FR2585779A1 - Dispositif d'avance - Google Patents

Abstract

UN DISPOSITIF D'AVANCE EST MUNI D'UN ENSEMBLE CYLINDRE-PISTON A COMMANDE PNEUMATIQUE. CE DERNIER COMPREND UN CYLINDRE 6 FIXE EN POSITION STATIONNAIRE ET FERME A SES DEUX COTES FRONTAUX PAR DES COUVERCLES 7, 8 DE CYLINDRE, DANS LEQUEL UN PISTON 9 EST GUIDE COULISSANT LONGITUDINALEMENT, PISTON QUI EST ASSEMBLE A UNE TIGE DE PISTON 13. CETTE DERNIERE TRAVERSE UN 8 DESCOUVERCLES DU CYLINDRE, ET EST ASSEMBLEE FIXEMENT A UNE PARTIE MENEE 23 PAR LE TRONCON DE TIGE DE PISTON 19 QUI EST SITUE A L'EXTERIEUR DU CYLINDRE 6. AU NIVEAU DE LA PERIPHERIE EXTERNE DU CYLINDRE 6, IL EST PREVU AU MOINS DEUX SURFACES DE GUIDAGE 30, 31 PLANES, SENSIBLEMENT DIAMETRALEMENT OPPOSEES, PARALLELES ENTRE ELLES ET S'ETENDANT PARALLELEMENT AU SENS LONGITUDINAL 25 DU CYLINDRE, QUI SONT FIXEES SANS POSSIBILITE DE ROTATION PAR RAPPORT AU CYLINDRE 6. EN OUTRE, LA PARTIE MENEE 23 POSSEDE AU MOINS DEUX SURFACES D'APPUI 32, 33, CHACUNE EN VIS-A-VIS D'UNE DES SURFACES DE GUIDAGE 30, 31, QUI S'APPUIENT SUR LES SURFACES DE GUIDAGE 30, 31 AVEC POSSIBILITE DE DEPLACEMENT DANS LE SENS LONGITUDINAL ET SANS POSSIBILITE DE ROTATION.

Description

I "Dispositif d'avance" La présente invention concerne un dispositif

d'avance, avec un ensemble cylindre-piston à commande pneumatique, qui comprend un cylindre fixé en position stationnaire et fermé à ses deux côtés frontaux par des couvercles de cylindre, un piston guidé coulissant longitudinalement dans ce cylindre, et une tige de piston assemblée au piston et traversant de manière étanche un des couvercles de cylindre, avec une partie menée assemblée fixement au tronçon de la tige de piston qui est situé à l'extérieur du cylindre, et accomplissant un mouvement d'avance linéaire dans le sens longitudinal du cylindre lors de l'actionnement de l'ensemble cylindre-piston, et avec un

guidage pour la partie menée.

Des dispositifs d'avance de ce type sont employés en construction mécanique, par exemple pour, dans une machine-outil, transporter une pièce travaillée à une position voulue. La partie menée est alors réalisée sous la forme d'un chariot qui est monté sur la tige de piston dans le prolongement axial de cette dernière. Le côté supérieur de la partie menée, conçue comme chariot porte-pièce, est configuré de telle sorte qu'il peut porter une pièce travaillée. Le côté inférieur opposé du chariot se déplace dans un guidage qui constitue simultanément un palier lisse absorbant la pression engendrée par la force d'inertie de la pièce travaillée. Par une commande correspondante de l'ensemble cylindre-piston, on peut déplacer la pièce travaillée dans le sens longitudinal du cylindre, et éventuellement la positionner en tous points voulus. D'autres applications du dispositif d'avance précité sont envisageables; on se contentera de mentionner, à titre d'exemple, son emploi comme éjecteur de pièces travaillées, o la partie menée est conçue comme coulisseau conforme aux exigences. Tous ces dispositifs d'avance connus ont l'inconvénient de présenter une longueur de construction relativement importante dans le sens de déplacement, de sorte que les machines qui en sont équipées présentent elles-même un volume constructif relativement important. La grande longueur de construction provient du fait que l'ensemble cylindre-piston et la partie menée sont disposés l'un à la suite de l'autre dans le sens axial. Un tel agencement engendre en outre un montage long et coûteux du dispositif d'avance, nécessitant des opérations d'ajustement. En effet, comme le guidage de la partie menée doit nécessairement être monté sur le bâti de la machine lui-même, un alignement précis du dispositif d'avance s'avère nécessaire pour garantir le coulissement correct de la partie menée sur le guidage, ce qui engendre bien sûr des frais de montage élevés. On notera en outre - facteur non des moindres- que la fabrication du guidage de la partie menée est coûteuse; ce guidage doit à chaque fois être adapté tant à la géométrie de la partie menée qu'à celle de la machine équipée du dispositif d'avance, ce qui prend beaucoup de temps. Des types de machines différents nécessitent donc des formes de réalisation différentes du guidage. Cet inconvénient se ressent surtout dans la construction de machines spéciales, car les machines y sont souvent des pièces uniques, nécessitant à chaque fois une configuration de la

partie menée et du guidage qui leur soit propre.

L'invention a pour but de fournir un dispositif d'avance du type mentionné en introduction qui puisse être appliqué universellement à toute machine à équiper, sans nécessiter d'adaptations spéciales et tout en assurant un guidage optimal de la partie menée, qui possède une structure simple, notamment en ce qui concerne le guidage, et qui soit d'un montage simple et

présente un mode de construction compact.

Ce but est atteint en ce qu'il est prévu, au niveau de la périphérie externe du cylindre, au moins deux surfaces de guidage planes, sensiblement diamétralement opposées, parallèles entre elles et s'étendant parallèlement au sens longitudinal du cylindre, qui sont fixées sans possibilité de déplacement axial et sans possibilité de rotation par rapport au cylindre, en ce que la partie menée possède au moins deux surfaces d'appui tournées chacune en vis-à-vis d'une des surfaces de guidage et parallèles à ces dernières, et en ce que chaque surface d'appui s'appuie sur la surface de guidage correspondante avec possibilité de déplacement dans le sens longitudinal du cylindre et sans possibilité de rotation par rapport à l'axe longitudinal du cylindre. Selon l'invention, l'ensemble cylindre-piston prend donc maintenant lui- même en charge le guidage de la partie menée, de sorte

qu'on n'a pas besoin de monter sur la machine à équiper un guidage séparé.

