Dispositif de verrouillage pour le bridage temporaire de pièce

Abstract

 L'invention concerne un dispositif de verrouillage pour le bridage temporaire de pièces, constitué d'une semelle d'appui (1 d'un bras de bridage mobile angulairement et d'un organe de commande (3) pour la manoeuvre dudit bras.
Selon l'invention, le bras de bridage (2) est un coulisseau (1) mobile en translation longitudinale et ensuite angulairement, la transition entre les deux mouvements étant réalisée par un embrayage (16) en liaison par des moyens d'entraînement avec le coulisseau (2) et porté par l'organe de commande (3). mobile en rotation par rapport à la semelle (1), des moyens de butée désolidarisant cet organe (3) de son embrayage (16) pour provoquer le basculement dudit coulisseau lorsqu'il a atteint sa fin de course longitudinale et que l'on poursuit la rotation de l'organe de commande.
Le dispositif est adapté au bridage de pièces à immobiliser avec fermeté.

Description

[0001] L'invention concerne un dispositif de verrouillage destiné à brider temporairement des pièces devant être immobilisées avec fermeté par exemple des portes de sas ou d'autoclaves, des panneaux d'étanchéité, des écoutilles, ledit dispositif pouvant être utilisé soit comme verrou lorsqu'il est fixé sur le dormant d'une ouverture, soit comme dispositif de bridage de pièces à usiner lorsqu'il est fixé à la table d'une machine-outil.

[0002] On connaît déjà des verrous de ce genre destinés à exercer une force d'appui élevée sur un élément à brider avec fermeté, ceux-ci étant constitués généralement d'une semelle d'appui immobilisée sur un support par des moyens de fixation et coopérant avec un bras ou une mâchoire de bridage animé d'un mouvement de balancier pour pouvoir sous l'action d'un organe de commande, le plus souvent rotatif, pivoter pour que l'une de ses extrémités dite "de bridage"vienne en appui sur la pièce ou élément à immobiliser. La difficulté naît le plus souvent de ce que le bras de bridage, s'il est mobile angulairement, n'est pas ou peu déplaçable dans son plan longitudinal de sorte que son utilisation est limitée aux seules pièces accessibles, c'est-à-dire à celles immédiatement en regard de sa zone d'appui (extrémité de bridage).

[0003] L'invention concerne un verrou de bridage de ce type présentant l'originalité d'être animé d'un mouvement de translation longitudinale et d'un mouvement angulaire à partir d'un seul et même organe de commande de manière à ce que ledit bras de bridage, jouant le rôle de coulisseau, puisse être amené en regard de la pièce à brider (par déplacement longitudinal) puis pivoter (déplacement angulaire) en direction de la pièce à immobiliser.

[0004] Ce but est atteint par le fait que le dispositif comporte un embrayage en liaison, par des moyens d'entraînement, avec le coulisseau, ledit embrayage étant porté par l'organe de commande, lui-même mobile en rotation par rapport à la semelle d'appui, des moyens de butées immobilisant longitudinalement le coulisseau,ce qui provoque le désaccouplement automatique de l'embrayage et le pivotement dudit coulisseau, lorsque l'on poursuit la rotation de l'organe de commande.

[0005] Selon une caractéristique de l'invention, le coulisseau comporte une lumière traversée par l'organe de commande et se déplace à l'intérieur d'un pontet, solidaire de la semelle d'appui, et pourvu d'un pivot d'articulation autour duquel bascule ledit organe de commande au cours de son mouvement angulaire.

[0006] Selon des modes de réalisation préférentiels,les moyens de butée sont constitués notamment par les extrémités de la lumière du coulisseau venant en appui sur l'organe de commande, ou encore par la face frontale avant du coulisseau venant en appui sur un élément intermédiaire, tel que l'épaulement d'une pièce à brider.

