WO2022238527A1 - Dispositif de bridage - Google Patents

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WO2022238527A1
WO2022238527A1 PCT/EP2022/062887 EP2022062887W WO2022238527A1 WO 2022238527 A1 WO2022238527 A1 WO 2022238527A1 EP 2022062887 W EP2022062887 W EP 2022062887W WO 2022238527 A1 WO2022238527 A1 WO 2022238527A1
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WO
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flange
clamping device
clamp
clamping
release position
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/062887
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Inventor
Christophe Boiteux
Original Assignee
Christophe Boiteux
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Publication date
Application filed by Christophe Boiteux filed Critical Christophe Boiteux
Priority to EP22728854.5A priority Critical patent/EP4337418A1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
    • B25B5/064—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive with clamping means pivoting around an axis perpendicular to the pressing direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/08—Arrangements for positively actuating jaws using cams
    • B25B5/087—Arrangements for positively actuating jaws using cams actuated by a hydraulic or pneumatic piston

Definitions

  • the invention relates to a clamping device having a small footprint. More specifically, the invention relates to a device configured to clamp a part to a tool during a machining operation, for example.
  • the invention is a device of the type comprising a cylinder and a clamp actuated by the cylinder, said clamp being able to pass from a clamping position of a part to be clamped to a release position for which the clamp is in the withdrawn position. This release position makes it easier to fit or remove the part to be tightened on said device.
  • a device for clamping a part on a tool comprising a cylinder and a clamp, the cylinder being selectively actuated by a pressurized fluid and itself comprising a body fixed in operation to the tool and a rod movable relative to the body, and the flange being articulated around a pivot axis on the rod and selectively driven by the rod, this flange struggling over a determined stroke between a tightening position and a release position, and undergoing rotation over at least part of its travel.
  • the document EP1697088B1 presents a device for clamping a part on a tool, comprising a jack and a flange, the jack being selectively actuated by a pressurized fluid and itself comprising a body fixed in operation to the tool and a rod movable relative to the body, and the flange being articulated around a pivot axis on the rod and selectively driven by the rod, this flange struggling over a determined stroke between a clamping position and a position release, and undergoing rotation over at least part of its travel.
  • This device further comprises guide members and support elements, these guide members comprising a guide member fixed relative to the body and a movable guide member linked to the flange, these fixed and movable guide members cooperating to drive the flange in a rotational movement about the pivot axis at least at the end of its travel towards its position of release and following a translational movement at least at the end of its travel towards its clamping position.
  • these support elements comprise a support element fixed relative to the body and a mobile support element linked to the flange, these fixed and mobile support elements cooperating selectively, at least at the end of the stroke of the flange towards its clamping position, to offer each other, at a distance from the guide members, a sliding contact parallel to the translational movement of the flange and allowing an arching of the flange on the part to be clamped.
  • the device thus described therefore comprises a flange passing from a clamping position to a release position and vice versa by successive and combined translation and rotation movements.
  • This clamping device has the advantages of being compact, fast, retractable, powerful, and moreover with a clamp that is not very prone to buckling.
  • a first drawback lies in the fact that such a device has openings through which the mechanisms of the device are visible and accessible through which machining chips, dust, fluids of all kinds can enter.
  • a second drawback lies in the fact that the flange of the device must pass from a release position to a clamping position quickly under the action of a pressurized fluid actuating the cylinder, therefore with a flow of fluid fast. But it is also necessary for the clamp to come into the clamping position on a part to be clamped with a sufficient clamping force, but below a determined maximum threshold, for example to prevent the clamping force from damaging the part. to be machined, which requires a very fine adjustment of the pressure of the pressurized fluid actuating the jack, with a slower fluid flow.
  • the device To meet these two requirements, it is necessary for the device to be able to switch from a fast pressurized fluid flow to a slower flow and vice versa at a given moment which can vary according to the flange and the cylinder stroke. To determine this moment, it is possible to seek to precisely detect the position of the flange of the device in its travel causing it to pass from the release position to the clamping position of the part to be clamped. To do this, the device can be fitted with a flange displacement detector, but this constitutes costly additional equipment which must be electrically powered. This is detrimental to obtaining a device that is simple to produce.
  • a third drawback lies in the fact that the flange of the device has a beak, the flat end of which is configured to bear against a surface of the part to be clamped. Sometimes the surface is not parallel to the flat end of the spout. In this case, the support of the nose on the part is punctual, and the part can slip or the surface can be marked by the nose.
  • the invention aims to provide an improved clamping device having in the preamble the characteristics of the clamping device described above but free of all or part of the defects mentioned above.
  • the invention relates to a device for clamping a part on a tool, comprising a cylinder and a clamp, the cylinder being selectively actuated by a pressurized fluid and itself comprising a body fixed in operation to the tooling and a rod movable with respect to the body, and the flange being hinged about a pivot axis on the rod and selectively driven by the rod, this flange struggling over a determined stroke between a clamping position and a release position, and undergoing rotation over at least part of its travel, this device further comprising guide members and support elements, these guide members comprising a guide member fixed relative to the body and a movable guide member connected to the flange, these fixed and movable guide members cooperating to drive the flange in a movement rotation about the pivot axis at least at the end of its travel towards its release position and following a translational movement at least at the end of its travel towards its tightening position, and these support elements comprising a support element fixed with respect
  • this clamping device comprises at least one cover cover comprising two ends, a first end cooperating with the flange by a pivoting connection, a second end cooperating with the body by a translational connection.
  • the first end of the covering cowl(s) comprises two shafts coming from the cowl and extending laterally in opposite directions, cooperating by interlocking in reciprocal bearings of the flange to form pivoting connection means.
  • the second end of the cover or covers have side edges configured to slide in the slides opposite one another of the body to form connecting means in translation .
  • This envisaged protection is simple to mount on the clamping device.
  • the at least one cover cap comprises an elastically deformable part.