Cela simplifie considérablement le montage du dispositif d'avance sur une machine à équiper, car il n'y a plus à effectuer d'opérations d'ajustement du guidage. L'adaptation de la partie menée au guidage s'effectue directement lors de la fabrication et du montage du dispositif d'avance lui-même. Les possibilités d'application du dispositif d'avance selon l'invention sont ainsi universelles; quel que soit le type de machine à équiper, on peut toujours employer le même type de dispositif d'avance ou encore de guidage. Dans le même temps, le guidage de la partie menée est nettement plus précis, car l'adaptation mutuelle des surfaces d'appui et des surfaces de guidage peut avoir lieu directement lors de la fabrication du dispositif d'avance. Il est bien évident qu'on peut ainsi respecter des tolérances nettement plus réduites que dans le cas d'un mode de réalisation du type précité. Un autre avantage du dispositif d'avance selon l'invention est à voir dans l'économie non négligeable de matériel qu'il apporte, du fait que les surfaces de guidage peuvent être formées directement sur le cylindre lui-même. On comprendra enfin que le dispositif d'avance selon l'invention présente une forme de construction plus compacte, attendu que le guidage de la partie menée s'effectue au voisinage immédiat du cylindre, et non en amont ou en aval de ce dernier. Il est ainsi possible de réduire fortement la longueur de construction de la partie menée qui, à l'état rentré de la tige de piston, dépasse du cylindre dans le sens longitudinal de ce dernier. Cela permet donc une diminution de l'ensemble du volume de construction de la machine à équiper. Comme la partie menée est guidée en des points diamétralement opposés, tout flambage du dispositif d'avance est exclu, même lorsque la tige de piston est déployée relativement loin hors du cylindre et qu'apparaissent dans le même temps des forces transversales. Un autre avantage du dispositif d'avance selon l'invention réside dans le fait que les surfaces de guidage et d'appui, qui sont en contact plan entre elles, constituent simultanément une sécurité contre la rotation, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de prendre le

cas échéant en la matière des précautions supplémentaires.

Selon une configuration particulière, la longueur de la partie menée, mesurée dans le sens longitudinal du cylindre, est au maximum sensiblement égale à celle du cylindre muni des couvercles de cylindre, la partie menée étant, lorsque la tige de piston est rentrée dans le cylindre, située sensiblement radialement en vis-à-vis de la périphérie externe du cylindre, de sorte que, à l'état rentré de la tige de piston, la longueur de l'ensemble du dispositif d'avance est approximativement égale à celle du cylindre. On obtient ainsi une forme de construction compacte du dispositif d'avance selon l'invention. A l'état rentré de la tige de piston, la longueur de construction du dispositif n'est sensiblement pas supérieure à la longueur du cylindre lui-même. Selon une autre configuration, la partie menée possède une surface d'entraînement notamment plane, sur laquelle un objet, notamment une pièce travaillée à déplacer, est fixé de manière amovible, et qui est disposée en vis-à-vis et de préférence en parallèle d'une des surfaces d'appui, éloignée du cylindre par rapport à ladite surface d'appui et tournée à l'opposé de ce dernier, la surface d'entraînement étant opportunément, du moins à l'état rentré de la tige de piston et vue en projection latérale, disposée sensiblement entre les couvercles du cylindre et en vis-à-vis de la surface de guidage correspondante. Cette configuration assure, pour un dispositif d'avance de dimensions compactes, un parcours de déplacement important de la surface d'entraînement. La surface de guidage du cylindre qui est directement en vis-à-vis de cette surface d'entraînement absorbe ici la force d'inertie de la pièce travaillée à déplacer, tandis que la paire de surfaces diamétralement opposée prend en charge les éventuels moments de flexion apparaissant lors du déploiement de la tige de piston. Ces considérations valent également pour une autre configuration supplémentaire, particulièrement avantageuse, qui décrit une forme de réalisation particulièrement simple de

la partie menée.

Selon une autre configuration, la partie menée est constituée par un chariot mené sensiblement en forme de pot ou encore de godet muni d'un fond de chariot rectangulaire ou carré et fixé en position centrée sur la tige de piston, chariot dont l'ouverture est orientée dans le sens longitudinal du cylindre et est tournée vers le cylindre qui, selon la position de la tige de piston, s'enfonce plus ou moins profondément dans l'ouverture, les surfaces d'appui étant disposées sur les côtés intérieurs de deux parois en vis-à-vis du chariot. Cette disposition assure en outre, pour une structure compacte du dispositif d'avance, une protection de l'ensemble cylindre-piston servant de partie menante, qui est entouré dans sa majeure partie par le chariot mené

en forme de godet.

Suivant une autre configuration, une surface de contact plane et s'étendant dans le sens longitudinal du cylindre est respectivement prévue sur le côté intérieur de chacune des troisième et quatrième parois latérales, en vis-à-vis et dépourvues de surfaces d'appui, du chariot mené, ou encore est formée par ce côté intérieur lui-même, lesquelles surfaces de contact sont en contact glissant avec des surfaces de guidage latéral, d'une configuration complémentaire et mutuellement diamétralement opposées, disposées au niveau de la périphérie externe du cylindre, les surfaces d'appui étant disposées à angle droit des surfaces de contact et les surfaces de guidage à angle droit des surfaces de guidage latéral et les surfaces associées entre elles étant ainsi, vues perpendiculairement à leur sens longitudinal et dans le sens longitudinal du cylindre, respectivement disposées opportunément en forme de rectangle ou encore de carré, les surfaces respectivement d'appui ou de contact entourant coaxialement et avec jeu de glissement les surfaces respectivement de guidage ou de guidage latéral. Cette disposition apporte en outre un guidage latéral de la partie menée, ce qui augmente encore la précision du guidage. Cette forme de réalisation est particulièrement avantageuse lorsque des forces latérales additionnelles agissent sur la partie menée. Suivant une autre configuration, les surfaces d'appui, et le cas échéant les surfaces de contact, s'étendent sur toute la longueur des branches du U ou encore des parois latérlaes du chariot mené en forme de pot ou encore de godet dont la longueur est sensiblement égale à celle du cylindre et/ou les surfaces de guidage, et le cas échéant les surfaces de guidage latéral, s'étendent sensiblement sur toute la longueur du cylindre. Cette disposition assure une répartition optimale de la force d'inertie exercée par la pièce travaillée à transporter. Dans le même temps, on assure un guidage sur une

