînement en rotation, la tête 14 comprend un organe d'accouplement au mécanisme d'entraînement en rotation. Sur les figures, l'organe d'accouplement est constitué par un orifice axial 24 ayant une section polygonale dans lequel vient s'enclencher un tenon de forme complémentaire porté par une pièce rotative 23 du mécanisme d'entraînement en rotation. La pièce rotative 23 est montée dans le piston 16 selon une liaison pivot de direction axiale, apte à supprimer le degré de liberté en translation dans la direction axiale entre ces deux pièces. L'utilisation de l'appareil précédemment décrit est la suivante : dans la configuration normale d'exploitation (figure 1), le système de serrage 17 est en position serrée et assure la retenue axiale de la tête 14, et donc de l'ensemble de la tige de traction 1:3. Le mouvement du piston 16 du mécanisme d'actionnement en translation est directement transmis à la partie active du tirant, c'est-à-dire l'extrémité filetée 15 en saillie à l'extérieur de l'enclume 12. Le déplacement axial du piston 16 assure la variation de l'extrémité filetée 15 entre une position rentrée et une position sortie pour créer un bourrelet de sertissage dans une zone déformable de l'écrou à sertir. La douille de débridage 21 est confinée à l'intérieur du carter 10, retenu axialement par l'épaulement interne de l'enclume 12. Lorsque le tirant présente une usure imposant son remplacement, l'enclume 12 avantageusement amovible est retirée du carter 10 pour donner accès à la douille de débridage 21 (figure 2). Dans cet état, un effort axial de poussée F1 (figure F3) appliqué à la douille 21 provoque un déplacement axial de la douille 21 en direction de la tête 14. L'extrémité de la douille 21 du côté de la tête 14 venant en appui contre les chanfreins portés par les mors 19, l'effort axial F1 provoque ensuite la transmission d'efforts radiaux par la douille 21 aux mors 19. Ces efforts radiaux viennent s'opposer aux efforts permanents de sens opposé appliqués par les ressorts de rappel 20 aux mors 19, de manière à provoquer un déplacement Dl de ces derniers vers leur état proche de la couronne externe 18. Les déplacements D1 simultanés des mors 19 se traduisent par le passage du système de serrage 17 vers sa position écartée. Dans cette position du système de serrage 17, la tête 14 est libérée dans la direction axiale de sorte qu'elle peut passer axialement de l'autre côté du système de serrage (figure 4) en appliquant simplement un effort axial de traction F2 sur la tige 13, jusqu'à venir à l'extérieur du logement du piston 16. La tige de traction 13 et la douille de débridage 21 se déplacent axialement ensemble, la douille 21 étant portée par la tige 13 tirée selon F2. En se référant à la figure 5, l'effort F2 est prolongé jusqu'au retrait complet de la tige 13 et de la douille 21 à l'extérieur du carter 10 (figure 6). Le retrait du tirant est terminé et il suffit de séparer la douille 21 et la tige 13 usagée, en vue d'une utilisation ultérieure de la douille 21. La mise en place d'une nouvelle tige de traction 13 est ensuite réalisée en introduisant axialement la nouvelle tige 13 à l'intérieur du carter 10, en commençant par sa tête 14, jusqu'à rnettre en contact la tête 14 contre les chanfreins des mors 19 (figure 7). Dans cette configuration, l'application d'un effort axial de poussée F3 appliqué à la nouvelle tige 13 provoque la transmission d'efforts radiaux par la tête 14 aux mors 19. De la même manière qu'au moment de l'application de l'effort F1 sur la douille de débridage 21, les efforts radiaux induisent un déplacement D2 simultané des mors 19 se traduisant par le passage du système de serrage 17 vers sa position écartée. Dans cette position du système de serrage 17, la tête 14 est libérée dans la direction axiale de sorte qu'elle peut passer axialement de l'autre côté du système de serrage 17 jusqu'à venir contre la pièce rotative 23 en veillant à enclencher son tenon dans l'organe d'accouplement 24 porté par la tête 14. Le système de serrage 17 revient automatiquement vers sa position serrée par action des ressorts de rappel 20. Les mors 19 assurent le maintien en position de la nouvelle tige de traction 13 (figure 8). La mise en place de la nouvelle tige de traction 13 se termine après le montage de la douille de débridage 21 coaxialement sur la nouvelle tige 13 et après la fixation de l'enclume 12 sur le carter 10. L'appareil se trouve alors à nouveau dans l'état représenté sur la figure 1. De ce qui précède, on comprend que le retrait et la mise en place du tirant sont particulièrement simples, rapides, et ne nécessitent aucun outillage. D'autre part, la combinaison du système de serrage 17 réversible à rappel automatique vers la position serrée et de la douille de débridage 21 améliore la souplesse d'utilisation : ces deux éléments complémentaires permettent la mise en place indifférente de tige de traction 13 spécifiques ou constituées par des vis du commerce, ce sans nécessiter de pièces mécaniques additionnelles dans l'un ou l'autre des cas. Revendications1. Appareil pour la pose d'un écrou à sertir, comprenant un carter (10) renfermant : un tirant monté selon une liaison pivot glissant dans une direction axiale, et constitué par une tige de traction (13) ayant une extrémité filetée (15) en saillie d'une enclume (12) solidaire du carter (10) pour déplacer une partie coopérante de l'écrou à sertir, et une extrémité opposée dotée d'une tête (14), un mécanisme d'actionnement en translation du tirant dans la direction axiale entre une position sortie et une position rentrée de l'extrémité filetée (15), un mécanisme d'entraînement en rotation du tirant autour de la direction axiale, caractérisé en ce que le mécanisme d"actionnement en translation comporte un piston (16) déplaçable dans la direction axiale, et portant un système (17) de serrage radial de la tige (13), pouvant occuper une position serrée pour retenir la tête (14) axialement et une position écartée pour libérer la tête (14), ledit système de serrage (17) comprenant : un dispositif de rappel automatique vers la position serrée, - et une douille de débridage (21) montée coulissante coaxialement sur la tige (13) pour commander le passage du système de serrage (17) vers la position écartée lors d'un mouvement axial de la douille (21) en direction de la tête (14). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête (14) de la tige de traction (13) comprend un organe d'accouplement (24) au mécanisme d'entraînement en rotation. 12 5 3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extrémité de la douille de débridage (21) du côté de l'extrémité filetée (15) de la tige (13) comporte des moyens d'appui axial (22) coopérant avec des moyens de retenue complémentaires portés par l'enclume (12). 4. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système de serrage (17) comporte au moins deux mors (19) mobiles radialement dans des directions respectives agencées de manière concourante. 10 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque mors (19) comporte une face interne équipée d'un chanfrein incliné en direction du corps de la tige 13) en s'approchant de la tête (14) lorsque la tête (14) est en position retenue par le système de serrage (17). 15