WO2001009584A1 - Method and installation for automatically flanging a test specimen designed to be subjected to mechanical tests - Google Patents

Method and installation for automatically flanging a test specimen designed to be subjected to mechanical tests Download PDF

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WO2001009584A1
WO2001009584A1 PCT/FR2000/002171 FR0002171W WO0109584A1 WO 2001009584 A1 WO2001009584 A1 WO 2001009584A1 FR 0002171 W FR0002171 W FR 0002171W WO 0109584 A1 WO0109584 A1 WO 0109584A1
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test piece
test
clamping
clamp
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PCT/FR2000/002171
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Bernard Duperray
Patrick Herubel
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Metravib R.D.S.
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Definitions

  • the object of the invention relates to the technical field of clamping of test pieces or samples intended to be subjected to mechanical tests of various kinds.
  • the object of the invention relates more particularly, to the technical field of clamping test pieces comprising elastomer pellets whose characteristics are intended to be analyzed during mechanical tests, in particular of shear, bending-compression or traction.
  • test pieces generally consisting of three sections of bars connected together by two pellets made of an elastomeric material.
  • a specimen is intended to be mounted on a support comprising two fixed clamping systems intended to come to tighten the extreme bars of the specimen, while a mobile clamping system is intended to come to clamp the central bar of the specimen.
  • the central clamping system is connected to a device applying mechanical forces determined according to the nature of the tests to be carried out.
  • Such an apparatus constitutes, in general, an exciter forming part of a machine usually called dynamic mechanical analyzer (DMA) or dynamic thermomechanical analyzer (DMTA).
  • DMA dynamic mechanical analyzer
  • DMTA dynamic thermomechanical analyzer
  • the clamping devices must provide a relatively large clamping force to allow the various tests to be carried out.
  • the assembly of the test pieces is carried out manually by an operator ensuring the tightening and loosening of the various clamping devices.
  • the Applicant had the merit of developing a new automatic clamping installation of a test piece on which mechanical tests must be carried out.
  • the object of the invention therefore relates to an installation for ensuring the secure and efficient clamping, automatically of a test piece intended to be subjected to mechanical tests.
  • the installation according to the invention comprises:
  • test tube holder consisting of at least two clamping devices each formed of two jaws, at least one of which is pivotally mounted, delimiting between them, a housing for receiving a test tube in relation to which a spring is mounted, the jaws being intended to occupy a loosened position for which they are freely open to allow the introduction of a specimen into the receptacles for receiving the clamping devices, and a clamping position of the specimen for which the specimen is clamped between one jaw and the spring carried by the other jaw,
  • a system for handling a test piece adapted to allow the positioning of the test piece in the housing and the withdrawal of the test piece from this housing
  • a gripper controlled in movement to occupy, on the one hand, an active position in which a prestressing force is applied to the jaws of each clamping device so as to bring the jaws in the clamping position of the test piece and, d on the other hand, a relaxed position of the jaws,
  • the object of the invention also relates to an automatic clamping method of a test piece intended to be subjected to mechanical tests.
  • the method consists:
  • test-tube holder made up of at least two clamping devices each formed of two jaws, at least one of which is pivotally mounted, delimiting between them, a housing for receiving a test-tube in relation to which a spring is mounted, the jaws being intended to occupy a loose position for which they are open freely to allow the introduction of a test piece into the receptacles for receiving the clamping devices, and a clamping position of the test piece for which the test piece is located clamped between one jaw and the spring carried by the other jaw,
  • Fig. 1 is a schematic sectional elevation view of an embodiment of an installation according to the invention.
  • Fig. 2 is a perspective view of an embodiment of a test tube holder according to the invention.
  • Fig. 3 is a side view of the test tube holder illustrated in FIG. 2.
  • Fig. 4 is a front view of the test-tube holder illustrated in FIG. 2.
  • Figs. 5A to 5E are different diagrams explaining the principle of automatic clamping of the installation according to the invention.
  • Figs. 6A to 6E are diagrams explaining the principle of implementation of the clamping installation according to the invention.
  • the subject of the invention relates to an installation 1 intended to ensure the automatic clamping of a test tube or of a sample 2 intended to be subjected to mechanical tests in the general sense.
  • the test piece 2 is in the form of a bar of circular cross section, consisting of three parts 2 ⁇ , 2 2 , 2 3 .
  • the central part 2 2 is intended to be connected to the lateral parts and 2 3 by means of pellets 2 4 made of an elastomeric material and intended to be subjected to viscoelastic tests, made by means of an apparatus 3 not described but known per se and called dynamic mechanical analyzer (DMA) or dynamic thermomechanical analyzer (DMTA).
  • DMA dynamic mechanical analyzer
  • DMTA dynamic thermomechanical analyzer
  • the installation 1 comprises a test-tube holder 4 consisting of two fixed clamping devices 5 and, in the example illustrated, of a mobile clamping device 6.
  • the mobile clamping device 6 is intended to be mounted between the two fixed clamping devices 5.
  • Each clamping device 5, 6 comprises two jaws 8, 9 of which at least one is pivotally mounted.
  • each so-called lower jaw 8 is fixed at least in rotation relative to the other jaw, while each so-called upper jaw 9 is mounted articulated about a horizontal pivot axis 11.
  • the lower jaws 8 of the fixed clamping devices 5 are arranged on a common fixed body 12 having a profile U-shaped in the longitudinal plane of the test-tube holder 4.
  • This body 12 thus has two vertical branches 14 rising on either side of the body to each allow the mounting of a pivot axis 11 for the upper jaw 9.
  • Each branch 14 is extended at right angles by a horizontal extension forming a lower jaw 8.
  • the cavity delimited between the branches 14 and the jaws 8 is intended to authorize the mounting of the mobile clamping device 6.
  • Such a mobile clamping device 6 comprises a lower jaw 8 placed between and at the same level as the lower jaws 8 of the fixed clamping devices 5.
  • the lower jaw 8 of the mobile clamping device 6 is extended to the equine by a branch vertical he used to mount the pivot axis 11 and extended by a connecting plate 15 intended to be connected to an exciter forming part, in the example illustrated and conventionally, of the analyzer 3.
  • each clamping device 5, 6 delimit between them a receiving housing 16 for a specimen 2. It should be understood that the housings 16 thus delimited by each jaw pair of the clamping devices 5, 6, are located for extend substantially in alignment with each other to allow the positioning of a test tube 2.
  • the lower jaws 8 are arranged to include, at their rear part or connection with the vertical branch, a receiving cradle 17 for part of the specimen 2.
  • each lower jaw 8 has a horizontal planar surface from its anterior free end j until a cradle 17 which has a partially circular profile, in order to ensure positioning of the specimen 2.
  • Each clamping device 5, 6 comprises a spring 18 mounted in relation to a receiving housing 16 to allow d 'ensuring support on the test piece 2.
  • each spring 18 is mounted on the upper jaw 9.
  • each spring 18 is produced in the form of a pin comprising two branches 18j and 18 2 and fixed to an upper jaw 9 via a pin 19 passing through the pin in its region of connection of the two branches 18 ⁇ , 18 2 .
  • Each spring 18 is mounted on the part front of an upper jaw 9, so that the free end of a branch, for example 18j, of the pin is placed above the receiving cradle 17, so as to be supported on a test tube 2 , when the latter occupies said cradles 17.
  • the other branch 18 2 of the pin 18 is mounted to be in contact with the upper jaw 9.
  • the jaws 8, 9 of each clamping device 5, 6 are intended to occupy a clamping position of the test piece, illustrated in FIGS. 2, 3, and a release position, illustrated in FIGS. 5 A, 5B.
  • the passage from one position to the other is ensured by means of a clamp 23 controlled in displacement to act on the jaws 8, 9, preferably, of all the clamping devices 5, 6.
  • the clamp 23 has two extensions 24, 25 intended to grip the jaws 8, 9 externally of the clamping devices 5, 6.
  • the extensions 24, 25 are intended to tighten or loosen the jaws 8 and 9 under the action of a clamping cylinder 26.
  • such a clamp 23 is mounted on an arm 27 displaceable by a motor member not shown in a direction of approach and spacing relative to the test-tube holder 4. It must be understood that the clamp 23 is moved to apply a prestressing force on the jaws 8, 9 and to then be released from the test-tube holder 4. Such a movement of advancement and retreat is necessary, in particular when the test holder head 4 is mounted inside a thermal enclosure 28 intended to be closed using an access door 29.