  • this clamping device comprises a cover cap whose elastically deformable part has a configuration without deformation when the clamp is in the clamping position, and which has a deformed configuration when the clamp is in the relaxed position.
  • this clamping device comprises a cover cap whose elastically deformable part has a configuration without deformation when the clamp is in the release position, and which has a deformed configuration when the clamp is in clamping position.
  • the clamping device comprises detection means configured to detect when the clamp is in translation only during the movement of the clamp from the release position to the tightening position, these detection means comprising an orifice in the body configured to be closed off by the flange during its sliding contact parallel to the translational movement against said body of the device, said orifice being continued by an air supply channel.
  • the detection means make it possible to know the position of the flange by blocking the orifice, which varies the pressure in the air supply channel.
  • a pressure sensor at the supply means of this channel thus makes it possible to detect a blockage of the orifice when the flange passes from the release position to the tightening position, and that the flange is in a translational movement alone . It is then possible to control the flow rate and the pressure of the fluid of the cylinder of the device in order to reduce it and carry out a fine adjustment of the tightening. Adjusting the position of the orifice along the body of the device defines when the fluid flow is reduced.
  • the clamping device comprises two flanges parallel to each other longitudinally and two respective cylinders.
  • each flange of the clamping device comprises a spout having at its end a flat zone pivotally mounted on a ball joint.
  • FIG.1 is a front perspective view of a clamping device having the characteristics of a clamp and a jack known from the state of the art;
  • FIG.2 is a rear perspective view of a clamping device of Figure 1;
  • FIG.3 is a partial sectional view of the device illustrated in Figures 1 and 2 but whose flange is in the release position, the section being made along a plane parallel to the median plane of this device;
  • FIG.4 is a sectional view of the device illustrated in Figures 1 and 2, taken along the median plane of this device;
  • FIG.5 is a front perspective view of a clamping device in the maximum tightening position according to the invention, said device comprising in particular the characteristics of the clamp and of the cylinder of the device of Figure 1;
  • FIG.6 is a rear perspective view of the clamping device of Figure 5;
  • FIG.7 is a sectional view of the device illustrated in Figures 5 and 6, taken along the median plane of this device;
  • FIG.8 is a front perspective view of the clamping device of Figure 5 when the clamp is in the intermediate position between the release position and the clamping position, in the translation position only;
  • FIG.9 is a rear perspective view of the clamping device of Figure 8;
  • FIG.10 is a sectional view of the device illustrated in Figures 8 and 9, taken along the median plane of this device;
  • FIG.11 is a front perspective view of the clamping device of Figure 5 when the clamp is in the maximum release position
  • FIG.12 is a rear perspective view of the clamping device of Figure 11;
  • FIG.13 is a sectional view of the device illustrated in Figures 11 and 12, taken along the median plane of this device;
  • the present invention relates to a clamping device D for clamping a workpiece.
  • This clamping device D comprises a jack 1 and a clamp 2.
  • the clamp comprises a nose 20 oriented towards a so-called forward direction when the clamping device D is in the clamping position as illustrated in FIG. 5.
  • the clamping device comprises has a front and a back defined by spout 20.
  • the left side of Figures 4, 7, 10 and 13 is considered to be forward facing, and the right side is considered to be rearward facing.
  • the cylinder 1 is a double-acting hydraulic cylinder and comprises a body 10 fixed in operation to the tool itself arranged for example in a machining center, and a rod 11 movable relative to the body 10 of this jack.
  • the body 10 of the cylinder has a bore inside which a piston 12, integral with the rod 11, delimits a first chamber 101 and a second chamber 102 of variable and complementary volumes, each of which can be connected to a source high pressure hydraulics while the other is connected to a low pressure tank.
  • the flange 2 thus struggles, over a determined stroke, between a clamping position illustrated in particular in Figures 1, 2, 4, and in Figures 5 to 7, and a release position, illustrated in Figures 3 and 11 to 13.
  • the flange 2 is driven from its release position to its clamping position by admission of pressurized fluid into the first chamber 101 of the cylinder 1, and is driven from its clamping position to its release position by admitting pressurized fluid into the second chamber 102 of this cylinder 1.
  • the device D comprises guide members 3 and support elements 4, the guide members 3 themselves comprising a guide member 31 fixed relative to the body 10 and a movable guide member 32 linked to the flange 2, and the support elements 4 comprising, in the same way, a support element 41 fixed relative to the body 10 and a mobile support element 42 linked to the flange 2.
  • the fixed and mobile guide members, 31 and 32 cooperate to drive the flange 2 following a rotational movement around the pivot axis X at least at the end of the race of this flange towards its release position , and to drive the flange 2 following a translation movement at least at the end of the race of this flange towards its clamping position.
  • the fixed and mobile support elements, 41 and 42 cooperate, at least at the end of the race of the flange 2 towards its clamping position, to offer each other, at a distance from the organs guide 3, a sliding contact parallel to the translational movement of the flange 2 and allowing an arching of the flange 2 on the part to be clamped.
  • the rod 11 preferably extends along a translation axis Z which passes between the guide members 3 and the support elements 4.
  • the movable guide member 32 comprises a cam formed by two grooves, cut symmetrically in the flange 2 on either side of a median plane M of the device, this median plane M being transverse to the pivot axis X and constituting a plane of symmetry for the flange 2 and for the rod 11.
  • Each of the grooves has a path which continuously approaches the pivot axis X from the first end 321 of this path towards its second end 322.
  • This path comprises a rectilinear path portion 320r which ends at the first end 321 and a portion curved path 320c, adjacent to straight path portion 320r and terminating at second end 322.
  • Figure 3 shows only one cam, the other cam being deduced by symmetry with respect to the plane M.
  • the fixed guide member 31 is itself constituted by a pair of studs or rollers, fixed to the body 10 of the cylinder 1 and respectively engaged in the grooves forming the cam.
  • the body 10 has two studs or rollers 31, one visible in Figure 3, the other being deduced by symmetry with respect to the plane M.