[0007] Selon un exemple de réalisation non limitatif, les moyens d'entraînement du coulisseau sont constitués d'un doigt, solidaire de l'embrayage, pris dans la fourchette constituée par deux pions, dont l'écartement correspond à la course angulaire de l'embrayage, le doigt venant alternativement en butée sur l'un ou l'autre pion, selon la position "sortie ou rétractée" du coulisseau.

[0008] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après et des dessins annexés dans lesquels :

- les Figs. de 1 à 3 sont des vues en coupe longitudinale illustrant successivement trois phases de fonctionnement du dispositif selon l'invention,

- la Fig.4 est une vue de dessus de la figure 1,

- la Fig.5 est une vue en coupe selon la ligne B-B de la figure 4.

- la Fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 2,

- la Fig. 7 est une vue en plan d'une cale élévatrice utilisée pour modifier la hauteur de bridage du dispositif,

[0009] Le dispositif de bridage selon l'invention qui, comme indiqué précédemment, s'apparente à un verrou, est constitué essentiellement de trois pièces distinctes :

- la semelle d'appui 1,

- le coulisseau de bridage 2, et

- l'organe de commande 3 assurant le déplacement longitudinal et angulaire dudit.coulisseau.

[0010] La semelle d'appui 1 se présente sous la forme d'une platine pourvue d'un perçage à épaulement 4 dans lequel est inséré une douille taraudée 5 recevant la portée filetée 3₁ de l'organe de commande 3. Cette semelle d'appui comporte également un orifice 6 servant au passage d'un organe de fixation 7 telle qu'une vis à tête à six pans creux destinée à fixer la semelle sur un support qui peut être une porte de sas, d'autoclave ou encore un panneau de fermeture étanche, voire également une table de machine-outil si le dispositif n'est pas utilisé comme verrou mais comme simple organe de bridage de pièces à usiner.

[0011] Le coulisseau 2 se présente sous la forme d'un bras allongé et comporte une lumière 8 que traverse l'organe de commande 3, ledit coulisseau comportant à son extrémité 2₁ dite "d'appui" un patin 9 monté articulé pour pouvoir prepdre une position rigoureusement horizontale même lorsque ledit coulisseau est lui-même en position inclinée comme illustré en figure 3. Le montage du patin 9 s'effectue (figure 6) par un système usuel d'encliquetage à billes.Le patin 9 comporte en effet, une mortaise 10 dans laquelle pénètre une nervure ou tenon 11 attenante au coulisseau 2, les deux ailes 9₁,9₂ de ce patin 9 étant de type hémisphérique, les épaulements 11₁et 11₂ du coulisseau étant de forme complémentaire pour constituer des sièges de pivotement dudit patin 9. La neryure 11 du coulisseau 2 est pourvue d'un alèsage transversal 12 recevant deux billes 13 sollicitéestoutes deux vers l'extérieur, dans des directions opposées, par un ressort 14, leur sortie étant rendue impossible par une bavure ou un abattement du chanfrein des deux extrémités de l'orifice 12. Ainsi le patin se monte de façon usuelle par simple encliquetage, puisqu'il comporte également deux orifices 15 traversant de part en part ses joues 9₁ et 9₂. Ce type d'accouplement permet d'obtenir l'amovibilité du patin ainsi que son articulation sur rotule.

[0012] L'organe de commande est constitué ici d'un axe 3, pourvu d'une part de la portée filetée 3₁ se vissant dans la douille taraudée 5, d'autre part de moyens de commande de basculement du coulisseau 2 et enfin d'une portée recevant l'embrayage 16, elle-même prolongée par une tête de manoeuvre 17, par exemple en forme d'écrou. Les moyens provoquant le mouvement angulaire du coulisseau 2 sont formés d'une coupelle hémisphérique 18 prolongant la portion filetée 3₁ de l'axe de commande, celle-ci étant en appui sur une bague 19 pincée entre cette coupelle et la face inférieure 2₂ du coulisseau 2. Cette bague 19 comporte un siège 19₁ ayant une forme complémentaire de la coupelle hémisphérique 18. L'axe de commande 3 est solidaire axialement du coulisseau 2 d'une part par une bague 22 située au regard de la face supérieure 2₃ du coulisseau et d'autre part par des circlips 20 et 21 entre lesquels est fixé l'embrayage 16. Cet embrayage est constitué ici d'une bague fendue 16montée à friction sur la portée lisse 3₂ de l'axe 3, le jeu éventuel de cette bague 16 pouvant être rattrapé à l'aide d'une vis de réglage 16 pour serrer radialement la bague 16 sur ledit axe 3 .