  • the installation 1 also comprises means 30 for positioning clips 31 each ensuring the immobilization of a pair of jaws 8, 9 of the clamping devices 5, 6, when the clamp 23 exerts a prestressing force on the jaws.
  • each immobilizing clip 31 has an I-shape comprising a central segment 32 provided at each end with a support bar 33 extending transversely relative to the central segment 32.
  • the central segment 32 of each clip is intended to be engaged between the branches 36 of a yoke 37 arranged at the free end of each of the jaws 8, 9 by projecting from the free front end of the jaws.
  • Each free end of the jaws 8, 9 is arranged to include, at the outer part of the yokes 37 by relative to the inner part of the jaws, a clearance 39 communicating with the space delimited between the branches 36 of the yoke in order to constitute a positioning housing for the support bar 33 of the immobilization clip 31.
  • the positioning means 30 of the staples are constituted by a magnet 40 ensuring the support and the gripping of the staples.
  • This magnet 40 is carried by the rod of a jack 41 mounted on the arm 27 and ensuring the positioning of the clips 31 on the test-tube holder 4, as well as their removal.
  • the arm 27 carrying the clamp 23 and the positioning means 30 of the staples is mounted on a carriage 44 which, preferably, is equipped with a system 45 for handling a specimen, of all known types, such as a clamp mounted on the end of a rod of a jack.
  • a system 45 for handling a specimen of all known types, such as a clamp mounted on the end of a rod of a jack.
  • the handling system 45 of the test pieces is mounted on the carriage 44 next to the support arm 27 in the direction of movement of the carriage, a direction of movement of which is represented by the arrow f.
  • test piece 2 intended to be mounted on a test-piece holder 4 placed inside a thermal chamber 28 and connected to an analyzer device 3.
  • the handling system 45 takes a sample from a station 47 for storing samples 2 and the carriage 44 is moved according to arrow f, so as to position the handling system 45 in front of the enclosure 28 and, more precisely, in front of the test tube holder 4 (fig. 5A, 6A).
  • the handling system 45 is then controlled in a direction perpendicular to the direction of movement of the carriage, in order to ensure the introduction of the test piece 2 between the jaws 8 and 9 (FIG. 5B).
  • the operation of engaging the test piece 2 between the jaws 8, 9 is easy to carry out, given the possibility of free pivoting of the upper jaws 9 around the axes 11.
  • the advance of the test piece 2 is carried out until it engages in the housings 16 and, more precisely, of the receiving cradles 17.
  • the specimen 2 is thus correctly positioned in the cradles of the three clamping devices 5, 6.
  • the handling system 45 which is controlled to leave the test piece 2 in place, is controlled in a recoil movement to be released from the enclosure 28.
  • the carriage 44 is moved in the direction of the arrow fi opposite to the direction f in order to place the arm 27 in front of the test-tube holder 4.
  • the arm 27 is then controlled in approach of the test-tube holder 4 to allow the clamp 23 d 'surrounding the jaws 8 and 9.
  • the actuator 26 for controlling the clamp is then actuated in order to tighten the jaws 8 and 9.
  • the clamp 23 thus exerts a prestressing force on the jaws 8, 9 of the clamping devices 5, 6 allowing the jaws to be brought into a position for clamping the test piece 2, as illustrated in FIG. 5C.
  • the prestressing force is such that the test piece 2 is clamped between the lower jaws 8 and the springs 18 in the compression state.
  • the positioning means 30 of the immobilizing clips 31 are then controlled to allow the mounting of the clips 31 on the test-tube holder 4, while the prestressing force exerted by the clamp 23 is still maintained (FIG. 5D).
  • the jack 41 is controlled at the outlet to bring each clip 31 in relation to the front part of the jaws 8 and 9.
  • the displacement of the jack 41 is ensured until the introduction for each clip 31, on the one hand, of the central segment 32 between the branches 36 of the yokes of the jaws 8, 9 and, on the other hand, support bars 33 in the openings 39.
  • the prestressing force exerted by the clamp 23 is then eliminated.
  • the elimination of this prestressing effort practically does not cause any loosening movement of the jaws 8 and 9, insofar as the positioning of the staples 31 has been carried out with a defined clearance for tightening.
  • the clips 31 thus limit the relative opening of the jaws 8 and 9 and ensure the immobilization or blocking of the jaws 8 and 9 in the effective and safe clamping position (FIG. 5E).
  • the staples 31 are held in place on the jaws due to the tensile force exerted on them by the springs 18.
  • the clamp 23 and the jack 41 are controlled in the reverse direction to be released from the thermal enclosure 28.
  • the access door 29 of this enclosure can then be closed to allow the execution of the various tests on the test piece 2 (FIG.
  • the cart 44 can be brought in front of the storage station 47 After carrying out the tests, the test piece 2 must then be removed from the test piece holder 4.
  • the carriage 44 is controlled to place the arm 27 in front of the door - test tube 4 (fig. 6D).
  • the clamp 23 is moved to grip the jaws 8, 9, while the positioning cylinder 41 is controlled to place the gripping magnet 40 near the staples 31.
  • the clamp 23 is then controlled to exert a prestressing force on the jaws 8, 9 just sufficient to compensate for the force exerted by the springs and allow the free release of the staples 31 which are taken up by the magnet 40.
  • the jack 41 is then controlled in a reverse direction, while the prestressing force exerted by the clamp 23 is eliminated.
  • the jaws 8, 9 are then in the free open position.
  • the carriage 44 is moved to place the handling system 45 in front of the test piece holder 4 (FIG. 6E).
  • the handling system 45 is controlled to allow taking and removing the test piece 2 from the test piece holder 4.
  • the carriage 44 can be moved to the storage station 47 where the used test piece 2 can be deposited, while a new test piece 2 can be removed automatically by the handling system 45, with a view to mounting it on the test piece holder 4 according to the cycle described above.

Abstract

The invention concerns an installation for automatically flanging a test specimen (2) designed to be subjected to mechanical tests, in particular shearing, bending and compression or traction. Said installation comprises: a test specimen-holder (4) consisting of at least two flanging devices (5) each formed by two jaws defining between them a housing for receiving a test specimen combined with which a spring (18) is mounted a system for handling a test specimen; a clamp with controlled movement to take up an active position wherein is applied a prestressing force on the jaws of each flanging device (5); and means for positioning clips (31) locking the jaws of each flanging device when the clamp exerts a prestressing force on the jaws, such that when the clamp takes up as releasing position, the jaws remain in its position clamping the test specimen.

Description

PROCEDE ET INSTALLATION POUR ASSURER LE BRIDAGE AUTOMATIQUE D'UNE EPROUVETTE DESTINEE A ETRE SOUMISE A DES ESSAIS MECANIQUESMETHOD AND INSTALLATION FOR PROVIDING AUTOMATIC CLAMPING OF A TEST TUBE TO BE SUBJECT TO MECHANICAL TESTS
DOMAINE TECHNIQUE :TECHNICAL AREA :
L'objet de l'invention concerne le domaine technique du bridage d'éprouvettes ou d'échantillons destinés à être soumis à des essais mécaniques de diverses natures. L'objet de l'invention concerne plus particulièrement, le domaine technique du bridage d'éprouvettes comportant des pastilles en élastomère dont les caractéristiques sont destinées à être analysées lors d'essais mécaniques, notamment de cisaillement, flexion-compression ou traction.The object of the invention relates to the technical field of clamping of test pieces or samples intended to be subjected to mechanical tests of various kinds. The object of the invention relates more particularly, to the technical field of clamping test pieces comprising elastomer pellets whose characteristics are intended to be analyzed during mechanical tests, in particular of shear, bending-compression or traction.
TECHNIQUE ANTERIEURE :PRIOR TECHNIQUE:
Dans le domaine technique préféré ci-dessus, il est connu d'effectuer des essais pour déterminer les propriétés viscoélastiques d'un élastomère en utilisant des éprouvettes constituées généralement de trois tronçons de barreaux reliés entre-eux par deux pastilles réalisées en un matériau élastomère. Une telle eprouvette est destinée à être montée sur un support comportant deux systèmes fixes de bridage destinés à venir serrer les barreaux extrêmes de l'éprouvette, tandis qu'un système de bridage mobile est destiné à venir serrer le barreau central de l'éprouvette. Le système de bridage central est relié à un appareil appliquant des efforts mécaniques déterminés en fonction de la nature des essais à effectuer. Un tel appareil constitue, en général, un excitateur faisant partie d'une machine appelée usuellement analyseur mécanique dynamique (DMA) ou analyseur thermomécanique dynamique (DMTA).In the preferred technical field above, it is known to carry out tests to determine the viscoelastic properties of an elastomer using test pieces generally consisting of three sections of bars connected together by two pellets made of an elastomeric material. Such a specimen is intended to be mounted on a support comprising two fixed clamping systems intended to come to tighten the extreme bars of the specimen, while a mobile clamping system is intended to come to clamp the central bar of the specimen. The central clamping system is connected to a device applying mechanical forces determined according to the nature of the tests to be carried out. Such an apparatus constitutes, in general, an exciter forming part of a machine usually called dynamic mechanical analyzer (DMA) or dynamic thermomechanical analyzer (DMTA).
