Brevet FR3039447A1 — publié le 20170203

Domaine technique L'invention concerne un dispositif de serrage d'une pièce sur un outillage, du genre comportant une bride actionnée par un vérin, qui s'escamote en pivotant et qui se déplace linéairement dans la phase de serrage. Etat de la technique Les dispositifs de serrage sont bien connus en construction mécanique. Dans leur forme de réalisation la plus ancienne et la plus rudimentaire, ces dispositifs utilisent des vérins à vis fonctionnant à la manière d'un étau, ces dispositifs ayant cependant le défaut aujourd'hui rédhibitoire d'exiger un temps d'actionnement très important. Dans les dispositifs de serrage plus récents, qui utilisent des vérins hydrauliques ou pneumatiques, la bride est déplacée d'abord en pivotement pour être amenée au-dessus de la pièce à serrer et ensuite appliquée sur elle par translation selon l'axe de pivotement. L'avantage en est que le mouvement est rapide, que la pièce peut être dégagée facilement et que le mouvement de translation évite de déplacer ou contraindre la pièce lors du serrage. Le document DE 91-04053 U1 montre un exemple de ce type de dispositif de serrage. Compte tenu de la distance relativement importante entre son guidage et son appui sur la pièce à serrer, la bride elle-même peut subir une flexion, ce qui provoque une imprécision inacceptable du serrage et une limitation dans la force d'appui. Description de l'invention L'invention vise à fournir un dispositif de serrage dont la précision soit grande avec une capacité de serrage importante. Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un dispositif de serrage d'une pièce sur un outillage, comprenant une bride et des moyens 3039447 2 d'actionnement comprenant eux-mêmes un corps fixé en fonctionnement à l'outillage, la bride étant montée mobile sur le corps et sélectivement entraînée par les moyens d'actionnement, cette bride se débattant sur une course déterminée entre une position de serrage et une position de 5 relâchement, et subissant une translation pure selon un axe de bride à la fin de sa course vers sa position de serrage et une rotation selon le même axe de bride à la fin de sa course vers sa position de relâchement, le mouvement de la bride étant déterminé par des organes de guidage, le dispositif de serrage étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre des 10 premiers éléments d'appui comprenant un premier élément d'appui fixe par rapport au corps et un premier élément d'appui mobile lié à la bride, ces premiers éléments d'appui fixe et mobile coopérant sélectivement, au moins à la fin de la course de la bride vers sa position de serrage, pour s'offrir mutuellement, à distance des organes de guidage, un contact 15 glissant parallèle au mouvement de translation de la bride, et des deuxièmes éléments d'appui comprenant un deuxième élément d'appui fixe par rapport au corps et un deuxième élément d'appui mobile lié à la bride, ces deuxièmes éléments d'appui fixe et mobile coopérant pour s'offrir mutuellement un contact glissant parallèle au mouvement de 20 translation de la bride, les éléments d'appui permettant un arc-boutement de la bride sur la pièce à serrer. Grâce aux premiers éléments d'appui, la bride se solidarise du corps lorsqu'elle est en position de serrage, ce qui lui apporte une grande rigidité grâce à laquelle son extrémité ne risque pas de faire se déplacer la pièce à 25 serrer. De plus, à dimension comparable, la force transmissible est augmentée par rapport à l'art antérieur sans premiers éléments d'appui. L'élément d'appui mobile est par exemple constitué par un talon d'appui porté par la bride et s'étendant symétriquement de part et d'autre d'un plan médian de la bride et de la tige, et en ce que le premier élément 30 d'appui fixe est constitué par une surface d'appui du corps du vérin, sur 3039447 3 laquelle le talon d'appui s'appuie symétriquement par rapport audit plan médian. Selon une disposition particulière, la bride comporte un bec s'étendant de part et d'autre du plan médian dans une direction 5 sensiblement perpendiculaire à l'axe de bride. Selon une disposition constructive, les moyens d'actionnement comportent un vérin comprenant le corps et une tige mobile par rapport au corps selon un axe de vérin, la tige entraînant le mouvement de la bride. De manière particulière, la tige et la bride ont le même axe et sont 10 