  • each pin or roller 31 is located above a plane T which is transverse to the rod 11 and which contains the pivot axis X, when following a direction which corresponds the movement performed by the rod 11 to drive the flange 2 to its release position.
  • the movable support element 42 consists of a support heel which is carried by the flange 2 and which extends symmetrically on either side of the median plane M of the device.
  • the fixed support element 41 is itself constituted by an external support surface of the body 10 of the cylinder 1, on which the support heel 42 is supported symmetrically with respect to this same median plane M .
  • the rod 11 comes out of the cylinder 1 on the side of its first chamber 101.
  • the fixed guide member 31 and the fixed support element 41 are advantageously carried by a part 100 of the body 10 of the jack which is shaped as a yoke, and the flange 2 is then guided in its median plane M between two parallel faces facing each other, 100a and 100b, belonging to this part 100 forming a yoke.
  • This embodiment allows significant rotation of the flange 2 between its tightening position and its release position, typically a rotation of amplitude equal to or greater than 90 degrees.
  • the clamping device D comprises at least one cover cover 5, for example in the form of a plate having two ends 50, 51 and two side edges 52. The at least one cover cover 5 is placed between the two parallel faces 100a and 100b, belonging to the part 100 forming the yoke, and perpendicular to these faces.
  • the at least one cover 5 comprises a first end
  • the at least one cover cover 5 comprises two shafts carried by the same virtual axis of rotation parallel to the pivot axis X. These two shafts come from the first end 50 of the cover 5 and extend in opposite directions. These shafts cooperate by interlocking in reciprocal bearings hollowed out in the flange 2. The bearings and the shafts form pivoting connection means between the at least one cover 5 and the flange 2.
  • the at least one cover 5 comprises a second end
  • the two parallel faces 100a and 100b, belonging to the part 100 comprise grooves forming slides in which the side edges 52 slide or slide.
  • the slides and the edges form sliding connection means.
  • the at least one cover 5 may also include an elastically deformable zone 53, in particular under the action of a force whose vector is parallel to the median plane M.
  • the clamping device D comprises a front cover cover 5a on the front of the clamping device D as particularly illustrated in Figures 5, 8 and 11, and it comprises a rear covering cap 5b on the rear of the clamping device D as particularly illustrated in FIGS. 6, 9 and 12.
  • the cross-sectional views of FIGS. 7, 10 and 13 make it possible to illustrate in the same figures the front 5a and rear 5b cover covers. These sectional views also make it possible to clearly distinguish the deformation zones 53 of the cover caps 5a, 5b.
  • the elastically deformable part 53 of the front cover 5a is not deformed when the flange 2 is in the tightening position, and it is deformed when the flange 2 is in the release position.
  • the elastically deformable part 53 of the rear cover 5b is not deformed when the flange 2 is in the release position, and it is deformed when the flange 2 is in the tightening position.
  • Each cover cap 5a, 5b is preferably but optionally made of metallic material, in particular steel.
  • the fixed support element 41 of the clamping device D comprises on its surface against which the mobile support element 42 of the flange 2 slides an orifice 6 This orifice 6 is followed by an air supply channel. Air is blown through this channel and this orifice 6.
  • detection means for detecting when the flange is in translation only during the movement of the flange from the release position to the tightening position.
  • detection means include, among other things, the orifice 6.
  • a second orifice in the upper part of the body also connected to the channel advantageously makes it possible not to completely block the air supply channel.
  • the clamping device comprises two flanges parallel to each other longitudinally in a front/rear direction.
  • Each flange is controlled by a corresponding cylinder.
  • Each flange may have a single roller or stud moving in a cam.
  • the device may also comprise a central plate carried by the median plane M in which two cams are placed and in which rollers or studs act independently attached to only one of the flanges 2.
  • the spout 20 of the flange 2 comprises a movable element in ball joint connection at its end configured to be inserted between the spout 20 and a part to be clamped.
  • This mobile element comprises on the one hand a ball joint which is embedded in a housing corresponding to the end of the spout 20, and on the other hand a flat zone configured to come opposite and in contact with a part to be clamped.
  • this embodiment can be applied to the two flanges 2 of the embodiment of the device described in the previous paragraph.
  • a clamping device D is thus obtained that is compact, robust, and more resistant to attack from its environment. Its lifespan is improved and its maintenance reduced.
  • this clamping device also makes it possible to ensure better holding of the parts to be clamped and limits the creation of clamping traces on the part to be clamped.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de bridage D d'une pièce sur un outillage, comprenant un vérin 1 et une bride 2, la bride 2 étant articulée autour d'un axe de pivotement X et se débattant sur une course déterminée entre une position de serrage et une position de relâchement, ce dispositif D comportant aussi des organes de guidage 3 fixe et mobile coopérant pour entraîner la bride 2 suivant un mouvement de rotation autour de l'axe de pivotement X au moins à la fin de sa course vers sa position de relâchement et suivant un mouvement de translation au moins à la fin de sa course vers sa position de serrage, ce dispositif D comportant en outre des éléments d'appui 4 fixe et mobile coopérant sélectivement, au moins à la fin de la course de la bride 2 vers sa position de serrage, pour offrir mutuellement, à distance des organes de guidage 3, un contact glissant parallèle au mouvement de translation de la bride et permettant un arc-boutement de la bride 2 sur la pièce à serrer, ce dispositif de bridage D comportant encore au moins un capot de recouvrement 5, 5a, 5b comprenant une première extrémité 50 coopérant avec la bride 2 par une liaison en pivotement et une seconde extrémité 51 coopérant avec le corps 10 par une liaison en translation.

Description

Description
Titre de l'invention : dispositif de bridage
[0001 ] L’invention a trait à un dispositif de bridage présentant un faible encombrement. Plus précisément, l’invention a trait à un dispositif configuré pour brider une pièce sur un outillage lors d’une opération d’usinage par exemple.