Compte tenu des efforts importants exercés sur une telle eprouvette, les dispositifs de bridage doivent assurer un effort de serrage relativement important pour permettre de mener à bien les divers essais. D'une manière classique, le montage des éprouvettes est effectué manuellement par un opérateur assurant le serrage et le déserrage des divers dispositifs de bridage. Or, il est apparu le besoin d'automatiser le positionnement et le serrage des éprouvettes pour augmenter le nombre d'essais à effectuer. La Déposante a eu le mérite de mettre au point une nouvelle installation de bridage automatique d'une eprouvette sur laquelle des essais mécaniques doivent être effectués.Given the significant efforts exerted on such a test piece, the clamping devices must provide a relatively large clamping force to allow the various tests to be carried out. In a conventional manner, the assembly of the test pieces is carried out manually by an operator ensuring the tightening and loosening of the various clamping devices. However, the need appeared to automate the positioning and the tightening of the test pieces to increase the number of tests to be carried out. The Applicant had the merit of developing a new automatic clamping installation of a test piece on which mechanical tests must be carried out.
EXPOSE DE L'INVENTION :PRESENTATION OF THE INVENTION:
L'objet de l'invention vise donc une installation pour assurer le bridage sûr et efficace, de manière automatique d'une eprouvette destinée à être soumise à des essais mécaniques.The object of the invention therefore relates to an installation for ensuring the secure and efficient clamping, automatically of a test piece intended to be subjected to mechanical tests.
Pour atteindre un tel objectif, l'installation selon l'invention comporte :To achieve such an objective, the installation according to the invention comprises:
- un porte-éprouvette constitué d'au moins deux dispositifs de bridage formés chacun de deux mors dont au moins un est monté pivotant en délimitant entre-eux, un logement de réception d'une eprouvette en relation duquel est monté un ressort, les mors étant destinés à occuper une position desserrée pour laquelle ils sont ouverts librement pour autoriser l'introduction d'une eprouvette dans les logements de réception des dispositifs de bridage, et une position de serrage de l'éprouvette pour laquelle l'éprouvette se trouve serrée entre un mors et le ressort porté par l'autre mors,- a test tube holder consisting of at least two clamping devices each formed of two jaws, at least one of which is pivotally mounted, delimiting between them, a housing for receiving a test tube in relation to which a spring is mounted, the jaws being intended to occupy a loosened position for which they are freely open to allow the introduction of a specimen into the receptacles for receiving the clamping devices, and a clamping position of the specimen for which the specimen is clamped between one jaw and the spring carried by the other jaw,
- un système de manipulation d'une eprouvette, adapté pour permettre le positionnement de l'éprouvette dans le logement et le retrait de l'éprouvette de ce logement,a system for handling a test piece, adapted to allow the positioning of the test piece in the housing and the withdrawal of the test piece from this housing,
- une pince commandée en déplacement pour occuper, d'une part, une position active dans laquelle est appliqué un effort de précontrainte sur les mors de chaque dispositif de bridage de manière à amener les mors en position de serrage de l'éprouvette et, d'autre part, une position de relâchement des mors,- a gripper controlled in movement to occupy, on the one hand, an active position in which a prestressing force is applied to the jaws of each clamping device so as to bring the jaws in the clamping position of the test piece and, d on the other hand, a relaxed position of the jaws,
- et des moyens de positionnement d'agrafes assurant chacune l'immobilisation des mors de chaque dispositif de bridage lorsque la pince exerce un effort de précontrainte sur les mors, de sorte que lorsque la pince occupe sa position de relâchement, les mors restent en position de serrage de l'éprouvette. Une telle installation offre l'avantage de pouvoir assurer le positionnement, le serrage et le desserrage d'une eprouvette sur un porte-éprouvette, en ayant accès essentiellement à la partie avant du porte-éprouvette.- And staple positioning means each ensuring immobilization of the jaws of each clamping device when the clamp exerts a prestressing force on the jaws, so that when the clamp occupies its release position, the jaws remain in the clamping position of the test piece. Such an installation offers the advantage of being able to ensure the positioning, tightening and loosening of a test piece on a test piece holder, by having access essentially to the front part of the test piece holder.
L'objet de l'invention concerne également un procédé de bridage automatique d'une eprouvette destinée à être soumise à des essais mécaniques. Selon l'invention, le procédé consiste :The object of the invention also relates to an automatic clamping method of a test piece intended to be subjected to mechanical tests. According to the invention, the method consists:
- à réaliser un porte-éprouvette constitué d'au moins deux dispositifs de bridage formés chacun de deux mors dont au moins un est monté pivotant en délimitant entre-eux, un logement de réception d'une eprouvette en relation duquel est monté un ressort, les mors étant destinés à occuper une position desserrée pour laquelle ils sont ouverts librement pour autoriser l'introduction d'une eprouvette dans les logements de réception des dispositifs de bridage, et une position de serrage de l'éprouvette pour laquelle l'éprouvette se trouve serrée entre un mors et le ressort porté par l'autre mors,to produce a test-tube holder made up of at least two clamping devices each formed of two jaws, at least one of which is pivotally mounted, delimiting between them, a housing for receiving a test-tube in relation to which a spring is mounted, the jaws being intended to occupy a loose position for which they are open freely to allow the introduction of a test piece into the receptacles for receiving the clamping devices, and a clamping position of the test piece for which the test piece is located clamped between one jaw and the spring carried by the other jaw,
- à introduire une eprouvette entre les mors des dispositifs de bridage, afin de la positionner dans les logements de réception, - à exercer un effort de précontrainte sur les mors des dispositifs de bridage, de manière à amener les mors en position de serrage de l'éprouvette,- to introduce a test piece between the jaws of the clamping devices, in order to position it in the receiving housings, - to exert a prestressing force on the jaws of the clamping devices, so as to bring the jaws into the clamping position of the specimen,
- à mettre en place une agrafe d'immobilisation des mors de chaque dispositif de bridage, tandis qu'un effort de précontrainte est toujours exercé sur les mors,- to put in place a clip for immobilizing the jaws of each clamping device, while a prestressing force is always exerted on the jaws,
- et à supprimer l'effort de précontrainte exercé sur les mors qui restent en position de serrage de l'éprouvette à l'aide des agrafes d'immobilisation.- And to remove the prestressing force exerted on the jaws which remain in the clamping position of the specimen using the immobilizing clips.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES :Various other characteristics will emerge from the description given below with reference to the appended drawings which show, by way of nonlimiting examples, embodiments and implementation of the subject of the invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES:
La fig. 1 est une vue en coupe-élévation schématique d'un exemple de réalisation d'une installation conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un porte- éprouvette conforme à l'invention.Fig. 1 is a schematic sectional elevation view of an embodiment of an installation according to the invention. Fig. 2 is a perspective view of an embodiment of a test tube holder according to the invention.
La fig. 3 est une vue de côté du porte-éprouvette illustré à la fig. 2.Fig. 3 is a side view of the test tube holder illustrated in FIG. 2.
La fig. 4 est une vue de face du porte-éprouvette illustré à la fig. 2.Fig. 4 is a front view of the test-tube holder illustrated in FIG. 2.
Les fig. 5A à 5E sont différents schémas explicitant le principe de bridage automatique de l'installation conforme à l'invention.Figs. 5A to 5E are different diagrams explaining the principle of automatic clamping of the installation according to the invention.
Les fig. 6A à 6E sont des schémas explicitant le principe de mise en oeuvre de l'installation de bridage conforme à l'invention.Figs. 6A to 6E are diagrams explaining the principle of implementation of the clamping installation according to the invention.