grande surface à toutes les positions de la partie menée.

Suivant une autre configuration, la surface d'entraînement est prévue sur le côté opposé au cylindre d'une des branches du U ou encore d'une des parois latérales du chariot mené. Cette configuration apporte une structure

géométriquement simple de la partie menée.

Suivant encore une autre configuration, les surfaces de guidage, et le cas échéant les surfaces de guidage latéral, soit sont directement formées par la surface externe des parois latérales du cylindre présentant un contour rectangulaire ou carré, soit sont prévues sur les surfaces tournées radialement vers l'extérieur de plaques de glissement intercalées entre la paroi du cylindre et les surfaces d'appui et le cas échéant de contact, et assemblées sans possibilité de rotation au cylindre. Cette configuration assure, avec un faible nombre d'éléments de construction, l'obtention d'un guidage précis de la partie menée. On peut avantageusement faire appel à un cylindre doté d'un contour externe rectangulaire ou carré et présentant à l'intérieur un alésage cylindrique circulaire, permettant l'emploi de pistons normalisés, peu coûteux. Afin de permettre le remplacement de surfaces de guidage usées, il est possible d'intercaler des plaques de glissement entre les faces externes planes du cylindre et les surfaces d'appui ou encore de contact. Mais il est encore plus simple, comme le propose une autre configuration supplémentaire, d'emmancher sur le cylindre un manchon de -glissement présentant un profil creux rectangulaire ou carré. Cela garantit

un guidage fiable de la partie menée sur tous les côtés.

Enfin, deux autres configurations permettent un mode avantageux d'amenée de fluide de pression aux différentes chambres de travail du cylindre dans le cas o le cylindre comporte deux chambres de travail situées à l'intérieur du cylindre et séparées entre elles par le piston, dans chacune desquelles débouche un canal d'écoulement qui, à son autre extrémité, débouche dans l'environnement par l'intermédiaire d'un orifice de

raccordement destiné au raccordement d'une conduite de fluide de pression.

Suivant la première de ces deux configurations, les deux orifices de raccordement sont pratiqués dans le couvercle du cylindre qui est opposé au couvercle du cylindre que traverse la tige de piston, le canal d'écoulement affecté au premier orifice de raccordement débouchant directement dans la chambre de travail éloignée de la tige de piston, et le canal d'écoulement affecté au deuxième orifice de raccordement et menant dans la chambre de travail située du côté de la tige de piston étant constitué par un système de canaux. Suivant la seconde de ces deux configurations, le système de canaux comprend le canal de passage d'un tube disposé coaxialement au cylindre et traversant au moins une partie de ce dernier dans le sens longitudinal, lequel tube débouche à une extrémité au deuxième orifice de raccordement et s'enfonce, à l'autre extrémité, de manière étanche et en coulissement, dans un alésage récepteur en forme de trou borgne pratiqué dans le piston et dans la tige de piston depuis le côté tourné vers les orifices de raccordement, alésage qui présente un diamètre supérieur au diamètre extérieur du tube, et qui est relié à la chambre du cylindre située du côté de la tige de piston par l'intermédiaire d'un alésage transversal traversant la paroi de la tige de piston au voisinage du piston, la longueur du tube étant de préférence sensiblement égale à la longueur du cylindre, et la longueur de l'alésage récepteur étant légèrement supérieure, de sorte que le tube peut, selon la position du piston ou encore de la tige de piston, s'enfoncer plus ou moins

profondément dans l'alésage récepteur.

Le principal avantage de ces deux configurations est que la chambre de travail située du côté de la tige de piston peut être elle-aussi alimentée ou évacuée en pression même si la partie menée présente une forme de pot ou de godet, et donc qu'une amenée conventionnelle du fluide de pression

s'avère impossible.

L'exposé qui suit explicite l'invention à l'aide d'un exemple de réalisation du dispositif d'avance selon l'invention représenté sur le dessin annexé, dans lequel: Figure I est une vue en coupe longitudinale du dispositif d'avance selon l'invention, la partie de commande étant schématiquement suggérée; et Figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif selon Figure 1,

selon la ligne de coupe 11-11 de Figure 1.

Le dispositif d'avance 1 selon l'invention est entraîné par un ensemble cylindre-piston 5 à commande pneumatique ou hydraulique. Ce dernier comprend un cylindre 6 qui est fermé à ses deux côtés frontaux par des couvercles de cylindre, respectivement 7, 8. A l'intérieur du cylindre se trouve un piston 9 guidé coulissant longitudinalement de manière étanche dans le sens longitudinal, qui divise l'intérieur 10 du cylindre en deux chambres de travail 11, 12. Ce piston est assemblé fixement à une tige de piston 13, qui se raccorde coaxialement au piston 9 et traverse, en position centrale et en étant guidée de manière étanche, un des couvercles du cylindre (le couvercle 8). Le guidage de la tige de piston s'effectue au moyen d'une bague 14 qui l'entoure coaxialement et qui est montée dans l'alésage traversant le couvercle 8, l'étanchéification elle- même étant assurée par une bague à lèvres avec ressort 15, qu'on s'est contentée de suggérer schématiquement. Le cylindre 6 est, par l'intermédiaire du couvercle opposé 7, fixé de manière amovible à une partie 16 de la machine schématiquement représentée, au moyen par exemple d'un assemblage par vis 17 suggéré sur le dessin. Sur l'extrémité libre 18 du tronçon 19 de la tige de piston qui fait saillie hors du cylindre, une partie menée 23 est vissée de manière amovible; lors du déplacement du piston 9, la partie menée 23 accomplit un mouvement d'avance linéaire correspondant dans le sens longitudinal 25 du cylindre 6, comme indiqué par la flèche 24. Le déplacement du piston 9 est obtenu au choix par alimentation en fluide de pression des deux chambres de travail 11, 12 ou par évacuation de fluide de pression hors de ces chambres, la commande correspondante pouvant être effectuée par l'intermédiaire d'un dispositif de commande 26, qui dans le présent exemple de réalisation est un distributeur 4-2 voies. On décrira plus loin en détail le guidage du fluide de