[0002] En fait l’invention est un dispositif du type comportant un vérin et une bride actionnée par le vérin, ladite bride pouvant passer d’une position de serrage d’une pièce à brider à une position de relâchement pour laquelle la bride est en position de retrait. Cette position de relâchement permet de faciliter la mise en place ou l’enlèvement de la pièce à serrer sur ledit dispositif.
[0003] Un tel exemple de bride est présenté dans le document EP1697088B1. Il y est décrit un dispositif de bridage d'une pièce sur un outillage, comprenant un vérin et une bride, le vérin étant sélectivement actionné par un fluide sous pression et comprenant lui-même un corps fixé en fonctionnement à l'outillage et une tige mobile par rapport au corps, et la bride étant articulée autour d'un axe de pivotement sur la tige et sélectivement entraînée par la tige, cette bride se débattant sur une course déterminée entre une position de serrage et une position de relâchement, et subissant une rotation sur une partie au moins de sa course.
[0004] En fait, le document EP1697088B1 présente un dispositif de bridage d'une pièce sur un outillage, comprenant un vérin et une bride, le vérin étant sélectivement actionné par un fluide sous pression et comprenant lui-même un corps fixé en fonctionnement à l'outillage et une tige mobile par rapport au corps, et la bride étant articulée autour d'un axe de pivotement sur la tige et sélectivement entraînée par la tige, cette bride se débattant sur une course déterminée entre une position de serrage et une position de relâchement, et subissant une rotation sur une partie au moins de sa course. Ce dispositif comprend en outre des organes de guidage et des éléments d'appui, ces organes de guidage comprenant un organe de guidage fixe par rapport au corps et un organe de guidage mobile lié à la bride, ces organes de guidage fixe et mobile coopérant pour entraîner la bride suivant un mouvement de rotation autour de l'axe de pivotement au moins à la fin de sa course vers sa position de relâchement et suivant un mouvement de translation au moins à la fin de sa course vers sa position de serrage. De plus, ces éléments d'appui comprennent un élément d'appui fixe par rapport au corps et un élément d'appui mobile lié à la bride, ces éléments d'appui fixe et mobile coopérant sélectivement, au moins à la fin de la course de la bride vers sa position de serrage, pour s'offrir mutuellement, à distance des organes de guidage, un contact glissant parallèle au mouvement de translation de la bride et permettant un arc-boutement de la bride sur la pièce à serrer.
[0005] Le dispositif ainsi décrit comporte donc une bride passant d’une position de serrage à une position de relâchement et inversement par des mouvements de translation et de rotation successifs et combinés.
[0006] Ce dispositif de bridage présente les avantages d’être compact, rapide, escamotable, puissant, et de surcroît avec une bride peu sujette au flambage.
[0007] Cependant, malgré tous ces avantages par rapport aux autres brides de serrage existantes, un tel dispositif présente encore des inconvénients.
[0008] Un premier inconvénient réside dans le fait qu’un tel dispositif comporte des ouvertures par lesquels les mécanismes du dispositif sont visibles et accessibles par lesquels peuvent entrer des copeaux d’usinage, des poussières, des fluides de toutes sortes.
[0009] Cela peut provoquer des grippages lors du fonctionnement du dispositif de bridage.
[0010] Il peut être envisagé de protéger le dispositif avec un soufflet silicone recouvrant les logements, des ouvertures et des anfractuosités, mais cela nuit à la compacité du dispositif de bridage. De plus, le mouvement complexe de la bride ne permet pas d’assurer un bon capotage avec ce type de protection. Enfin ce type de protection de type soufflet élastomère peut se dégrader rapidement sous l’action des agressions chimiques des fluides en contact ainsi que la mise en contact de copeaux chauds.
[0011] Un deuxième inconvénient réside dans le fait que la bride du dispositif doit passer d’une position de relâchement à une position de serrage rapidement sous l’action d’un fluide sous pression actionnant le vérin, donc avec un débit de fluide rapide. Mais il faut aussi que la bride vienne en position de serrage sur une pièce à brider avec un effort de bridage suffisant, mais en dessous d'un seuil maximal déterminé, par exemple pour éviter que l'effort de bridage ne soit dommageable à la pièce à usiner, ce qui nécessite un réglage très fin de la pression du fluide sous pression actionnant le vérin, avec un débit de fluide plus lent.
[0012] Pour répondre à ces deux exigences, il est nécessaire pour le dispositif de pouvoir passer d’un débit de fluide sous pression rapide à un débit plus lent et inversement à un moment déterminé qui peut varier en fonction de la bride et de la course du vérin. Pour déterminer ce moment, on peut chercher à détecter précisément la position de la bride du dispositif dans sa course la faisant passer de la position de relâchement à la position de serrage de la pièce à brider. Pour ce faire, on peut équiper le dispositif d’un détecteur de déplacement de la bride, mais cela constitue un équipement supplémentaire coûteux et qui doit être alimenté électriquement. Cela est néfaste à l’obtention d’un dispositif simple à réaliser.
[0013] Un troisième inconvénient réside dans le fait que la bride du dispositif comporte un bec dont l’extrémité plate est configurée pour venir en appui contre une surface de la pièce à serrer. Il arrive que la surface ne soit pas parallèle à l’extrémité plate du bec. Dans ce cas, l’appui du bec sur la pièce est ponctuel, et la pièce peut glisser ou la surface peut être marquée par le bec.
[0014] Dans ce contexte, l'invention a pour but de proposer un dispositif de bridage amélioré présentant en préambule les caractéristiques du dispositif de bridage décrit cité plus haut mais exempt de tout ou partie des défauts précédemment mentionnés.