solidaires. La réalisation du dispositif en est simplifiée. De plus, on confère ainsi une plus grande rigidité à la bride. Le mouvement de rotation de la bride entraîne aussi celui de la tige, ce qui ne pose pas de problème. Selon une disposition, les organes de guidage comportent un alésage dont l'axe est l'axe de la tige et dans lequel la tige est montée 15 glissante et pivotante. Selon un perfectionnement, les organes de guidage comportent une plaquette amovible portant une rainure de guidage, et un organe de guidage monté sur la bride coopérant avec la rainure de guidage. On peut ainsi prévoir différents modèles de plaquette et utiliser celui qui est adapté 20 à l'utilisation particulière du dispositif, en déterminant la trajectoire de la bride. Ainsi, la translation peut être plus ou moins longue, la rotation plus ou moins rapide, plus ou moins ample et dans un sens ou dans l'autre. Selon une disposition constructive, les organes de guidage comportent une rainure longitudinale dans le prolongement de la rainure 25 de guidage. La phase de serrage avec un déplacement rectiligne se retrouve systématiquement dans toutes les versions et la rainure longitudinale, portée par le corps, limite ainsi la taille de la plaquette. Selon un perfectionnement, la bride comporte deux espaces de fixation de l'organe de guidage. L'organe de guidage peut prendre deux 30 positions différentes, ce qui augmente la modularité du dispositif, en permettant d'utiliser toute la plage de modulation offerte par la plaquette. 3039447 4 Cette disposition est particulièrement utile pour permettre d'inverser le sens de rotation de la bride, en conservant toute l'amplitude de mouvement commandée sur la largeur de la plaquette. Selon une caractéristique constructive, la rainure de guidage 5 comporte une portion hélicoïdale pour entraîner la rotation de la bride. Le mouvement de rotation reste combiné à un mouvement de translation de la bride et de la tige de vérin. Brève description des figures L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et 10 avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : - les figures 1 et 2 sont des vues en perspective d'un dispositif de serrage selon un mode de réalisation de l'invention, respectivement en position de relâchement et en position de serrage ; 15 - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe du dispositif de serrage de la figure 1, respectivement en position de relâchement et en position de serrage ; - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 3, sans la bride ; 20 - la figure 6 est une vue en perspective et en éclaté du dispositif de la figure 1. DESCRIPTION DETAILLEE Un dispositif de serrage d'une pièce sur un outillage, conforme à un mode de réalisation de l'invention, est montré sur les figures 1 à 6. Le 25 dispositif de serrage comporte une bride 1 et des moyens d'actionnement 2 comprenant eux-mêmes un corps 20 fixé en fonctionnement à l'outillage, non représenté. Le corps 20 est de forme extérieure cylindrique et est destiné à être inséré dans un logement creux cylindrique de l'outillage. Les moyens d'actionnement 2 comportent un vérin comprenant le corps 20 et 30 une tige 21 mobile par rapport au corps 20 selon un axe de vérin V. La 303 944 7 5 bride 1 a une forme générale en équerre s'étendant dans un plan médian M avec un bec 11 orienté sensiblement perpendiculairement par rapport à un tronc 12 de forme cylindrique dont l'axe est dans le plan médian M. Comme on le voit en particulier sur les figures 3 et 4 la bride 1 est fixée à 5 l'extrémité de la tige 21 par une vis 24 traversant le tronc 12. La tige 21 et la bride 1 ont ainsi le même axe V et sont solidaires. La bride 1 est montée mobile sur le corps 20, son tronc 12 étant guidé en translation et en rotation selon l'axe de bride dans un alésage 30 cylindrique du corps 20. La bride 1 se débat sur une course déterminée 10 entre une position de serrage, telle que montrée sur les figures 2 et 4, et une position de relâchement, telle que montrée sur les figures 1 et 3. Le dispositif de serrage comporte des organes de guidage 3 qui comportent l'alésage 30, qui guide la tige 21 et glissement et en pivotement, et une plaquette 31 amovible. La plaquette 31 est disposée à 15 l'opposé du bec 11 lorsque la bride 1 est en position de serrage et prend place dans une ouverture 32 du corps 20 qui donne accès au tronc 12 de la