MEILLEURE MANIERE DE REALISER L'INVENTION :BEST WAY TO IMPLEMENT THE INVENTION:
Tel que cela ressort plus précisément des fig. 1 à 3, l'objet de l'invention concerne une installation 1 destinée à assurer le bridage automatique d'une eprouvette ou d'un échantillon 2 destiné à être soumis à des essais mécaniques au sens général. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les dessins, l'éprouvette 2 se présente sous la forme d'un barreau de section droite transversale circulaire, constitué de trois parties 2ι, 22, 23. La partie centrale 22 est destinée à être reliée aux parties latérales
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et 23 par l'intermédiaire de pastilles 24 réalisées en un matériau élastomère et destinées à être soumises à des essais viscoélastiques, réalisés par l'intermédiaire d'un appareil 3 non décrit mais connu en soi et appelé analyseur mécanique dynamique (DMA) ou analyseur thermomécanique dynamique (DMTA).As can be seen more precisely from FIGS. 1 to 3, the subject of the invention relates to an installation 1 intended to ensure the automatic clamping of a test tube or of a sample 2 intended to be subjected to mechanical tests in the general sense. In the embodiment illustrated in the drawings, the test piece 2 is in the form of a bar of circular cross section, consisting of three parts 2ι, 2 2 , 2 3 . The central part 2 2 is intended to be connected to the lateral parts
Figure imgf000006_0001
and 2 3 by means of pellets 2 4 made of an elastomeric material and intended to be subjected to viscoelastic tests, made by means of an apparatus 3 not described but known per se and called dynamic mechanical analyzer (DMA) or dynamic thermomechanical analyzer (DMTA).
Conformément à l'invention, l'installation 1 comporte un porte-éprouvette 4 constitué de deux dispositifs de bridage fixe 5 et, dans l'exemple illustré, d'un dispositif de bridage mobile 6. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 4, le dispositif de bridage mobile 6 est destiné à être monté entre les deux dispositifs de bridage fixe 5. Chaque dispositif de bridage 5, 6 comporte deux mors 8, 9 dont un au moins est monté pivotant. Dans l'exemple illustré, chaque mors dit inférieur 8 est fixe au moins en rotation par rapport à l'autre mors, tandis que chaque mors dit supérieur 9 est monté articulé autour d'un axe horizontal de pivotement 11. Les mors inférieurs 8 des dispositifs fixes de bridage 5 sont aménagés sur un corps commun fixe 12 présentant un profil en U dans le plan longitudinal du porte-éprouvette 4. Ce corps 12 présente ainsi deux branches verticales 14 s'élevant de part et d'autre du corps pour permettre chacune le montage d'un axe de pivotement 11 pour le mors supérieur 9. Chaque branche 14 est prolongée à l'équerre par une extension horizontale formant un mors inférieur 8. La cavité délimitée entre les branches 14 et les mors 8 est destinée à autoriser le montage du dispositif de bridage mobile 6. Un tel dispositif de bridage mobile 6 comporte un mors inférieur 8 placé entre et au même niveau que les mors inférieurs 8 des dispositifs de bridage fixe 5. Le mors inférieur 8 du dispositif mobile de bridage 6 se prolonge à l'équeπe par une branche verticale servant au montage de l'axe de pivotement 11 et prolongé par une platine de liaison 15 destinée à être reliée à un excitateur faisant partie, dans l'exemple illustré et classiquement, de l'appareil analyseur 3. Les mors inférieur 8 et supérieur 9 de chaque dispositif de bridage 5, 6 délimitent entre-eux un logement de réception 16 pour une eprouvette 2. Il doit être compris que les logements 16 ainsi délimités par chaque couple de mors des dispositifs de bridage 5, 6, sont situés pour s'étendre sensiblement en alignement l'un de l'autre pour permettre le positionnement d'une eprouvette 2. Selon une caractéristique préférée de réalisation, les mors inférieurs 8 sont aménagés pour comporter, au niveau de leur partie arrière ou de raccordement avec la branche verticale, un berceau 17 de réception pour une partie de l'éprouvette 2. Ainsi, chaque mors inférieur 8 présente une surface plane horizontale à partir de son extrémité libre antérieure jusqu'à un berceau 17 qui possède un profil en partie circulaire, afin d'assurer un positionnement de l'éprouvette 2. Chaque dispositif de bridage 5, 6 comporte un ressort 18 monté en relation d'un logement de réception 16 pour permettre d'assurer un appui sur l'éprouvette 2. Selon un exemple préféré de réalisation, chaque ressort 18 est monté sur le mors supérieur 9. Selon une caractéristique avantageuse, chaque ressort 18 est réalisé sous la forme d'une épingle comportant deux branches 18j et 182 et fixée sur un mors supérieur 9 par l'intermédiaire d'un axe 19 traversant l'épingle dans sa région de raccordement des deux branches 18ι, 182. Chaque ressort 18 est monté à la partie antérieure d'un mors supérieur 9, de manière que l'extrémité libre d'une branche, par exemple 18j, de l'épingle se trouve placée au-dessus du berceau 17 de réception, afin d'être en appui sur une eprouvette 2, lorsque cette dernière occupe lesdits berceaux 17. L'autre branche 182 de l'épingle 18 est montée pour être en contact avec le mors supérieur 9.In accordance with the invention, the installation 1 comprises a test-tube holder 4 consisting of two fixed clamping devices 5 and, in the example illustrated, of a mobile clamping device 6. As can be seen more precisely from FIG . 4, the mobile clamping device 6 is intended to be mounted between the two fixed clamping devices 5. Each clamping device 5, 6 comprises two jaws 8, 9 of which at least one is pivotally mounted. In the example illustrated, each so-called lower jaw 8 is fixed at least in rotation relative to the other jaw, while each so-called upper jaw 9 is mounted articulated about a horizontal pivot axis 11. The lower jaws 8 of the fixed clamping devices 5 are arranged on a common fixed body 12 having a profile U-shaped in the longitudinal plane of the test-tube holder 4. This body 12 thus has two vertical branches 14 rising on either side of the body to each allow the mounting of a pivot axis 11 for the upper jaw 9. Each branch 14 is extended at right angles by a horizontal extension forming a lower jaw 8. The cavity delimited between the branches 14 and the jaws 8 is intended to authorize the mounting of the mobile clamping device 6. Such a mobile clamping device 6 comprises a lower jaw 8 placed between and at the same level as the lower jaws 8 of the fixed clamping devices 5. The lower jaw 8 of the mobile clamping device 6 is extended to the equine by a branch vertical he used to mount the pivot axis 11 and extended by a connecting plate 15 intended to be connected to an exciter forming part, in the example illustrated and conventionally, of the analyzer 3. The lower jaws 8 and upper 9 of each clamping device 5, 6 delimit between them a receiving housing 16 for a specimen 2. It should be understood that the housings 16 thus delimited by each jaw pair of the clamping devices 5, 6, are located for extend substantially in alignment with each other to allow the positioning of a test tube 2. According to a preferred embodiment, the lower jaws 8 are arranged to include, at their rear part or connection with the vertical branch, a receiving cradle 17 for part of the specimen 2. Thus, each lower jaw 8 has a horizontal planar surface from its anterior free end j until a cradle 17 which has a partially circular profile, in order to ensure positioning of the specimen 2. Each clamping device 5, 6 comprises a spring 18 mounted in relation to a receiving housing 16 to allow d 'ensuring support on the test piece 2. According to a preferred embodiment, each spring 18 is mounted on the upper jaw 9. According to an advantageous characteristic, each spring 18 is produced in the form of a pin comprising two branches 18j and 18 2 and fixed to an upper jaw 9 via a pin 19 passing through the pin in its region of connection of the two branches 18ι, 18 2 . Each spring 18 is mounted on the part front of an upper jaw 9, so that the free end of a branch, for example 18j, of the pin is placed above the receiving cradle 17, so as to be supported on a test tube 2 , when the latter occupies said cradles 17. The other branch 18 2 of the pin 18 is mounted to be in contact with the upper jaw 9.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les mors 8, 9 de chaque dispositif de bridage 5, 6 sont destinés à occuper une position de serrage de l'éprouvette, illustrée aux fig. 2, 3, et une position de relâchement, illustrée aux fig. 5 A, 5B. Le passage d'une position à l'autre est assuré à l'aide d'une pince 23 commandée en déplacement pour agir sur les mors 8, 9, de préférence, de l'ensemble des dispositifs de bridage 5, 6. Dans l'exemple de réalisation illustré, la pince 23 comporte deux prolongements 24, 25 destinés à venir enserrer extérieurement les mors 8, 9 des dispositifs de bridage 5, 6. Les prolongements 24, 25 sont destinés à resserrer ou desserrer les mors 8 et 9 sous l'action d'un vérin de serrage 26. Selon une caractéristique préférée de réalisation, une telle pince 23 est montée sur un bras 27 déplaçable par un organe moteur non représenté selon un sens de rapprochement et d'écartement par rapport au porte-éprouvette 4. Il doit être compris que la pince 23 est déplacée pour venir appliquer un effort de précontrainte sur les mors 8, 9 et à être ensuite dégagée du porte-éprouvette 4. Un tel mouvement d'avancée et de recul est nécessaire, notamment lorsque le porte-éprouvette 4 est monté à l'intérieur d'une enceinte thermique 28 destinée à être fermée à l'aide d'une porte d'accès 29.According to another characteristic of the invention, the jaws 8, 9 of each clamping device 5, 6 are intended to occupy a clamping position of the test piece, illustrated in FIGS. 2, 3, and a release position, illustrated in FIGS. 5 A, 5B. The passage from one position to the other is ensured by means of a clamp 23 controlled in displacement to act on the jaws 8, 9, preferably, of all the clamping devices 5, 6. In the 'exemplary embodiment illustrated, the clamp 23 has two extensions 24, 25 intended to grip the jaws 8, 9 externally of the clamping devices 5, 6. The extensions 24, 25 are intended to tighten or loosen the jaws 8 and 9 under the action of a clamping cylinder 26. According to a preferred embodiment characteristic, such a clamp 23 is mounted on an arm 27 displaceable by a motor member not shown in a direction of approach and spacing relative to the test-tube holder 4. It must be understood that the clamp 23 is moved to apply a prestressing force on the jaws 8, 9 and to then be released from the test-tube holder 4. Such a movement of advancement and retreat is necessary, in particular when the test holder head 4 is mounted inside a thermal enclosure 28 intended to be closed using an access door 29.