[0013] La semelle d'appui 1 comporte enfin une réhausse 23 en forme de pontet (figure 1) que traverse le coulisseau 2, le bord supérieur 24₁ de l'ouverture 24 (de forme sensiblement carrée) traversant de part en part le pontet 23 comportant un pivot 25 formé d'un axe s'étendant sur toute la largeur de l'ouverture du pontet et sur les génératrices duquel s'articule le coulisseau 2 à la manière d'un fléau de balance,

[0014] Le fonctionnement de ce verrou s'effectue de la façon suivante :

dans la position initiale des pièces, c'est-à-dire lorsque le verrou est au repos, le coulisseau 2 occupe (figure 1), la position P illustré en trait mixte, c'est-à-dire qu'il est rétracté et que son extrémité d'appui 2₁ est pratiquement au droit de la face avant 1₁ de la semelle d'appui 1. A ce stade l'axe de commande 3 est en position Basse, c'est-à-dire que sa portée filetée 3₁ est au fond de la douille taraudée 5. Cette position correspond en fait à la position la plus basse du coulisseau. Enfin, le coulisseau est légèrement incliné, son extrémité d'appui 2₁ étant légèrement plus haute que son extrémité arrière 2₄. On observe également que dans cette position du coulisseau, celui-ci est en appui contre le pivot d'articulation 25 porté par le pontet 23.

[0015] Lorsque l'on procède à la rotation de l'axe 3 par exemple par le jeu d'une clé en prise sur la tête polygonale 17 on provoque par cette rotation le déplacement du coulisseau vers l'avant en raison de l'embrayage 16 qui est accouplé audit coulisseau par un doigt d'entraînement 26 prisonnier d'une fourchette formée de deux pions 27 en saillie sur la face supérieure du coulisseau, la distance comprise entre ces deux pions permettant la course angulaire de la bague d'embrayage 16 et par conséquent de l'axe de commande 3,dont elle est solidaire en rotation. La course longitudinale du coulisseau est déterminée par conséquent par l'un des deux pions 27, mais également par la butée de l'extrémité arrière 8₁ de la lumière oblongue 8 du coulisseau comme visible en figure 2. A ce stade en effet, le coulisseau est immobilisé axialement et sa course est par conséquent interrompue. Si l'on poursuit alors la rotation de l'axe de commande 3 le couple d'entratnement devient supérieur au couple résultant de la friction de la bague 16 sur cet axe et on assiste alors à une désolidarisation des deux composants puisque,d'une part le coulisseau est immobilisé axialement et qued'autre part, la bague de friction 16, solidaire du coulisseau par le doigt d'entraînement 26 et les pions 27,est quant à elle,bloquée en rotation. Lorsque la bague de friction 16 est désolidarisée de l'axe de commande 3 et que l'on persévère dans la rotation de cet axe, celui-ci se déplace verticalement par le vissage dans la douille 5, il se produit alors, par contre-réaction un basculement du coulisseau autour du pivot d'articulation 25. Cette contre-réaction est due au fait que le sens de rotation de l'axe de commande 3 est inverse du pas du filetage de la douille taraudée 5 de la semelle d'appui 1. Ainsi, si le pas de cette douille est à gauche et que la rotation de l'axe de commande se fait à droite, ledit axe aura tendance à remonter comme cela apparaît en figure 2 soulevant ainsi le coulisseau 2 contre lequel il est en appui par la coupelle hémisphérique 18 et la bague flottante 19.