pression dans l'ensemble cylindre-piston 5.

Figure I représente le dispositif d'avance 1 monté en position horizontale; une surface de montage 27 se trouve sur le côté supérieur, tourné verticalement vers le haut, de la partie menée 23, surface sur laquelle est fixée, d'une manière adéquate non représentée, une piece travaillée 28 représentée schématiquement. Cette pièce doit être positionnée en des points donnés en déplaçant la partie menée 23; une telle nécessité est fréquente dans les machines-outils et c'est la raison pour laquelle les principales applications du dispositif d'avance selon l'invention concernent de telles machines. Afin d'obtenir un mouvement d'avance le plus précis

possible, des guidages sont nécessaires; on va maintenant les décrire.

Au niveau de la périphérie externe 29 du cylindre 6, on trouve tout d'abord deux surfaces de guidage 30, 31 planes, diamétralement opposées, qui s'étendent parallèlement au sens longitudinal 25 du cylindre et sont disposées parallèlement et à distance l'une de l'autre. Elles sont fixées sans possibilité de rotation par rapport au cylindre 6. Elle s'étendent de préférence à angle droit d'un des rayons radiaux partant de l'axe longitudinal 25. Par ailleurs, la partie menée 23 est elle-aussi munie de deux surfaces d'appui 32, 33 disposées parallèlerrient et à distance l'une de l'autre, qui sont chacune tournée en vis-à-vis vers une des surfaces de guidage 30, 31, en s'étendant parallèlement à cette dernière. La distance entre les deux surfaces d'appui 32, 33 est sensiblement égale à la distance entre les deux surfaces de guidage 30, 31, de sorte que les surfaces de guidage et d'appui respectivement correspondantes 30, 32; 31, 33 s'appuient l'une contre l'autre avec jeu de glissement. Cela permet un déplacement de la partie menée 23 par rapport au cylindre 6, qui s'effectue parallèlement au plan des surfaces de guidage et d'appui, et qui reste limité dans le sens longitudinal 25 du cylindre 6 du fait de la liaison fixe entre la partie menée 23 et la tige de piston 13. L'appui à plat de la partie menée 23 sur les surfaces de guidage , 31, qui s'effectue par l'intermédiaire des surfaces d'appui de ladite partie 23, empêche simultanément la rotation de la partie menée, car, comme on l'a déjà mentionné, les surfaces de guidage sont assemblées sans possibilité de rotation au cylindre 6 qui est fixé en position stationnaire. Les surfaces correspondant entre elles 30 à 33 exercent donc avantageusement une double fonction, avec un faible nombre d'éléments constructifs et une configuration

d'ensemble simplifiée.

En vue d'obtenir un mode de construction compact, la partie menée 23 est configurée en forme de pot ou encore de godet, et présente, en coupe longitudinale, la forme d'un U. L'axe longitudinal de cette partie menée 23, qui sera désignée ci-après "chariot mené 36", et donc avec lui son côté ouvert, s'étend dans le sens longitudinal 25 du cylindre, le côté ouvert étant tourné vers le cylindre 6. Le fond 37 du chariot mené 36, qui est opposé au côté ouvert et qui est constitué par la partie transversale du U vu en coupe longitudinale, est assemblé fixement au tronçon 19 de la tige de piston. A cet effet, le fond 37 est muni d'un alésage axial en position centrale, par lequel il est emmanché sur une section filetée 39 prévue à l'extrémité libre 18 de la tige de piston 13; le fond 37 est fixé sur la section 39 à l'aide d'un écrou de fixation 42. Les dimensions internes du chariot mené 36 sont adaptées aux dimensions du cylindre de telle sorte que le cylindre peut

s'enfoncer dans l'espace intérieur 43 délimité par le chariot mené.

Le chariot mené 36 présente, en coupe transversale, un contour carré; le fond 37 a la forme d'une plaque carrée, et les parois 44, 44', 44" et 44"' du chariot forment un profilé creux carré. Les surfaces d'appui 32, 33 sont formées sur les côtés intérieurs -tournés vers l'espace intérieur 43de deux parois opposées 44, 44'. Dans la vue en coupe longitudinale selon Figure 1, les surfaces d'appui 32, 33 se trouvent donc sur les côtés intérieurs en vis-à-vis des deux branches opposées du U. Il ressort de ce qui précède que la partie menée est conçue comme un chariot mené en forme de pot, qui présente une section carrée et, en coupe longitudinale, la forme d'un U. Toutefois, il n'est pas impérativement nécessaire de prévoir un chariot ainsi configuré; l'important est que la partie menée ait globalement la forme d'un U. Néammoins, la suite de la

description se rapportera à un chariot mené en forme de pot.

La longueur du chariot mené 36, mesurée dans le sens longitudinal 25 du cylindre, est sensiblement égale à la longueur du cylindre 6 muni de ses couvercles 7, 8. On assure ainsi que, lorsque la tige de piston 13 est rentrée dans le cylindre 6, la quasi-totalité du cylindre est reçue dans l'espace intérieur 43 du chariot mené. A cet état rentré, les parois 44 44"' du chariot se trouvent, par rapport à l'axe longitudinal 25, radialement en vis-à-vis de la périphérie externe du cylindre 6, de sorte qu'à l'état rentré de la tige de piston, la longueur totale du dispositif d'avance est sensiblement

égale à la longueur précitée du cylindre.