L'installation 1 selon l'invention comporte également des moyens 30 de positionnement d'agrafes 31 assurant chacune l'immobilisation d'une paire de mors 8, 9 des dispositifs de bridage 5, 6, lorsque la pince 23 exerce un effort de précontrainte sur les mors. Dans l'exemple illustré, chaque agrafe d'immobilisation 31 présente une forme en I comportant un segment central 32 pourvu à chaque extrémité, d'une barrette d'appui 33 s'étendant transversalement par rapport au segment central 32. Le segment central 32 de chaque agrafe est destiné à être engagé entre les branches 36 d'une chape 37 aménagée à l'extrémité libre de chacun des mors 8, 9 en s'étendant en saillie par rapport à l'extrémité libre frontale des mors. Chaque extrémité libre des mors 8, 9 est aménagée pour comporter, à la partie extérieure des chapes 37 par rapport à la partie intérieure des mors, un dégagement 39 communiquant avec l'espace délimité entre les branches 36 de la chape afin de constituer un logement de positionnement pour la barrette d'appui 33 de l'agrafe d'immobilisation 31. Ainsi, tel que cela ressort plus précisément des fig. 2 et 3, les mors 8, 9 se trouvent bloqués dans le sens d'ouverture des mors par la mise en butée des branches 36 des chapes 37 sur les barrettes d'appui 33.The installation 1 according to the invention also comprises means 30 for positioning clips 31 each ensuring the immobilization of a pair of jaws 8, 9 of the clamping devices 5, 6, when the clamp 23 exerts a prestressing force on the jaws. In the example illustrated, each immobilizing clip 31 has an I-shape comprising a central segment 32 provided at each end with a support bar 33 extending transversely relative to the central segment 32. The central segment 32 of each clip is intended to be engaged between the branches 36 of a yoke 37 arranged at the free end of each of the jaws 8, 9 by projecting from the free front end of the jaws. Each free end of the jaws 8, 9 is arranged to include, at the outer part of the yokes 37 by relative to the inner part of the jaws, a clearance 39 communicating with the space delimited between the branches 36 of the yoke in order to constitute a positioning housing for the support bar 33 of the immobilization clip 31. Thus, such that this emerges more precisely from FIGS. 2 and 3, the jaws 8, 9 are blocked in the opening direction of the jaws by the abutment of the branches 36 of the yokes 37 on the support bars 33.
Dans l'exemple illustré, les moyens de positionnement 30 des agrafes sont constitués par un aimant 40 assurant le support et la préhension des agrafes. Cet aimant 40 est porté par la tige d'un vérin 41 monté sur le bras 27 et assurant la mise en place des agrafes 31 sur le porte-éprouvette 4, ainsi que leur retrait.In the example illustrated, the positioning means 30 of the staples are constituted by a magnet 40 ensuring the support and the gripping of the staples. This magnet 40 is carried by the rod of a jack 41 mounted on the arm 27 and ensuring the positioning of the clips 31 on the test-tube holder 4, as well as their removal.
Selon une variante préférée de réalisation, le bras 27 porteur de la pince 23 et des moyens de positionnement 30 des agrafes est monté sur un chariot 44 qui, de préférence, est équipé d'un système 45 de manipulation d'une eprouvette, de tous types connus, tels qu'une pince montée à l'extrémité d'une tige d'un vérin. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 6A, le système de manipulation 45 des éprouvettes est monté sur le chariot 44 à côté du bras porteur 27 selon la direction de déplacement du chariot dont un sens de déplacement est représenté par la flèche f.According to a preferred embodiment, the arm 27 carrying the clamp 23 and the positioning means 30 of the staples is mounted on a carriage 44 which, preferably, is equipped with a system 45 for handling a specimen, of all known types, such as a clamp mounted on the end of a rod of a jack. As shown more precisely in FIG. 6A, the handling system 45 of the test pieces is mounted on the carriage 44 next to the support arm 27 in the direction of movement of the carriage, a direction of movement of which is represented by the arrow f.
La description qui suit décrit le procédé de bridage automatique d'une eprouvette 2 destinée à être montée sur un porte-éprouvette 4 placé à l'intérieur d'une chambre thermique 28 et reliée à un appareil analyseur 3.The following description describes the automatic clamping process for a test piece 2 intended to be mounted on a test-piece holder 4 placed inside a thermal chamber 28 and connected to an analyzer device 3.
Dans un premier temps, le système de manipulation 45 prélève un échantillon d'un poste 47 de stockage d'échantillons 2 et le chariot 44 est déplacé selon la flèche f, de manière à positionner le système de manipulation 45 en face de l'enceinte 28 et, plus précisément, devant le porte-éprouvette 4 (fig. 5A, 6A). Le système de manipulation 45 est alors commandé selon une direction perpendiculaire à la direction de déplacement du chariot, afin d'assurer l'introduction de l'éprouvette 2 entre les mors 8 et 9 (fig. 5B). L'opération d'engagement de l'éprouvette 2 entre les mors 8, 9 est facile à mener à bien, compte tenu de la possibilité de pivotement libre des mors supérieurs 9 autour des axes 11. L'avance de l'éprouvette 2 est effectuée jusqu'à son engagement dans les logements 16 et, plus précisément, des berceaux de réception 17. L'éprouvette 2 se trouve ainsi positionnée correctement dans les berceaux des trois dispositifs de bridage 5, 6. Le système de manipulation 45 qui est piloté pour laisser en place l'éprouvette 2, est commandé selon un mouvement de recul pour être dégagé de l'enceinte 28.Firstly, the handling system 45 takes a sample from a station 47 for storing samples 2 and the carriage 44 is moved according to arrow f, so as to position the handling system 45 in front of the enclosure 28 and, more precisely, in front of the test tube holder 4 (fig. 5A, 6A). The handling system 45 is then controlled in a direction perpendicular to the direction of movement of the carriage, in order to ensure the introduction of the test piece 2 between the jaws 8 and 9 (FIG. 5B). The operation of engaging the test piece 2 between the jaws 8, 9 is easy to carry out, given the possibility of free pivoting of the upper jaws 9 around the axes 11. The advance of the test piece 2 is carried out until it engages in the housings 16 and, more precisely, of the receiving cradles 17. The specimen 2 is thus correctly positioned in the cradles of the three clamping devices 5, 6. The handling system 45 which is controlled to leave the test piece 2 in place, is controlled in a recoil movement to be released from the enclosure 28.