[0015] A cet effet, l’invention concerne un dispositif de bridage d'une pièce sur un outillage, comprenant un vérin et une bride, le vérin étant sélectivement actionné par un fluide sous pression et comprenant lui-même un corps fixé en fonctionnement à l'outillage et une tige mobile par rapport au corps, et la bride étant articulée autour d'un axe de pivotement sur la tige et sélectivement entraînée par la tige, cette bride se débattant sur une course déterminée entre une position de serrage et une position de relâchement, et subissant une rotation sur une partie au moins de sa course, ce dispositif comportant en outre des organes de guidage et des éléments d'appui, ces organes de guidage comprenant un organe de guidage fixe par rapport au corps et un organe de guidage mobile lié à la bride, ces organes de guidage fixe et mobile coopérant pour entraîner la bride suivant un mouvement de rotation autour de l'axe de pivotement au moins à la fin de sa course vers sa position de relâchement et suivant un mouvement de translation au moins à la fin de sa course vers sa position de serrage, et ces éléments d'appui comprenant un élément d'appui fixe par rapport au corps et un élément d'appui mobile lié à la bride, ces éléments d'appui fixe et mobile coopérant sélectivement, au moins à la fin de la course de la bride vers sa position de serrage, pour s'offrir mutuellement, à distance des organes de guidage, un contact glissant parallèle au mouvement de translation de la bride et permettant un arc-boutement de la bride sur la pièce à serrer.
[0016] Avantageusement, ce dispositif de bridage comporte au moins un capot de recouvrement comprenant deux extrémités, une première extrémité coopérant avec la bride par une liaison en pivotement, une seconde extrémité coopérant avec le corps par une liaison en translation.
[0017] Cela permet de proposer un dispositif de bridage qui reste compact tout en présentant une protection simple et économique contre des éléments grippants, cette protection pouvant suivre les mouvements complexes de la bride.
[0018] Selon une particularité de l’invention, la première extrémité du ou des capots de recouvrement comporte deux arbres issus du capot et s’étendant latéralement dans des directions opposées, venant coopérer par emboîtement dans des paliers réciproques de la bride pour former des moyens de liaison en pivotement.
[0019] Selon une autre particularité de l’invention, la seconde extrémité du ou des capots de recouvrement présentent des bords latéraux configurés pour coulisser dans des coulisses en regard l’une de l’autre du corps pour former des moyens de liaison en translation.
[0020] Cette protection envisagée est simple à monter sur le dispositif de bridage.
[0021] Selon une autre particularité de l’invention, le au moins un capot de recouvrement comporte une partie élastiquement déformable.
[0022] Cela permet de suivre encore plus précisément les mouvements de la bride. [0023] Selon une autre particularité de l’invention, ce dispositif de bridage comporte un capot de recouvrement dont la partie élastiquement déformable présente une configuration sans déformation lorsque la bride est en position de serrage, et qui présente une configuration déformée lorsque la bride est en position de relâchement.
[0024] Selon une autre particularité de l’invention, ce dispositif de bridage comporte un capot de recouvrement dont la partie élastiquement déformable présente une configuration sans déformation lorsque la bride est en position de relâchement, et qui présente une configuration déformée lorsque la bride est en position de serrage.
[0025] Selon encore une autre particularité de l’invention, le dispositif de bridage comporte des moyens de détection configurés pour détecter lorsque la bride est en translation seulement lors du mouvement de la bride de la position de relâchement vers la position de serrage, ces moyens de détection comportant un orifice dans le corps configuré pour être obturé par la bride lors de son contact glissant parallèle au mouvement de translation contre ledit corps du dispositif, ledit orifice étant poursuivi par un canal d’alimentation d’air.
[0026] Les moyens de détection permettent de connaître la position de la bride par un bouchage de l’orifice, ce qui fait varier la pression dans le canal d’alimentation d’air. Un capteur de pression au niveau des moyens d’alimentation de ce canal permet ainsi de détecter un bouchage de l’orifice lorsque la bride passe de la position de relâchement à la position de serrage, et que la bride est dans un mouvement de translation seul. Il est alors possible de commander le débit et la pression du fluide du vérin du dispositif pour le réduire et réaliser un réglage fin du serrage. Le réglage du positionnement de l’orifice le long du corps du dispositif permet de définir le moment de réduction du débit du fluide.
[0027] Selon encore une autre particularité de l’invention, le dispositif de bridage comporte deux brides parallèles entre elles longitudinalement et deux vérins respectifs.
[0028] Cela permet de pouvoir assurer un bridage sur deux zones proches, et augmenter la surface de serrage d’extrémités des brides sur une surface d’une pièce à brider. C’est d’autant plus vrai si cette surface n’est pas parallèle aux extrémités des brides.
[0029] Selon un mode de réalisation de l’invention alternatif ou complémentaire, chaque bride du dispositif de bridage comporte un bec présentant à son extrémité une zone plate montée pivotante sur une liaison rotule.
[0030] Cela permet que le contact du bec de la ou des brides sur la surface de la pièce se fasse sur une surface et non pas sur une ligne ou un point.