La surface de montage ou encore d'entraînement 27 déjà citée, sur laquelle peut être montée une pièce travaillée ou autre objet similaire, et qui est sensiblement plane, est disposée sur une des deux parois du chariot qui présentent les surfaces d'appui 32, 33, à savoir sur le côté externe -opposé à la surface d'appui 32- de la paroi supérieure 44 du chariot. La

surface d'entraînement 27 est disposée parallèlement à la surface d'appui 32.

En conséquence, la surface d'entraînement 27 vient se situer, dans la vue de côté selon Figure I et à l'état rentré de la tige de piston 13, sensiblement entre les deux couvercles 7, 8 du cylindre, et en vis-à-vis de la surface de guidage correspondante. La force d'inertie exercée par la pièce travaillée 28 est ainsi transmise à plat sur la surface de guidage 30 voisine de la surface d'entraînement, garantissant ainsi un guidage satisfaisant. Le déploiement de la tige de piston 13 s'accompagne du déplacement de la surface d'entraînement 27 et de la surface d'appui 32 par rapport à la surface de guidage 30. A l'état déployé de la tige de piston 13, la force d'inertie de la pièce travaillée 30 exerce donc un moment de flexion sur la tige de piston 13, qui peut avoir une action néfaste sur cette dernière. La surface d'appui opposée 33 sert à contrecarrer cette action; elle s'appuie contre la surface de guidage correspondante 31, diamétralement oppposée à la première surface de guidage 30. De la sorte, aucune force transversale n'est exercée sur la tige de piston, garantissant ainsi un fonctionnement du dispositif

d'avance I accompagné de peu d'usure.

Afin d'assurer un guidage optimal quelle que soit la position de la tige de piston, il est prévu que les surfaces d'appui 32, 33 s'étendent sur toute la longueur des branches du U ou encore des parois 44, 44' du chariot, longueur qui est approximativement égale à celle du cylindre. De même, les surfaces de guidage 30, 31 s'étendent sur une longueur égale à celle du cylindre. On obtient ainsi, à toutes les positions de la tige de piston, une surface de contact relativement importante entre les surfaces d'appui et les surfaces de guidage, de sorte que la pression superficielle est faible, permettant un

déplacement en souplesse du chariot mené par rapport au cylindre.

Selon un autre exemple de réalisation, seule la longueur des surfaces de guidage 30, 31 est égale à celle du cylindre, tandis que la longueur des surfaces d'appui est inférieure, ces dernières étant formées sur l'ouverture du chariot qui est opposée au fond 37. De même, on peut prévoir une autre forme de réalisation selon laquelle seules les surfaces d'appui présentent une longueur égale à celle du cylindre, tandis que la surface de guidage est prévue au niveau du couvercle 8 du cylindre, situé du côté de la tige de piston. Ces formes de réalisation ne remettent pas en question la qualité du guidage, tandis que les différentes surfaces sont d'une réalisation plus simple et plus économique (ces formes de réalisation ne sont pas représentées sur le dessin). La forme de godet donnée au chariot mené 36 présente l'avantage que le cylindre est protégé, étant, selon la position de la tige de piston, entouré plus ou moins entièrement. Mais un autre avantage d'une telle configuration est à voir dans le fait qu'il est possible de former, sur les côtés intérieurs

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1il des deux parois 44", 44"' du chariot -parallèles entre elles, diamétralement opposées et dépourvues de surfaces d'appui-, des surfaces de contact 46, 47 planes, s'étendant dans le sens longitudinal du cylindre; on l'a fait dans le présent exemple de réalisation, comme le montre Figure 2. Les surfaces de contact 46, 47 sont en contact glissant avec des surfaces de guidage latéral 48, 49, d'une configuration complémentaire et mutuellement diamétralement opposées, disposées au niveau de la périphérie externe du cylindre. Les surfaces de contact et de guidage latéral 46 à 49 sont disposées à angle droit des surfaces de guidage et d'appui 30 à 33. Perpendiculairement au sens longitudinal 25 du cylindre, les surfaces d'appui 32, 33 présentent conjointement avec les surfaces de contact 46, 47 la forme d'un carré, à l'intérieur duquel estdisposé un carré complémentaire formé par les surfaces de guidage 30, 31 et de guidage latéral 48, 49. Les surfaces du premier groupe cité entourent donc coaxialement et avec jeu de glissement les

surfaces du deuxième groupe.

Selon l'invention, le dispositif d'avance est donc doté, en plus du guidage absorbant la force d'inertie de la pièce travaillée, d'un guidage latéral améliorant la précision du guidage de la tige de piston. Cela est particulièrement avantageux lorsque le chariot mené est en outre exposé à des sollicitations latérales -ce qui est souvent le cas dans des machinesoutils. On va maintenant décrire la manière dont sont réalisées les surfaces de guidage et de guidage latéral 30, 31; 48, 49 qui sont prévues au niveau de la périphérie externe du cylindre 6. A cet effet, il est prévu dans le présent exemple de réalisation un cylindre 6 présentant, en coupe transversale, un contour extérieur carré, dont les quatre faces externes 34, 34', 35, 35', disposées à angle droit les unes des autres et s'étendant dans le sens longitudinal 25 du cylindre, sont chacune disposées parallèlement à une des surfaces de guidage 30, 31 ou selon le cas de guidage latéral 48, 49. Mais dans le même temps, ces faces externes s'étendent également parallèlement aux surfaces d'appui et de contact 32, 33; 46, 47. Selon l'invention, les surfaces de guidage ou selon le cas de guidage latéral sont prévues sur les surfaces externes 50 à 50"', tournées radialement vers l'extérieur, de plaques de glissement 51 à 51"' intercalées entre les faces externes du cylindre 6 et les surfaces d'appui ou selon le cas de contact 32, 33; 46, 47, et assemblées au cylindre sans possibilité de rotation. Ces plaques s'appuient donc chacune par l'une de leurs deux faces contre une des faces externes du cylindre, et par leur autre face contre une des surfaces d'appui ou selon le cas de contact. Les plaques de glissement 51 à 51"' peuvent être configurées séparément; un autre possibilité avantageuse, utilisée dans le présent exemple de réalisation, consiste en ceci qu'elles forment un manchon de glissement 52, réalisé en une pièce et présentant un profil creux carré. Les dimensions internes de ce manchon sont prévues complémentaires des dimensions externes radiales du cylindre 6, de sorte que le manchon 52 peut être emmanché par complémentarité de forme sur le cylindre 6, coaxialement et sans possibilité de rotation. Le contour externe du manchon 52 est prévu complémentaire du contour interne du chariot mené 36, de sorte que le manchon est lui-même entouré par ce dernier coaxialement et en assemblage par complémentarité de forme -tout en conservant d'ailleurs la