bride 1. Les organes de guidage comportent en outre une rainure de guidage 33 en regard de la bride 1 et portée par la plaquette 31, et un organe de guidage 34 monté sur la bride 1 coopérant avec la rainure de 20 guidage 33. En l'occurrence, l'organe de guidage est un galet 34 comportant une couronne 341 montée pivotante sur un pivot 342 vissé dans un espace de fixation 35 de la bride 1, c'est-à-dire un trou taraudé pratiqué selon une direction radiale au tronc 12. La rainure de guidage 33 comporte une portion hélicoïdale 331 pour 25 entraîner la rotation de la bride 1 sur la fin de la course vers la position de relâchement, et une portion rectiligne 332 dans une direction parallèle à l'axe de la bride 1 pour guider la bride 1 selon une translation pure à la fin de sa course vers sa position de serrage. La portion rectiligne 332 est prolongée par une rainure longitudinale 36 à l'intérieur du logement. La 30 plaquette 31 est maintenue par une vis à téton 37 insérée dans une direction longitudinale. 303 944 7 6 Le dispositif de serrage comporte en outre des premiers éléments d'appui 4 comprenant un premier élément d'appui fixe 41 par rapport au corps 20 et un premier élément d'appui mobile 42 lié à la bride 1, ces premiers éléments d'appui 4 fixe et mobile coopérant sélectivement, au 5 moins à la fin de la course de la bride 1 vers sa position de serrage, pour s'offrir mutuellement, à distance des organes de guidage 3, un contact glissant parallèle au mouvement de translation de la bride 1. Le premier élément d'appui mobile est constitué par un talon d'appui 42 porté par la bride 1 et s'étendant symétriquement de part et d'autre d'un plan médian M 10 de la bride 1 et de la tige 21, et le premier élément d'appui fixe est constitué par une surface d'appui 41 du corps 20 du vérin, sur laquelle le talon d'appui 42 s'appuie symétriquement par rapport audit plan médian M. La bride 1 et l'alésage 30 constitue respectivement un deuxième élément d'appui mobile 51 et fixe 52. Les premiers éléments d'appui 4 et les 15 deuxièmes éléments d'appui 5 permettent un arc-boutement de la bride 1 sur la pièce à serrer. En fonctionnement, on monte le dispositif dans le logement creux de l'outillage, lequel dispose d'arrivées pour un fluide sous pression, afin de commander le vérin. Des joints toriques en périphérie du corps 20 20 délimitent des espaces annulaires dans lesquels le fluide circule vers une chambre ou l'autre de commande du vérin. La fixation est assurée par trois blocs 25 coulissants radialement dans le corps 20 et commandés par des coins 26 poussés par des vis de pression 27. En supposant une position initiale comme étant la position de 25 relâchement, la tige 21 du vérin est sortie au maximum, et le galet de guidage 34 est placé dans la portion hélicoïdale 331 de la rainure de guidage 33 à l'extrémité opposée à la portion rectiligne 332. Lorsqu'on commande le passage vers la position de serrage, le vérin entraîne la tige 21 et donc la bride 1. Le galet de guidage 34 roulant dans 30 la portion hélicoïdale 331 de la rainure impose un pivotement de la bride 1 et de la tige 21 en même temps qu'elles se translatent. Lorsque le galet de 3039447 7 guidage 34 entre dans la portion rectiligne 332, puis dans la rainure longitudinale 36, la bride 1 et la tige 21 effectue une translation pure. Le talon d'appui 42 de la bride 1 glisse alors le long de la surface d'appui 41 du corps 20. Le bec 11 vient alors en appui sur une pièce, non 5 représentée, de telle sorte que la bride 1 s'immobilise en position de serrage en arc-boutement du talon d'appui 42 contre la surface d'appui 41. On peut ensuite commander le passage vers la position de relâchement en inversant le mouvement de la tige 21, la bride 1 effectuant alors un mouvement en sens inverse. 10 Selon une autre caractéristique de l'invention, la plaquette 31 peut être interchangée et l'organe de guidage 34 peut être changé de place vers un deuxième espace de fixation 35. Cette plaquette 31 peut avoir une rainure symétrique de celle du mode de réalisation exposé précédemment par rapport à un plan axial, de telle sorte que la position de relâchement 15 est symétrique de la position de relâchement exposée précédemment, sans que la position de serrage soit changée. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit uniquement à titre d'exemple. La liaison entre la tige et la bride pourrait être avec une possibilité de pivotement relatif. Le vérin pourrait être à un autre 20 emplacement, avec des moyens de transmission du mouvement de translation à la bride. Le galet de guidage pourrait être remplacé par un simple téton. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple. Le corps, au lieu d'être cylindrique, pourrait 25 comporter une embase à fixer sur une surface de l'outillage. REVENDICATIONS1. Dispositif de serrage d'une pièce sur un outillage, comprenant une bride (1) et des moyens d'actionnement (2) comprenant eux-mêmes un corps (20) fixé en fonctionnement à l'outillage, la bride (1) étant montée mobile sur le corps (20) et sélectivement entraînée par les moyens d'actionnement (2), cette bride (1) se débattant sur une course déterminée entre une position de serrage et une position de relâchement, et subissant une translation pure selon un axe de bride (V) à la fin de sa course vers sa position de serrage et une rotation selon le même axe de bride (V) à la fin de sa course vers sa position de relâchement, le mouvement de la bride (1) étant déterminé par des organes de guidage (3), le dispositif de serrage étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre des premiers éléments d'appui (4) comprenant un premier élément d'appui fixe (41) par rapport au corps (20) et un premier élément d'appui mobile (42) lié à la bride (1), ces premiers éléments d'appui fixe et mobile coopérant sélectivement, au moins à la fin de la course de la bride (1) vers sa position de serrage, pour s'offrir mutuellement, à distance des organes de guidage (3), un contact glissant parallèle au mouvement de translation de la bride (1), et des deuxièmes éléments d'appui (5) comprenant un deuxième élément d'appui fixe (51) par rapport au corps (20) et un deuxième élément d'appui mobile (52) lié à la bride (1), ces deuxièmes éléments d'appui fixe et mobile coopérant pour s'offrir mutuellement un contact glissant parallèle au mouvement de translation de la bride (1), les éléments d'appui (4, 5) permettant un arc-boutement de la bride (1) sur la pièce à serrer. 2. Dispositif de serrage selon la revendication 1, dans lequel le premier élément d'appui mobile est constitué par un talon d'appui (42) porté par la bride (1) et s'étendant symétriquement de part et d'autre d'un plan médian (M) de la bride (1) et de la tige (21), et en ce que le premier 3039447 9 élément d'appui fixe est constitué par une surface d'appui (41) du corps (20) du vérin, sur laquelle le talon d'appui (42) s'appuie symétriquement par rapport audit plan médian (M). 3. Dispositif de serrage selon la revendication 2, dans lequel la 5 bride (1) comporte un bec (11) s'étendant de part et d'autre du plan médian (M) dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de bride (V). 4. Dispositif de serrage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens d'actionnement (2) comportent un 10 vérin comprenant le corps (20) et une tige (21) mobile par rapport au corps (20) selon l'axe de bride (V), la tige (21) entraînant le mouvement de la bride (1). 5. Dispositif de serrage selon la revendication 4, dans lequel la tige (21) et la bride (1) ont le même axe et sont solidaires. 15 6. Dispositif de serrage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le deuxième élément d'appui fixe (51) est un alésage dont l'axe est l'axe de la tige (21) et le deuxième élément d'appui mobile (52) est la bride (1) montée glissante. 7. Dispositif de serrage selon la revendication 6, dans lequel les 20 deuxièmes éléments d'appui font partie des organes de guidage (3), la tige étant montée pivotante. 8. Dispositif de serrage selon la revendication 7, dans lequel les organes de guidage (3) comportent une plaquette (31) amovible portant une rainure de guidage (33), et un organe de guidage (34) monté sur la 25 bride (1) coopérant avec la rainure de guidage (33). 9. Dispositif de serrage selon la revendication 7, dans lequel les organes de guidage (3) comportent une rainure longitudinale (36) dans le prolongement de la rainure de guidage (33). 3039447 10 10. Dispositif de serrage selon la revendication 7, dans lequel la bride (1) comporte deux espaces de fixation (35) de l'organe de guidage (34). 11. Dispositif de serrage selon la revendication 7, dans lequel la 5 rainure de guidage (33) comporte une portion hélicoïdale (331) pour entraîner la rotation de la bride (1).