Tel que cela ressort de la fig. 6B, le chariot 44 est déplacé dans le sens de la flèche fi contraire au sens f pour placer le bras 27 devant le porte-éprouvette 4. Le bras 27 est alors commandé en rapprochement du porte-éprouvette 4 pour permettre à la pince 23 d'entourer les mors 8 et 9. Le vérin 26 de commande de la pince est alors actionné en vue de resserrer les mors 8 et 9. La pince 23 exerce ainsi un effort de précontrainte sur les mors 8, 9 des dispositifs de bridage 5, 6 permettant d'amener les mors dans une position de serrage de l'éprouvette 2, tel qu'illustré à la fig. 5C. L'effort de précontrainte est tel que l'éprouvette 2 se trouve serrée entre les mors inférieur 8 et les ressorts 18 en état de compression.As shown in fig. 6B, the carriage 44 is moved in the direction of the arrow fi opposite to the direction f in order to place the arm 27 in front of the test-tube holder 4. The arm 27 is then controlled in approach of the test-tube holder 4 to allow the clamp 23 d 'surrounding the jaws 8 and 9. The actuator 26 for controlling the clamp is then actuated in order to tighten the jaws 8 and 9. The clamp 23 thus exerts a prestressing force on the jaws 8, 9 of the clamping devices 5, 6 allowing the jaws to be brought into a position for clamping the test piece 2, as illustrated in FIG. 5C. The prestressing force is such that the test piece 2 is clamped between the lower jaws 8 and the springs 18 in the compression state.
Les moyens de positionnement 30 des agrafes d'immobilisation 31 sont alors pilotés pour permettre le montage des agrafes 31 sur le porte-éprouvette 4, alors que l'effort de précontrainte exercé par la pince 23 est toujours maintenu (fig. 5D). Ainsi, le vérin 41 est commandé en sortie pour amener chaque agrafe 31 en relation de la partie frontale des mors 8 et 9. Le déplacement du vérin 41 est assuré jusqu'à l'introduction pour chaque agrafe 31, d'une part, du segment central 32 entre les branches 36 des chapes des mors 8, 9 et, d'autre part, des barrettes d'appui 33 dans les dégagements 39.The positioning means 30 of the immobilizing clips 31 are then controlled to allow the mounting of the clips 31 on the test-tube holder 4, while the prestressing force exerted by the clamp 23 is still maintained (FIG. 5D). Thus, the jack 41 is controlled at the outlet to bring each clip 31 in relation to the front part of the jaws 8 and 9. The displacement of the jack 41 is ensured until the introduction for each clip 31, on the one hand, of the central segment 32 between the branches 36 of the yokes of the jaws 8, 9 and, on the other hand, support bars 33 in the openings 39.
L'effort de précontrainte exercé par la pince 23 est alors supprimé. La suppression de cet effort de précontrainte n'entraîne pratiquement pas de mouvement de desserrage des mors 8 et 9, dans la mesure où la mise en place des agrafes 31 a été effectuée avec un jeu défini pour le serrage. Les agrafes 31 limitent ainsi l'ouverture relative des mors 8 et 9 et assurent l'immobilisation ou le blocage des mors 8 et 9 en position de serrage efficace et sûre (fig. 5E). Les agrafes 31 sont maintenues en place sur les mors en raison de l'effort de traction exercé sur elles par les ressorts 18. La pince 23 et le vérin 41 sont pilotés en sens de recul pour être dégagés de l'enceinte thermique 28. La porte d'accès 29 de cette enceinte peut alors être fermée pour permettre l'exécution des différents essais sur l'éprouvette 2 (fig. 6C). Au cours de ces essais, le chariot 44 peut être amené devant le poste de stockage 47 Après la réalisation des essais, l'éprouvette 2 doit alors être retirée du porte- éprouvette 4. Après l'ouverture de la porte d'accès 29 de la chambre thermique 28, le chariot 44 est commandé pour placer le bras 27 devant le porte-éprouvette 4 (fig. 6D). La pince 23 est déplacée pour venir enserrer les mors 8, 9, tandis que le vérin de positionnement 41 est commandé pour placer l'aimant de préhension 40 à proximité des agrafes 31. La pince 23 est alors commandée pour exercer un effort de précontrainte sur les mors 8, 9 juste suffisant pour compenser l'effort exercé par les ressorts et permettre le libre dégagement des agrafes 31 qui se trouvent reprises par l'aimant 40. Le vérin 41 est alors commandé selon un sens de recul, tandis que l'effort de précontrainte exercé par la pince 23 est supprimé. Les mors 8, 9 se trouvent alors en position d'ouverture libre.The prestressing force exerted by the clamp 23 is then eliminated. The elimination of this prestressing effort practically does not cause any loosening movement of the jaws 8 and 9, insofar as the positioning of the staples 31 has been carried out with a defined clearance for tightening. The clips 31 thus limit the relative opening of the jaws 8 and 9 and ensure the immobilization or blocking of the jaws 8 and 9 in the effective and safe clamping position (FIG. 5E). The staples 31 are held in place on the jaws due to the tensile force exerted on them by the springs 18. The clamp 23 and the jack 41 are controlled in the reverse direction to be released from the thermal enclosure 28. The access door 29 of this enclosure can then be closed to allow the execution of the various tests on the test piece 2 (FIG. 6C). During these tests, the cart 44 can be brought in front of the storage station 47 After carrying out the tests, the test piece 2 must then be removed from the test piece holder 4. After the access door 29 of the thermal chamber 28 has been opened, the carriage 44 is controlled to place the arm 27 in front of the door - test tube 4 (fig. 6D). The clamp 23 is moved to grip the jaws 8, 9, while the positioning cylinder 41 is controlled to place the gripping magnet 40 near the staples 31. The clamp 23 is then controlled to exert a prestressing force on the jaws 8, 9 just sufficient to compensate for the force exerted by the springs and allow the free release of the staples 31 which are taken up by the magnet 40. The jack 41 is then controlled in a reverse direction, while the prestressing force exerted by the clamp 23 is eliminated. The jaws 8, 9 are then in the free open position.
Après le recul de la pince 23, le chariot 44 est déplacé pour placer le système de manipulation 45 devant le porte-éprouvette 4 (fig. 6E). Le système de manipulation 45 est commandé pour permettre de prendre et de retirer l'éprouvette 2 du porte-éprouvette 4. Le chariot 44 peut être déplacé jusqu'au poste de stockage 47 où l'éprouvette usagée 2 peut être déposée, tandis qu'une eprouvette neuve 2 peut être prélevée automatiquement par le système de manipulation 45, en vue de son montage sur le porte-éprouvette 4 selon le cycle décrit ci-dessus.After the clamp 23 has retreated, the carriage 44 is moved to place the handling system 45 in front of the test piece holder 4 (FIG. 6E). The handling system 45 is controlled to allow taking and removing the test piece 2 from the test piece holder 4. The carriage 44 can be moved to the storage station 47 where the used test piece 2 can be deposited, while a new test piece 2 can be removed automatically by the handling system 45, with a view to mounting it on the test piece holder 4 according to the cycle described above.
Le procédé et l'installation décrits ci-dessus permettent d'obtenir un serrage automatique d'une eprouvette destinée à subir des essais de viscoélasticité. Bien entendu, un tel procédé peut s'appliquer au bridage d'une eprouvette d'un type différent, en vue d'essais de diverses natures. Ainsi, il peut être prévu de mettre en oeuvre uniquement deux dispositifs de bridage fixes 5 adaptés pour le serrage d'une eprouvette à ses deux extrémités, dans la partie centrale de laquelle des essais mécaniques sont effectués.The method and the installation described above make it possible to obtain an automatic tightening of a test piece intended to undergo viscoelasticity tests. Of course, such a method can be applied to the clamping of a specimen of a different type, with a view to tests of various kinds. Thus, provision may be made to use only two fixed clamping devices 5 suitable for clamping a specimen at its two ends, in the central part of which mechanical tests are carried out.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. The invention is not limited to the examples described and shown, since various modifications can be made thereto without departing from its scope.