possibilité de déplacement longitudinal du chariot mené.

La fixation du manchon de glissement 52 s'effectue opportunément en dotant chacun des couvercles 7, 8 du cylindre d'un collet bridé 53, 53', circulaire et radialement proéminent, entre les épaulements axials duquel est

serré le manchon de glissement 52.

L'emploi de plaques de glissement ou du manchon de glissement précité ménage la possibilité d'entreprendre en cas d'usure un remplacement des surfaces de guidage, sans qu'il soit nécessaire pour cela de remplacer le cylindre lui-même. Il reste bien sûr toujours possible de renoncer à un manchon de glissement ou autre élément similaire, les surfaces de guidage ou, selon le cas, de guidage latéral étant alors directement formées par les faces externes 34 à 35' d'un cylindre présentant un contour externe carré (cette possibilité n'est pas représentée sur le dessin). On notera toutefois que l'emploi d'un manchon de glissement présente l'avantage de permettre un usinage plus précis des surfaces de guidage, le manchon étant d'un

maniement plus aisé.

A la Figure 1, les références 54 et 54' désignent respectivement la position, représentée en pointillés, du chariot mené et de la pièce travaillée lorsque la tige de piston 13 est entièrement rentrée, le cylindre 6 s'enfonçant alors quasiment entièrement à l'intérieur du chariot mené. Les références 55 et 55' désignent respectivement la position, également représentée en pointillés, des mêmes éléments lorsque la tige de piston est en position déployée; l'essentiel de la fonction de guidage est alors assuré par la paroi 44' du chariot, diamétralement opposée à la paroi 44 portant la

pièce travaillée.

Pour être complet, on notera que les plaques de glissement peuvent bien sûr également être employées lorsque la partie menée 23 est simplement conçue sous la forme d'un élément en U. On n'a alors bien évidemment besoin que de deux plaques de glissement, respectivement disposées entre les surfaces de guidage et d'appui correspondantes 30 à 33. Comme on l'a déjà mentionné, l'ensemble cylindre-piston est actionné au moyen d'un dispositif de commande 26, qui est relié par des conduites d'amenée 56 aux orifices de raccordement 57, 58 menant aux chambres de travail 11, 12 du cylindre 6. Selon l'invention, les deux orifices de raccordement 57, 58 sont prévus dans le couvercle 7 du cylindre, éloigné de la tige de piston 13. Cela permet l'enfoncement de la totalité du cylindre, par complémentarité de forme, dans le chariot mené, sans que les conduites

d'amenée ne constituent une entrave.

Le premier orifice de raccordement 57 mène, par un premier canal d'écoulement 62, directement à la chambre de travail 11 éloignée de la tige de piston 13. Le deuxième orifice de raccordement 58 est relié à la chambre de travail 12 située du côté de la tige de piston au moyen d'un système de

canaux qu'on va maintenant expliciter.

Le premier élément du système de canaux est un canal de passage droit 63 qui est formé par un tube 64 disposé coaxialement au cylindre 6. Ce tube est emboîté de manière étanche dans un deuxième canal d'écoulement 65 traversant en position centrale le couvercle 7 du cylindre depuis l'orifice de raccordement 58, et pénètre à l'intérieur 10 du cylindre. Il y débouche au niveau du couvercle opposé 8 du cylindre. Par sa partie 66 pénétrant à l'intérieur du cylindre, le tube 64 s'enfonce au moins partiellement dans un alésage récepteur 67 de diamètre supérieur au diamètre du tube, qui s'étend coaxialement dans le piston 9 et dans la tige de piston 13 sous la forme d'un

trou borgne pratiqué depuis le côté 68 -tourné vers le couvercle 7- du piston.

Lors de l'actionnement de l'ensemble cylindre-piston, le piston 9 et la tige de piston 13 se déplacent donc dans le sens longitudinal par rapport au tube 64, et ce dernier, selon la position de la tige de piston, s'enfonce plus ou moins profondément dans l'alésage récepteur 67. La longueur de l'alésage récepteur 67 est au moins égale à celle de la partie de tube 66, et de préférence légèrement supérieure. La périphérie externe du tube 64 est étanchéifiée vis-à-vis de la périphérie interne de l'alésage récepteur 67; à cet effet, il est prévu au niveau du piston 9 un joint d'étanchéité adéquat, bague à lèvres avec ressort ou joint torique par exemple, qui est fixé sur le piston 9 ou sur la tige de piston 13, et qui entoure le tube 64 hermétiquement et sans possibilité de déplacement. La bague d'étanchéité est désignée par la référence 69. A la suite de la bague d'étanchéité 69 en direction de l'extrémité libre 18, la paroi de la tige de piston est traversée par un alésage transversal 70 qui communique à une extrémité avec la

chambre de travail 12 et à l'autre avec l'alésage récepteur 67.