[0031] D’autre buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se référant aux dessins ci-joints illustrant un exemple de réalisation et dans lesquels :
[0032] [Fig.1 ] est une vue en perspective avant d'un dispositif de bridage présentant des caractéristiques d’une bride et d’un vérin connues de l’état de l’art;
[0033] [Fig.2] est une vue en perspective arrière d'un dispositif de bridage de la figure 1 ;
[0034] [Fig.3] est une vue en coupe partielle du dispositif illustré aux figures 1 et 2 mais dont la bride est en position de relâchement, la coupe étant réalisée suivant un plan parallèle au plan médian de ce dispositif ;
[0035] [Fig.4] est une vue en coupe du dispositif illustré aux figures 1 et 2, réalisée suivant le plan médian de ce dispositif ;
[0036] [Fig.5] est une vue en perspective avant d'un dispositif de bridage en position de serrage maximum selon l’invention, ledit dispositif comportant notamment les caractéristiques de la bride et du vérin du dispositif de la figure 1 ;
[0037] [Fig.6] est une vue en perspective arrière du dispositif de bridage de la figure 5 ;
[0038] [Fig.7] est une vue en coupe du dispositif illustré aux figures 5 et 6, réalisée suivant le plan médian de ce dispositif ;
[0039] [Fig.8] est une vue en perspective avant du dispositif de bridage de la figure 5 lorsque la bride est en position intermédiaire entre la position de relâchement et la position de serrage, en position de translation seulement ; [0040] [Fig.9] est une vue en perspective arrière du dispositif de bridage de la figure 8;
[0041] [Fig.10] est une vue en coupe du dispositif illustré aux figures 8 et 9, réalisée suivant le plan médian de ce dispositif ;
[0042] [Fig.11 ] est une vue en perspective avant du dispositif de bridage de la figure 5 lorsque la bride est en position de relâchement maximum ;
[0043] [Fig.12] est une vue en perspective arrière du dispositif de bridage de la figure 11 ;
[0044] [Fig.13] est une vue en coupe du dispositif illustré aux figures 11 et 12, réalisée suivant le plan médian de ce dispositif ;
[0045] Tel que représentée dans les figures 5 et suivantes, la présente invention a trait à un dispositif de bridage D pour serrer une pièce. Ce dispositif de bridage D comporte un vérin 1 et une bride 2. La bride comporte un bec 20 orienté vers une direction dite avant lorsque le dispositif de serrage D est en position de serrage comme illustré sur la figure 5. Le dispositif de bridage comporte de fait un avant et un arrière défini par le bec 20. Le côté gauche des figures 4, 7, 10 et 13 est considéré comme orienté vers l’avant, et le côté droit est considéré comme orienté vers l’arrière.
[0046] Le fonctionnement du dispositif de bridage D en ce qui concerne le mouvement de la bride 2 sous l’action du vérin 1 reprend les caractéristiques décrites dans le document EP1697088B1 et reproduites ci-dessous. Les figures 1 à 4 correspondent respectivement aux figures 1 , 2, 4 et 5 dudit document EP1697088B1 et reprennent un dispositif de bridage selon l’art antérieur.
[0047] Ainsi, le vérin 1 est un vérin hydraulique à double effet et comprend un corps 10 fixé en fonctionnement à l'outillage lui-même disposé par exemple dans un centre d'usinage, et une tige 11 mobile par rapport au corps 10 de ce vérin.
[0048] Le corps 10 du vérin présente un alésage à l'intérieur duquel un piston 12, solidaire de la tige 11 , délimite une première chambre 101 et une seconde chambre 102 de volumes variables et complémentaires, dont chacune peut être reliée à une source hydraulique de haute pression pendant que l'autre est relié à un réservoir à basse pression. [0049] La bride 2, qui est articulée sur la tige 11 autour d'un axe de pivotement X, est entraînée à volonté par la tige 11 , elle-même entraînée par le piston 12.
[0050] La bride 2 se débat ainsi, sur une course déterminée, entre une position de serrage illustrée notamment aux figures 1 , 2, 4, et aux figures 5 à 7, et une position de relâchement, illustrée aux figures 3 et 11 à 13.
[0051] Dans ces conditions, la bride 2 est entraînée de sa position de relâchement vers sa position de serrage par admission de fluide sous pression dans la première chambre 101 du vérin 1 , et est entraînée de sa position de serrage vers sa position de relâchement par admission de fluide sous pression dans la seconde chambre 102 de ce vérin 1.
[0052] Le dispositif D comprend des organes de guidage 3 et des éléments d'appui 4, les organes de guidage 3 comprenant eux-mêmes un organe de guidage 31 fixe par rapport au corps 10 et un organe de guidage mobile 32 lié à la bride 2, et les éléments d'appui 4 comprenant, de la même façon, un élément d'appui 41 fixe par rapport au corps 10 et un élément d'appui mobile 42 lié à la bride 2.
[0053] Les organes de guidage fixe et mobile, 31 et 32, coopèrent pour entraîner la bride 2 suivant un mouvement de rotation autour de l'axe de pivotement X au moins à la fin de la course de cette bride vers sa position de relâchement, et pour entraîner la bride 2 suivant un mouvement de translation au moins à la fin de la course de cette bride vers sa position de serrage.
[0054] De leur côté, les éléments d'appui fixe et mobile, 41 et 42, coopèrent, au moins à la fin de la course de la bride 2 vers sa position de serrage, pour s'offrir mutuellement, à distance des organes de guidage 3, un contact glissant parallèle au mouvement de translation de la bride 2 et permettant un arc-boutement de la bride 2 sur la pièce à serrer.
[0055] Avantageusement, la tige 11 s'étend de préférence suivant un axe de translation Z qui passe entre les organes de guidage 3 et les éléments d'appui 4.
[0056] Ici, l'organe de guidage mobile 32 comporte une came formée de deux rainures, creusées symétriquement dans la bride 2 de part et d'autre d'un plan médian M du dispositif, ce plan médian M étant transversal à l'axe de pivotement X et constituant un plan de symétrie pour la bride 2 et pour la tige 11. Chacune des rainures présente un trajet qui se rapproche continûment de l'axe de pivotement X depuis la première extrémité 321 de ce trajet vers sa seconde extrémité 322. Ce trajet comporte une portion de trajet rectiligne 320r qui se termine à la première extrémité 321 et une portion de trajet courbe 320c, adjacente à la portion de trajet rectiligne 320r et se terminant à la seconde extrémité 322.
[0057] La figure 3 ne présente qu’une came, l’autre came se déduisant par symétrie par rapport au plan M.
[0058] L'organe de guidage fixe 31 est quant à lui constitué par une paire de tétons ou de galets, fixés au corps 10 du vérin 1 et respectivement engagés dans les rainures formant la came. Le corps 10 comporte deux tétons ou galets 31 , l’un visible sur la figure 3, l’autre se déduisant par symétrie par rapport au plan M.
[0059] Comme le montre la figure 3, chaque téton ou galet 31 est situé au-dessus d'un plan T qui est transversal à la tige 11 et qui contient l'axe de pivotement X, lorsqu'on suit une direction qui correspond au mouvement qu'effectue la tige 11 pour entraîner la bride 2 vers sa position de relâchement.