Claims

REVENDICATIONS :CLAIMS:
1- Installation pour assurer le bridage automatique d'une eprouvette (2) destinée à être soumise à des essais mécaniques, caractérisée en ce qu'elle comporte :1- Installation for the automatic clamping of a test piece (2) intended to be subjected to mechanical tests, characterized in that it comprises:
- un porte-éprouvette (4) constitué d'au moins deux dispositifs de bridage (5) formés chacun de deux mors (8, 9) dont au moins un est monté pivotant en délimitant entre-eux, un logement de réception (16) d'une eprouvette en relation duquel est monté un ressort (18), les mors étant destinés à occuper une position desseπée pour laquelle ils sont ouverts librement pour autoriser l'introduction d'une eprouvette (2) dans les logements de réception des dispositifs de bridage, et une position de serrage de l'éprouvette pour laquelle l'éprouvette se trouve serrée entre un mors et le ressort porté par l'autre mors,- a test-tube holder (4) consisting of at least two clamping devices (5) each formed by two jaws (8, 9) at least one of which is pivotally mounted, delimiting between them, a receiving housing (16) of a test tube in relation to which a spring (18) is mounted, the jaws being intended to occupy a desseπed position for which they are open freely to allow the introduction of a test tube (2) into the receptacles for receiving devices clamping, and a clamping position of the test piece for which the test piece is clamped between one jaw and the spring carried by the other jaw,
- un système (45) de manipulation d'une eprouvette (2), adapté pour permettre le positionnement de l'éprouvette dans le logement (16) et le retrait de l'éprouvette de ce logement,a system (45) for handling a test piece (2), adapted to allow the positioning of the test piece in the housing (16) and the withdrawal of the test piece from this housing,
- une pince (23) commandée en déplacement pour occuper une position active dans laquelle est appliqué un effort de précontrainte sur les mors de chaque dispositif de bridage (5), de manière à amener les mors en position de serrage de l'éprouvette, et une position de relâchement des mors, - et des moyens (30) de positionnement d'agrafes (31) assurant chacune l'immobilisation des mors de chaque dispositif de bridage lorsque la pince exerce un effort de précontrainte sur les mors, de sorte que lorsque la pince occupe sa position de relâchement, les mors restent en position de serrage de l'éprouvette. 2- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le porte- éprouvette (4) comporte un dispositif de bridage mobile (6) monté entre les deux dispositifs de bridage (5) et destiné à être relié à un appareil (3) exerçant des efforts mécaniques selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'éprouvette, le dispositif de bridage mobile (6) comportant deux mors (8, 9) dont au moins un est monté pivotant en délimitant entre-eux un logement de réception (16) d'une eprouvette (2), situé sensiblement dans l'alignement des logements (16) de deux dispositifs de bridage (5) et, en relation duquel est monté un ressort d'appui (18) pour l'éprouvette, les mors du dispositifs de bridage mobile étant adaptés pour recevoir une agrafe (31) assurant leur immobilisation lorsque la pince exerce un effort de précontrainte sur les mors, de sorte que lorsque la pince occupe sa position de relâchement, les mors restent en position de serrage de l'éprouvette.a clamp (23) controlled to move in order to occupy an active position in which a prestressing force is applied to the jaws of each clamping device (5), so as to bring the jaws into the clamping position of the test piece, and a jaw release position, - and means (30) for positioning staples (31) each ensuring the immobilization of the jaws of each clamping device when the clamp exerts a prestressing force on the jaws, so that when the clamp occupies its release position, the jaws remain in the clamping position of the test piece. 2- Installation according to claim 1, characterized in that the test-tube holder (4) comprises a mobile clamping device (6) mounted between the two clamping devices (5) and intended to be connected to a device (3) exercising mechanical forces in a direction substantially perpendicular to the test piece, the mobile clamping device (6) comprising two jaws (8, 9) at least one of which is pivotally mounted, delimiting between them a receiving housing (16) of a test tube (2), located substantially in alignment with the housings (16) of two clamping devices (5) and, in relation to which is mounted a support spring (18) for the test piece, the jaws of the movable clamping device being adapted to receive a clip (31) ensuring their immobilization when the clamp exerts a prestressing force on the jaws, so that when the clamp occupies its release position, the jaws remain in the clamping position of the test piece.
3- Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque dispositif de bridage (5, 6) comporte :3- Installation according to claim 1 or 2, characterized in that each clamping device (5, 6) comprises:
- un mors dit inférieur (8) dans lequel est aménagé un berceau (17) de positionnement pour une eprouvette (2), délimitant en partie le logement de réception (16) pour une eprouvette,a so-called lower jaw (8) in which a positioning cradle (17) for a test piece (2) is arranged, partially delimiting the receiving housing (16) for a test piece,
- et un mors dit supérieur (9), monté pivotant sur un support selon un axe horizontal (11).- And a so-called upper jaw (9), pivotally mounted on a support along a horizontal axis (11).
4 - Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque dispositif de bridage (5, 6) comporte un ressort (18) constitué sous la forme d'une épingle portée par le mors monté pivotant (9), de manière qu'une extrémité libre de l'épingle s'étende au-dessus du berceau de positionnement (17) de l'éprouvette.4 - Installation according to claim 1 or 2, characterized in that each clamping device (5, 6) comprises a spring (18) formed in the form of a pin carried by the jaw mounted pivotally (9), so that 'a free end of the pin extends above the positioning cradle (17) of the test piece.
5 - Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque agrafe d'immobilisation (31) présente une forme en I comportant un segment central (32) pourvu à chaque extrémité, d'une barrette d'appui (33), le segment central (32) de chaque agrafe étant destiné à être engagé entre les branches (36) d'une chape (37) aménagée à l'extrémité libre de chacun des mors (8, 9).5 - Installation according to claim 1 or 2, characterized in that each immobilizing clip (31) has an I-shape comprising a central segment (32) provided at each end with a support bar (33), the central segment (32) of each clip being intended to be engaged between the branches (36) of a yoke (37) arranged at the free end of each of the jaws (8, 9).
6 - Installation selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la pince (23) est portée par un bras (27) déplaçable par un organe en rapprochement- écartement par rapport au porte-éprouvette (4), et en ce que les moyens de positionnement (30) des agrafes (31) sont constitués par un aimant (40) assurant le support des agrafes (31) et porté par une tige d'un vérin (41) monté sur le bras et assurant le rapprochement-écartement des agrafes (31) par rapport au porte- éprouvette (4).6 - Installation according to claims 1 and 2, characterized in that the clamp (23) is carried by an arm (27) movable by a member in approximation-spacing relative to the test tube holder (4), and in that the positioning means (30) of the staples (31) consist of a magnet (40) ensuring the support of the staples (31) and carried by a rod of a jack (41) mounted on the arm and ensuring the approximation-spacing of the clips (31) relative to the test tube holder (4).
7- Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le bras (27) est supporté par un chariot (44) sur lequel est monté le système de manipulation (45) d'une eprouvette (2), le chariot (44) étant mobile entre un poste de stockage (47) des éprouvettes et un poste d'exécution (28) des essais mécaniques sur les éprouvettes, dans lequel est installé le porte-éprouvette (4).7- Installation according to claim 6, characterized in that the arm (27) is supported by a carriage (44) on which is mounted the handling system (45) of a test tube (2), the carriage (44) being mobile between a storage station (47) for test pieces and an execution station (28) for mechanical tests on the test pieces, in which the test piece holder (4) is installed.
8 - Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le porte- éprouvette (4) est installé à l'intérieur d'une enceinte thermique (28) accessible par une porte (29) permettant le passage du système de manipulation (45) d'une eprouvette, de la pince (23) de serrage des mors et des moyens (30) de positionnement des agrafes d'immobilisation.8 - Installation according to claim 7, characterized in that the test-tube holder (4) is installed inside a thermal enclosure (28) accessible by a door (29) allowing the passage of the handling system (45) a test tube, the clamp (23) for clamping the jaws and means (30) for positioning the immobilizing clips.