L'orifice de raccordement 58 est donc relié à la chambre de travail 12 par l'intermédiaire du canal de passage 63, de l'alésage récepteur 67 et de

l'alésage transversal 70.

La fixation du tube 64 s'effectue opportunément dans le deuxième canal d'écoulement 65; à cet effet, le tube est, sur sa partie finale disposée dans ledit canal, rabattu radialement vers l'extérieur, et un moyen de vissage non représenté presse ce bord rabattu, derrière lequel est intercalé une bague d'étanchéité 71, contre un collet annulaire du canal d'écoulement à gradin 65. Comme moyen de vissage, on utilise de préférence l'écrou de

raccordement de la conduite d'amenée 56.

On notera encore que l'alésage transversal 70 est de préférence disposé au voisinage immédiat du piston 9, afin de permettre un déploiement maximal de la tige de piston 13. Comme le montre Figure 1, le couvercle de cylindre 8, situé du côté de la tige de piston, peut présenter un évidement annulaire 72 garantissant le maintien en liaison de l'alésage transversal 70 avec la chambre de travail 12 même lorsque le piston 9 bute contre le

couvercle de cylindre 8.

Une autre forme de réalisation, non représentée sur le dessin, prévoit de disposer l'orifice de raccordement 58 et le canal d'écoulement correspondant 65 au niveau du bord du couvercle 7 du cylindre, et de le relier directement à la chambre de travail 12 par un canal traversant

longitudinalement le cylindre, dans la paroi de ce dernier.

En résumé, on peut donc affirmer que l'ensemble cylindre-piston constitue dans la pratique à la fois un vérin de travail et un moyen de

guidage, de sorte qu'on n'a plus besoin de deux unités constructives séparées.

Dans le même temps, le dispositif d'avance selon l'invention présente un mode de construction très compact. En outre, la configuration des surfaces de guidage apporte une sécurité contre la rotation, sans qu'il faille entreprendre des modifications du piston ou de la tige de piston, qui peuvent continuer à présenter une forme cylindrique circulaire; il n'est pas nécessaire de les prévoir ovales ou rectangulaires. On peut donc utiliser des

pièces courantes, ce qui réduit le coût de fabrication du dispositif d'avance.

Enfin, on obtient un guidage satisfaisant et précis de la partie menée ou du chariot mené, car les surfaces de guidage et d'appui peuvent être de grande taille.

Claims (12)

- REVENDICATIONS-

1.- Dispositif d'avance, avec un ensemble cylindre-piston à commande pneumatique, qui comprend un cylindre fixé en position stationnaire et fermé à ses deux côtés frontaux - par des couvercles de cylindre, un piston guidé coulissant longitudinalement dans ce cylindre, et une tige de piston assemblée au piston et traversant de manière étanche un des couvercles du cylindre, avec une partie menée assemblée fixement au tronçon de la tige de piston qui est situé à l'extérieur du cylindre, et accomplissant un mouvement d'avance.linéaire dans le sens longitudinal du cylindre lors de l'actionnement de l'ensemble cylindre-piston, et avec un guidage pour la partie menée, caractérisé en ce qu'il est prévu, au niveau de la périphérie externe du cylindre (6), au moins deux surfaces de guidage (30, 31) planes, sensiblement diamétralement opposées, parallèles entre elles et s'étendant parallèlement au sens longitudinal (25) du cylindre, qui sont fixées sans possibilité de déplacement axial et sans possibilité de rotation par rapport au cylindre (6), en ce que la partie menée (23, 36) possède au moins deux surfaces d'appui (32, 33) tournées chacune en vis-à-vis d'une des surfaces de guidage (30, 31) et parallèles à ces dernières, et en ce que chaque surface d'appui (32, 33) s'appuie sur la surface de guidage (30, 31) correspondante avec possibilité de déplacement dans le sens longitudinal (25) du cylindre et sans possibilité de

rotation par rapport à l'axe longitudinal (25) du cylindre.

2.- Dispositif d'avance selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur de la partie menée (23, 36), mesurée dans le sens longitudinal (25) du cylindre, est au maximum sensiblement égale à celle du cylindre (6) muni des couvercles de cylindre (7, 8), la partie menée (23, 36) étant, lorsque la tige de piston (13) est rentrée dans le cylindre, située sensiblement radialement en vis-à-vis de la périphérie externe (29) du cylindre, de sorte que, à l'état rentré de la tige de piston (13), la longueur de l'ensemble du

dispositif d'avance (I) est approximativement égale à celle du cylindre.

3.- Dispositif d'avance selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que la partie menée (23, 36) possède une surface d'entraînement (27) notamment plane, sur laquelle un objet, notamment une pièce travaillée à déplacer, est fixé de manière amovible, et qui est disposée en vis-à-vis et de préférence en parallèle d'une des surfaces d'appui (32, 33), éloignée du cylindre (6) par rapport à ladite surface d'appui et tournée à l'opposé de ce dernier, la surface d'entraînement (27) étant opportunément, du moins à l'état rentré de la tige de piston (13), et vue en projection latérale, disposée sensiblement entre les couvercles (7, 8) du cylindre (6), et en vis-à-vis de la

surface de guidage correspondante (30).

4.- Dispositif d'avance selon une quelconque des revendications I à 3,

caractérisé en ce que la partie menée (23, 36) présente, en coupe longitudinale, sensiblement une forme de U, l'ouverture du U étant orientée dans le sens longitudinal (25) du cylindre et tournée vers le cylindre (6) qui, selon la position de la tige de piston (13) assemblée à la partie transversale (37) du U, s'enfonce plus ou moins profondément dans l'ouverture (43) du U, et les deux surfaces d'appui (32, 33) étant prévues sur les côtés intérieurs en

vis-à-vis des branches du U, ou étant formées par ces côtés eux-mêmes.