[0060] L'élément d'appui mobile 42 est constitué par un talon d'appui qui est porté par la bride 2 et qui s'étend symétriquement de part et d'autre du plan médian M du dispositif.
[0061] L'élément d'appui fixe 41 est quant à lui constitué par une surface d'appui externe du corps 10 du vérin 1 , sur laquelle le talon d'appui 42 s'appuie symétriquement par rapport à ce même plan médian M.
[0062] Dans le mode de réalisation de l'invention illustré ici sur les figures, la tige 11 sort du vérin 1 du côté de sa première chambre 101.
[0063] Dans ce cas, l'organe de guidage fixe 31 et l'élément d'appui fixe 41 sont avantageusement portés par une partie 100 du corps 10 du vérin qui est conformée en chape, et la bride 2 est alors guidée dans son plan médian M entre deux faces parallèles en vis-à-vis, 100a et 100b, appartenant à cette partie 100 formant chape. Ce mode de réalisation autorise une rotation importante de la bride 2 entre sa position de serrage et sa position de relâchement, typiquement une rotation d'amplitude égale ou supérieure à 90 degrés. [0064] En plus de ces éléments décrits précédemment, le dispositif de bridage D comporte au moins un capot de recouvrement 5, par exemple en forme de plaque présentant deux extrémités 50, 51 et deux bords latéraux 52. Le au moins un capot de recouvrement 5 est placé entre les deux faces parallèles 100a et 100b, appartenant à la partie 100 formant chape, et perpendiculairement à ces faces.
[0065] Le au moins un capot de recouvrement 5 comprend une première extrémité
50 en direction de la bride 2. Cette première extrémité 50 coopère avec cette bride par une liaison pivot dite liaison en pivotement. Pour ce faire, le au moins un capot de recouvrement 5 comporte deux arbres portés par un même axe de rotation virtuel parallèle à l’axe de pivotement X. Ces deux arbres sont issus de la première extrémité 50 du capot 5 et s’étendent dans des directions opposées. Ces arbres viennent coopérer par emboîtement dans des paliers réciproques creusés dans la bride 2. Les paliers et les arbres forment des moyens de liaison en pivotement entre le au moins un capot 5 et la bride 2.
[0066] Bien entendu, d’autres modes de réalisation d’une liaison pivot peuvent être envisagés dans l’esprit de l’invention.
[0067] Le au moins un capot de recouvrement 5 comprend une seconde extrémité
51 opposée à la première extrémité 50. Cette seconde extrémité 51 coopère avec le corps 10 du dispositif de bridage D par une liaison glissière dite liaison en translation. En fait, les deux faces parallèles 100a et 100b, appartenant à la partie 100 comportent des rainures formants coulisses dans lesquelles les bords latéraux 52 glissent ou coulissent. Les coulisses et les bords forment des moyens de liaisons glissants.
[0068] Bien entendu, ici aussi d’autres modes de réalisation d’une liaison pivot peuvent être envisagés dans l’esprit de l’invention.
[0069] Le au moins un capot de recouvrement 5 peut comporter également une zone élastiquement déformable 53, notamment sous l’action d’un effort dont le vecteur est parallèle au plan médian M.
[0070] Selon un mode de réalisation de l’invention illustré sur les figures 5 à 13, le dispositif de bridage D comporte un capot de recouvrement avant 5a sur l’avant du dispositif de bridage D comme particulièrement illustré sur les figures 5, 8 et 11 , et il comporte un capot de recouvrement arrière 5b sur l’arrière du dispositif de bridage D comme particulièrement illustré sur les figures 6, 9 et 12. Les vues en coupe des figures 7, 10 et 13 permettent d’illustrer en même temps sur des mêmes figures les capots de recouvrement avant 5a et arrière 5b. Ces vues en coupe permettent également de bien distinguer les zones de déformation 53 des capots de recouvrement 5a, 5b. Comme on peut le voir alors sur ces figures, la partie élastiquement déformable 53 du capot de recouvrement avant 5a n’est pas déformée lorsque la bride 2 est en position de serrage, et elle est déformée lorsque la bride 2 est en position de relâchement. A l’inverse, la partie élastiquement déformable 53 du capot de recouvrement arrière 5b n’est pas déformée lorsque la bride 2 est en position de relâchement, et elle est déformée lorsque la bride 2 est en position de serrage. Ainsi les capots suivent le mouvement complexe de la bride 2 pour protéger de manière simple et compacte les mécanismes de ce dispositif de bridage D.
[0071] Chaque capot de recouvrement 5a, 5b est réalisé préférentiellement mais facultativement en matériau métallique, notamment en acier.
[0072] Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, l’élément d’appui fixe 41 du dispositif de bridage D comporte sur sa surface contre laquelle vient glisser l’élément d’appui mobile 42 de la bride 2 un orifice 6. Cet orifice 6 est poursuivi par un canal d’alimentation en air. De l’air est soufflé par ce canal et cet orifice 6.
[0073] Lorsque l’élément d’appui mobile 42 vient obturer le trou 6 en glissant contre l’élément fixe 41 par translation, on peut détecter une augmentation de la pression de l’air soufflé dans l’orifice 6 alors bouché. On sait alors que la bride 2 a terminé son pivotement et qu’elle entre dans sa phase de translation pour venir en contact avec la pièce à brider pour venir ensuite s’arc bouter dessus. On peut alors baisser le débit du fluide alimentant le vérin 1 du dispositif de bridage D pour régler finement la descente de la bride 2 et la force de bridage.
[0074] On obtient ainsi à peu de frais et simplement des moyens de détection pour détecter lorsque la bride est en translation seulement lors du mouvement de la bride de la position de relâchement vers la position de serrage. Ces moyens de détection comportent entre autres l’orifice 6. [0075] Un second orifice en partie haute du corps relié aussi au canal permet avantageusement de ne pas boucher complètement le canal d’alimentation en air.