[0016] En figure 2 le coulisseau 2 est sensiblement horizontal et a, par conséquent, commencé son pivotement si on le compare à sa position en figure 1. Il ressort des explications précédentes que le mouvement angulaire du coulisseau ne débute qu'après la fin de son déplacement axial. Ces deux mouvements sont successifs et la transition est assurée par le débrayage de la bague fendue 16 de sorte que les mouvements de translation et de balancier ont lieu immédiatement l'un après l'autre,sans temps d'arrêt.

[0017] On observe en figure 3 que l'axe de commande 3 est dans la position haute maximum et que le coulisseau 2 a terminé sa course angulaire par rapport à l'axe de commande 3. Dans cette position la zone d'appui 2₁ du coulisseau et son patin 9 bride avec fermeté (en raison du bras de levier que constitue le coulisseau 2) l'élément 29 devant être verrouillé qui peut être, comme indiqué précédemment,une pièce à usiner ou encore le dormant ou l'huisserie d'une porte, d'une fenêtre ou d'un récipient à haute étanchéité tel qu'un autoclave ou une cuve quelconque.

[0018] Le mouvement angulaire du coulisseau 2 peut intervenir avant que sa course axiale soit terminée, En effet, on a observé que si la pièce 29 à brider (figure 2) a- une forme en escalier et que la phase frontale 2₁ du coulisseau vient en butée sur cette pièce(avant que sa course longitudinale soit complète), que l'action de bridage par pivotement du coulisseau se réalisait, puisque dès que le coulisseau rencontre une résistance,l'émbrayage 16 cède de sorte que l'axe de commande 3 tourne seul, entraînant par réaction le basculement dudit coulisseau.

[0019] On peut par ailleurs, modifier la hauteur de bridage du coulisseau en surélevant la semelle d'appui 1 à l'aide de cales intercalaires 30 telles que celles illustrées en figure 7. Ces cales ont sensiblement la forme de la semelle d'appui 1 et comportent un embrèvement 31 et une découpe 32 servant respectivement à recevoir l'organe de fixation 7 destiné à immobiliser la semelle d'appui 1 sur son support et,d'autre part (figure 2),un doigt effacable 33 logé dans un trou borgne 34 de la semelle et soumis à la pression d'un ressort 35 travaillant en extension. Ainsi avant la fixation de la semelle d'appui 1 sur son support,on peut disposer sous sa face inférieure une ou plusieurs cales 30, d'épaisseurs différentes, celles-ci étant immobilisées longitudinalement et transversalement par les organes 7 et 33 positionnés dans les découpes 31 et 32 de ces cales 30.

[0020] La fixation de l'organe 7 d'ancrage de la semelle d'appui 1 est rendue possible par le fait que le coulisseau 2 comporte lui aussi un perçage 36 le traversant de part en part, celui-ci étant amené en alignement de l'organe de fixation 7 lorsque le coulisseau 2 est dans la position rétractée P de la figure 1. On observe en effet en figure 4 que la tête de la vis 7 à six pans creux est accessible par un outil en raison non seulement du perçage 36 du coulisseau mais également de la forme découpée du pontet 23.

[0021] Afin d'éviter que la position excentrée du coulisseau par rapport à l'axe de commande 3 provoque par gravité son plongeon vers le bas et par conséquent gène le déplacement longitudinal dudit coulisseau, il est prévu dans la semelle d'appui 1 des pions de relevage 37 logés dans des perçages borgne 38 et soumis à l'action de ressorts 39, ces pions prenant appui sous le coulisseau et étant destinés par conséquent à maintenir celui-ci dans une position sensiblement relevée.