5.- Dispositif d'avance selon une quelconque des revendications I à 4,

caractérisé en ce que la partie menée (23) est constituée par un chariot mené (36) sensiblement en forme de pot ou encore de godet muni d'un fond de chariot (37) rectangulaire ou carré et fixé en position centrée sur la tige de piston (13), chariot dont l'ouverture est orientée dans le sens longitudinal (25) du cylindre et est tournée vers le cylindre (6) qui, selon la position de la tige de piston (13), s'enfonce plus ou moins profondément dans l'ouverture, les surfaces d'appui (32, 33) étant disposées sur les côtés intérieurs de deux

parois en vis-à-vis (44, 44') du chariot.

6.- Dispositif d'avance selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une surface de contact (46, 47) plane et s'étendant dans le sens longitudinal du cylindre est respectivement prévue sur le côté intérieur de chacune des troisième et quatrième parois latérales (44",44"'), en vis- à-vis et dépourvues de surfaces d'appui, du chariot mené (36), ou encore est formée par ce côté intérieur lui-même, lesquelles surfaces de contact (46, 47) sont en contact glissant avec des surfaces de guidage latéral (48, 49), d'une configuration complémentaire et mutuellement diamètralement opposées, disposées au niveau de la périphérie externe (29) du cylindre (6), les surfaces d'appui (32, 33) étant disposées à angle droit des surfaces de contact (46, 47) et les surfaces de guidage (30, 31) à angle droit des surfaces de guidage latéral (48, 49), et les surfaces associées entre elles étant ainsi, vues perpendiculairement à leur sens longitudinal et dans le sens longitudinal (25) du cylindre (6), respectivement disposées opportunément en forme de rectangle ou encore de carré, les surfaces respectivement d'appui ou de contact (32, 33; 46, 47) entourant coaxialement et avec jeu de glissement les surfaces respectivement de guidage ou de guidage latéral (30, 31; 48, 49).

7.- Dispositif d'avance selon une quelconque des revendications 4 à 6,

caractérisé en ce que les surfaces d'appui (32, 33), et le cas échéant les surfaces de contact (46, 47), s'étendent sur toute la longueur des branches du U ou encore des parois latérales (44 à 44"') du chariot mené (36) en forme de pot ou encore de godet dont la longueur est sensiblement égale à celle du cylindre (6), et/ou en ce que les surfaces de guidage (30, 31), et le cas échéant les surfaces de guidage latéral (48, 49, s'étendent sensiblement sur

toute la longueur du cylindre.

8.- Dispositif d'avance selon une quelconque des revendications 4 à 7,

caractérisé en ce que la surface d'entraînement (27) est prévue sur le côté opposé au cylindre (6) d'une des branches du U ou encore d'une (44) des

parois latérales du chariot mené.

9.- Dispositif d'avance selon une quelconque des revendications I à 8,

caractérisé en ce que les surfaces de guidage (30, 31), et le cas échéant les surfaces de guidage latéral (48, 49), soit sont directement formées par la surface externe des parois latérales du cylindre (6) présentant un contour rectangulaire ou carré, soit sont prévues sur les surfaces tournées radialement vers l'extérieur (50 à 50"') de plaques de glissement (51 à 51"') intercalées entre la paroi du cylindre et les surfaces d'appui et le cas échéant de contact (32, 33; 46, 47), et assemblées sans possibilité de

rotation au cylindre (6).

10.- Dispositif d'avance selon une quelconque des revendications I à 9,

caractérisé en ce que le cylindre (6) présente un contour externe rectangulaire ou carré, chacune des quatre parois latérales du cylindre étant située en vis-à-vis d'une des surfaces d'appui et le cas échéant de contact (32, 33; 46, 47), et les plaques de glissement (51 à 51"') formant opportunément un manchon de glissement (52) de préférence réalisé en une pièce et présentant un profil creux rectangulaire ou carré, qui est emmanché par complémentarité de forme, sans possibilité de rotation et coaxialement, sur un cylindre (6) présentant un contour externe configuré de manière complémentaire au contour interne du manchon, et qui est entouré en assemblage par complémentarité de forme, coaxialement et avec possibilité de déplacement longitudinal, par la partie menée (23) ou encore le chariot

mnené (36).

11.- Dispositif d'avance selon une quelconque des revendications 1 à

, avec deux chambres de travail situées à l'intérieur du cylindre et séparées entre elles par le piston, dans chacune desquelles débouche un canal par l'intermédiaire d'un orifice de raccordement destiné au raccordement d'une conduite de fluide de pression, caractérisé en ce que les deux orifices de raccordement (57, 58) sont pratiqués dans le couvercle (7) du cylindre qui est opposé au couvercle (8) du cylindre que traverse la tige de piston (13), le canal d'écoulement (62) affecté au premier orifice de raccordement (57) débouchant directement dans la chambre de travail (11) éloignée de la tige de piston (13), et le canal d'écoulement affecté au deuxième orifice de raccordement (58) et menant dans la chambre de travail (12) située du côté

de la tige de piston étant constitué par un système de canaux.

12.- Dispositif d'avance selon la revendication 11, caractérisé en ce que le système de canaux comprend le canal de passage (63) d'un tube (64) disposé coaxialement au cylindre (6) et traversant au moins une partie de ce dernier dans le sens longitudinal, lequel tube (64) débouche à une extrémité au deuxième orifice de raccordement (58) et s'enfonce à l'autre extrémité, de manière étanche et en coulissement, dans un alésage récepteur (67) en forme de trou borgne pratiqué dans le piston (9) et dans la tige de piston (13) depuis le côté (68) tourné vers les orifices de raccordement (57, 58), alésage qui présente un diamètre supérieur au diamètre extérieur du tube, et qui est relié à la chambre (12) du cylindre située du côté de la tige de piston par l'intermédiaire d'un alésage transversal (70) traversant la paroi de la tige de piston au voisinage du piston (9), la longueur du tube (64) étant de préférence sensiblement égale à la longueur du cylindre, et la longueur de l'alésage récepteur (67) étant légèrement supérieure, de sorte que le tube (64) peut, selon la position du piston (9) ou encore de la tige de piston (13), s'enfoncer

plus ou moins profondément dans l'alésage récepteur (67).