[0076] Selon encore un mode de réalisation particulier de l’invention non illustré ici, le dispositif de bridage comporte deux brides parallèles entre elles longitudinalement selon une direction avant/arrière. Chaque bride est commandée par un vérin correspondant. Chaque bride peut comporter un seul galet ou téton se déplaçant dans une came. Le dispositif peut également comporter une plaque centrale porté par le plan médian M dans laquelle sont placés deux cames et dans lesquelles agissent indépendamment des galets ou tétons rattaché à une seule des brides 2.
[0077] Selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention non illustré ici, le bec 20 de la bride 2 comporte un élément mobile en liaison rotule à son extrémité configuré à venir s’intercaler entre le bec 20 et une pièce à brider. Cet élément mobile comporte d’une part une rotule venant s’enchâsser dans un logement correspondant à l’extrémité du bec 20, et d’autre part une zone plate configurée pour venir en regard et en contact d’une pièce à brider. Bien sûr, ce mode de réalisation peut s’appliquer aux deux brides 2 du mode de réalisation du dispositif décrit dans le paragraphe précédent.
[0078] On obtient ainsi un dispositif de bridage D compact, robuste, et plus résistant aux agressions de son environnement. Sa durée de vie s’en trouve améliorée et sa maintenance réduite.
[0079] Le réglage de la descente de la bride 2 vers sa position de serrage peut se faire à des vitesses adaptées et ce à peu de frais et par des moyens ne nécessitant pas de maintenance importante.
[0080] De plus, ce dispositif de bridage permet aussi d’assurer un meilleur maintien des pièces à brider et limite la création de traces de bridage sur la pièce à brider.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif de bridage (D) d'une pièce sur un outillage, comprenant un vérin (1) et une bride (2) , le vérin (2) étant sélectivement actionné par un fluide sous pression et comprenant lui-même un corps (10) fixé en fonctionnement à l'outillage et une tige (11) mobile par rapport au corps (11) , et la bride (2) étant articulée autour d'un axe de pivotement (X) sur la tige (11 ) et sélectivement entraînée par la tige (11 ), cette bride (2) se débattant sur une course déterminée entre une position de serrage et une position de relâchement, et subissant une rotation sur une partie au moins de sa course, ce dispositif de bridage (D) comportant en outre des organes de guidage (3) et des éléments d'appui (4), ces organes de guidage (3) comprenant un organe de guidage fixe (31) par rapport au corps (10) et un organe de guidage mobile (32) lié à la bride (2) , ces organes de guidage fixe et mobile coopérant pour entraîner la bride (2) suivant un mouvement de rotation autour de l'axe de pivotement (X) au moins à la fin de sa course vers sa position de relâchement et suivant un mouvement de translation au moins à la fin de sa course vers sa position de serrage, et ces éléments d'appui (4) comprenant un élément d'appui fixe (41) par rapport au corps (10) et un élément d'appui mobile (42) lié à la bride (2), ces éléments d'appui fixe et mobile coopérant sélectivement, au moins à la fin de la course de la bride (2) vers sa position de serrage, pour s'offrir mutuellement, à distance des organes de guidage (3), un contact glissant parallèle au mouvement de translation de la bride (2) et permettant un arc-boutement de la bride (2) sur la pièce à serrer, ce dispositif de bridage (D) comportant au moins un capot de recouvrement (5, 5a, 5b) comprenant deux extrémités, une première extrémité (50) coopérant avec la bride (2) par une liaison en pivotement, une seconde extrémité (51) coopérant avec le corps (10) par une liaison en translation.
[Revendication 2] Dispositif de bridage (D) selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que la première extrémité (50) du ou des capots de recouvrement (5, 5a, 5b) comporte deux arbres issus du capot (5, 5a, 5b) et s’étendant latéralement dans des directions opposées, ces arbres venant coopérer par emboîtement dans des paliers réciproques de la bride (2) pour former des moyens de liaison en pivotement.
[Revendication 3] Dispositif de bridage (D) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le ou les capots de recouvrement (5, 5a, 5b) présentent des bords latéraux (52) configurés pour coulisser dans des coulisses en regard l’une de l’autre du corps (10) pour former des moyens de liaison en translation.
[Revendication 4] Dispositif de bridage (D) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le au moins un capot de recouvrement (5, 5a, 5b) comporte une partie élastiquement déformable (53).
[Revendication 5] Dispositif de bridage (D) selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu’il comporte un capot de recouvrement (5a) dont la partie élastiquement déformable (53) présente une configuration sans déformation lorsque la bride (2) est en position de serrage, et qui présente une configuration déformée lorsque la bride (2) est en position de relâchement.
[Revendication 6] Dispositif de bridage (D) selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé par le fait qu’il comporte un capot de recouvrement (5b) dont la partie élastiquement déformable (53) présente une configuration sans déformation lorsque la bride (2) est en position de serrage, et qui présente une configuration déformée lorsque la bride (2) est en position de relâchement.
[Revendication 7] Dispositif de bridage (D) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu’il comporte des moyens de détection configurés pour détecter lorsque la bride (2) est en translation seulement lors du mouvement de la bride (2) de la position de relâchement vers la position de serrage, ces moyens de détection comportant un orifice (6) dans le corps (10) configuré pour être obturé par la bride (2) lors de son contact glissant parallèle au mouvement de translation contre ledit corps (2) du dispositif de serrage (D), ledit orifice (6) étant poursuivi par un canal d’alimentation d’air.
[Revendication 8] Dispositif de bridage (D) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu’il comporte deux brides (2) parallèles entre elles longitudinalement et deux vérins (1) respectifs.
[Revendication 9] Dispositif de bridage (D) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la bride (2) du dispositif de bridage (D) comporte un bec (20) présentant à son extrémité une zone plate montée pivotante sur une liaison rotule. |
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