9- Procédé de bridage automatique d'une eprouvette (2) destinée à être soumise à des essais mécaniques, caractérisé en ce qu'il consiste : - à réaliser un porte-éprouvette (4) constitué d'au moins deux dispositifs de bridage (5) formés chacun de deux mors (8, 9) dont au moins un est monté pivotant en délimitant entre-eux, un logement (16) e réception d'une eprouvette en relation duquel est monté un ressort (18), les mors étant destinés à occuper une position desserrée pour laquelle ils sont ouverts librement pour autoriser l'introduction d'une eprouvette dans les logements de réception des dispositifs de bridage, et une position de serrage de l'éprouvette pour laquelle l'éprouvette se trouve serrée entre un mors et le ressort porté par l'autre mors,9- Method for automatic clamping of a test piece (2) intended to be subjected to mechanical tests, characterized in that it consists: - in producing a test-piece holder (4) consisting of at least two clamping devices ( 5) each formed of two jaws (8, 9) at least one of which is pivotally mounted, delimiting between them, a housing (16) and receiving a test tube in relation to which a spring (18) is mounted, the jaws being intended to occupy a loose position for which they are freely open to allow the introduction of a specimen into the receptacles for receiving the clamping devices, and a clamping position of the specimen for which the specimen is clamped between a jaw and the spring carried by the other jaw,
- à introduire une eprouvette (2) entre les mors (8, 9) des dispositifs de bridage (5), afin de la positionner dans les logements de réception (16),- introducing a test tube (2) between the jaws (8, 9) of the clamping devices (5), in order to position it in the receiving housings (16),
- à exercer un effort de précontrainte sur les mors (8, 9) des dispositifs de bridage (5), de manière à amener les mors en position de serrage de l'éprouvette,- exerting a prestressing force on the jaws (8, 9) of the clamping devices (5), so as to bring the jaws into the clamping position of the test piece,
- à mettre en place une agrafe (31) d'immobilisation des mors de chaque dispositif de bridage, tandis qu'un effort de précontrainte est toujours exercé sur les mors,- putting in place a clip (31) for immobilizing the jaws of each clamping device, while a prestressing force is always exerted on the jaws,
- et à supprimer l'effort de précontrainte exercé sur les mors (8, 9) qui restent en position de serrage de l'éprouvette à l'aide des agrafes d'immobilisation (31). 10 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste : - à réaliser un dispositif de bridage mobile (6) monté entre les deux dispositifs de bridage (5) et destiné à être relié à un appareil (3) exerçant des efforts mécaniques selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'éprouvette, le dispositif de bridage mobile (6) comportant deux mors (8, 9) dont au moins un est monté pivotant en délimitant entre-eux un logement de réception (16) d'une eprouvette (2), situé sensiblement dans l'alignement des logements (16) de deux dispositifs de bridage (5) et, en relation duquel est monté un ressort d'appui (18) pour l'éprouvette, les mors du dispositifs de bridage mobile étant adaptés pour recevoir une agrafe- And to remove the prestressing force exerted on the jaws (8, 9) which remain in the clamping position of the test piece using the immobilizing clips (31). 10 - Process according to claim 9, characterized in that it consists: - To make a mobile clamping device (6) mounted between the two clamping devices (5) and intended to be connected to an apparatus (3) exerting mechanical forces in a direction substantially perpendicular to the test piece, the clamping device mobile (6) comprising two jaws (8, 9) at least one of which is pivotally mounted, delimiting between them a receiving housing (16) of a test tube (2), situated substantially in alignment with the housings (16) of two clamping devices (5) and, in relation to which is mounted a support spring (18) for the test piece, the jaws of the movable clamping device being adapted to receive a staple
(31) assurant leur immobilisation lorsque la pince exerce un effort de précontrainte sur les mors, de sorte que lorsque la pince occupe sa position de relâchement, les mors restent en position de serrage de l'éprouvette, - et à relier le dispositif de bridage mobile (6) à un appareil analyseur (3).(31) ensuring their immobilization when the clamp exerts a prestressing force on the jaws, so that when the clamp occupies its release position, the jaws remain in the clamping position of the test piece, - and to connect the clamping device mobile (6) to an analyzer device (3).
11 - Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il consiste, après l'exécution d'essais mécaniques sur l'éprouvette :11 - Method according to claim 9 or 10, characterized in that it consists, after the execution of mechanical tests on the test piece:
- à exercer un effort de précontrainte sur les mors (8, 9) des dispositifs de bridage (5, 6), de manière à permettre de retirer les agrafes d'immobilisation (31) des mors,- exerting a prestressing force on the jaws (8, 9) of the clamping devices (5, 6), so as to allow the immobilization clips (31) to be removed from the jaws,
- à supprimer l'effort de précontrainte après le retrait des agrafes d'immobilisation (31),- to remove the prestressing force after the removal of the immobilizing clips (31),
- et à extraire l'éprouvette (2) des logements de réception (16) par une simple traction.- And to extract the test piece (2) from the receiving housings (16) by a simple pull.
12 - Procédé selon la revendication 9, 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il consiste à exercer un effort de précontrainte, simultanément sur les mors des dispositifs de bridage (5, 6) par l'intermédiaire d'une unique pince (23).12 - Process according to claim 9, 10 or 11, characterized in that it consists in exerting a prestressing force, simultaneously on the jaws of the clamping devices (5, 6) by means of a single clamp (23 ).
13 - Procédé selon la revendication 9, 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en place ou à retirer simultanément les agrafes d'immobilisation (31) des mors par l'intermédiaire de moyens de positionnement (30). 14 - Procédé selon les revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire et à extraire l'éprouvette (2) par l'intermédiaire d'un système de manipulation (45) porté par un chariot (44) qui est équipé d'une pince (23) exerçant l'effort de précontrainte et des moyens de positionnement (30) des agrafes d'immobilisation (31).13 - Method according to claim 9, 10 or 11, characterized in that it consists in simultaneously installing or removing the immobilization clips (31) of the jaws by means of positioning means (30). 14 - Method according to claims 11 to 13, characterized in that it consists in introducing and extracting the test piece (2) via a handling system (45) carried by a carriage (44) which is equipped with a clamp (23) exerting the prestressing force and positioning means (30) of the immobilizing clips (31).
15 - Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il consiste :15 - Method according to claim 14, characterized in that it consists:
- à commander le chariot (44) pour l'amener d'un poste de stockage (47) des éprouvettes où le système de manipulation prend une eprouvette, à un poste d'essais mécaniques (28) où le porte- eprouvette (4) est installé,- To order the carriage (44) to bring it from a storage station (47) of the test pieces where the handling system takes a test piece, to a mechanical test station (28) where the test piece holder (4) is installed,
- à déplacer en rapprochement du porte-éprouvette, les moyens de manipulation (45) de l'éprouvette pour l'introduire entre les mors (8, 9) et la positionner dans les logements de réception (16),- to move the test tube holder, the manipulation means (45) of the test piece in order to introduce it between the jaws (8, 9) and position it in the receiving housings (16),
- à déplacer le chariot pour amener la pince (23) et les moyens de positionnement (30) des agrafes d'immobilisation (31) devant le porte-éprouvette (4),- moving the carriage to bring the clamp (23) and the positioning means (30) of the immobilizing clips (31) in front of the test-tube holder (4),
- à commander le rapprochement de la pince (23) par rapport au porte-éprouvette, de manière qu'elle vienne enserrer les mors (8, 9),- to control the approximation of the clamp (23) relative to the test piece holder, so that it comes to grip the jaws (8, 9),
- à commander la pince (23) afin qu'elle exerce un effort de précontrainte sur les mors (8, 9),- controlling the clamp (23) so that it exerts a prestressing force on the jaws (8, 9),
- à déplacer les moyens de positionnement (30) des agrafes d'immobilisation (31) afin de les amener à coopérer avec les mors,moving the positioning means (30) of the immobilizing clips (31) in order to cause them to cooperate with the jaws,
- à commander la pince (23) afin qu'elle relâche son effort de précontrainte sur les mors, - et à commander en éloignement par rapport au porte-éprouvette, la pince (23) et les moyens de positionnement (30) des agrafes d'immobilisation (31).- to order the clamp (23) so that it releases its prestressing force on the jaws, - and to order, away from the test-tube holder, the clamp (23) and the positioning means (30) of the staples d 'immobilization (31).
16 - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il consiste :16 - Method according to claim 15, characterized in that it consists:
- à monter le porte-éprouvette (4) dans une enceinte thermique (28), - à ouvrir la porte d'accès (29) du porte-éprouvette pour permettre l'exécution des opérations de positionnement et de bridage d'une eprouvette (2),- mounting the test-tube holder (4) in a thermal enclosure (28), - to open the access door (29) of the test piece holder to allow the execution of the positioning and clamping operations of a test piece (2),
- à fermer la porte d'accès (29) après l'opération de bridage et le retrait de la pince (23) et des moyens de positionnement (30) des agrafes d'immobilisation (31),- to close the access door (29) after the clamping operation and the removal of the clamp (23) and of the positioning means (30) of the immobilization clips (31),
- et à ouvrir la porte d'accès (29) après l'exécution des essais mécaniques afin d'accéder au porte-éprouvette (4), afin d'assurer son débridage et son retrait du porte-éprouvette. - And to open the access door (29) after the execution of the mechanical tests in order to access the test-tube holder (4), in order to ensure its unclamping and its withdrawal from the test-tube holder.
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