[0022] Afin de limiter la course verticale de l'arbre de commande 3 par rapport à la douille filetée 5 de la semelle d'appui l,il est prévu de fixer sur l'une des faces latérales de la semelle 1 un indicateur de hausse 40 (figure 5) dont le bord supérieur 41 est replié à angle droit vers l'intérieur du dispositif de manière que lorsque le coulisseau atteint une position excessive il rencontre cette garde 41 qui,même si elle est à ressort, prévient l'opérateur que le coulisseau a atteint sa position maximum de basculement. En effet, si l'inclinaison du coulisseau est excessive,celui-ci aura tendance à déformer l'indicateur de hausse 40 de sorte que le coulisseau 2 en échappant au bec 41 engendrera un cliquetis métallique caractéristique alertant l'opérateur.

[0023] Ce dispositif peut de par la simplicité de sa construction et de son fonctionnement être utilisé dans de multiples applications puisque fixé sur le dormant,c'est-à-dire sur l'huisserie d'une porte, d'une fenêtre ou sur la partie fixe d'un récipiènt,il peut servir à la fermeture étanche et rigoureuse d'un ouvrant ou d'un couvercle, alors que fixé sur une table de machine outil, il servira au bridage de pièce à usiner en raison du multiplicateur de puissance que constitue le bras de levier formé par le coulisseau. De même il pourrait également servir de loqueteau si on le fixe sur une huisserie de porte ou de fenêtre pour immobiliser une baie vitrée à coulissement axial . Dans ce cas le coulisseau jouerait le rôle de penne grace à son double mouvement axial et angulaire. A cet effet, l'axe de commande peut comporter à son extrémité opposée à sa tête 17 un logement 42 à six pans creux pour permettre l'accessibilité à l'axe 3 des deux côtés du support.

[0024] Bien entendu, on pourra apporter des variantes de réalisation à ce dispositif mais celles-ci ne sortiront pas du cadre de l'invention qui est défini par un coulisseau à commande axiale et angulaire,manoeuvré par un seul et même organe de commande à embrayage,susceptible de céder, dès que le couple de rotation de l'organe de commande est supérieur au couple de frottement de l'embrayage. Le couple résultant de la friction de la bague fendue étant en effet supérieur au couple nécessaire au déplacement longitudinal du coulisseau par l'intermédiaire du doigt 26 , mais insuffisant pour bloquer l'axe 3 dès la fin du déplacement du coulisseau 2.

Revendications

1°. Dispositif de verrouillage pour le bridage temporaire de pièces à immobiliser avec puissance du type constitué d'une semelle d'appui, d'un bras de bridage, mobile angulairement et d'un organe de commande pour la manoeuvre dudit bras, ce bras étant formé d'un coulisseau animé d'un mouvement de translation longitudinale et d'un mouvement angulaire, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un embrayage (16) en liaison, par des moyens d'entrainement, avec le coulisseau (2), ledit embrayage étant porté par l'organe de commande (3), lui-même mobile en rotation par rapport à la semelle d'appui, des moyens de butée (8-2₁) immobilisant longitudinalement le coulisseau (2) ce qui provoque le désaccouplement automatique de l'embrayage (16) et le pivotement dudit coulisseau, lorsque l'on poursuit la rotation de l'organe de commande (3).

2°. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coulisseau comporte une lumière (8) traversée par l'organe de commande (3) et se déplace à l'intérieur d'un pontet (23J, solidaire de la semelle d'appui (1) et pourvu d'un pivot d'articulation (25) autour duquel bascule le coulisseau (2) au cours de son mouvement angulaire.

3°. Dispositif de verrouillage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de butée sont ccnstitués par les extrémités de la lumière (8) du coulisseau (2) venant en appui sur l'organe de commande (3).

4°. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de butée sont constitués par la face frontale avant (2₁) du coulisseau (2) venant en appui sur un élément intermédiaire, tel que l'épaulement d'une pièce à brider (29).

5°.Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de butée sont constitués par deux pions (27) portés par le coulisseau (2).

6°. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement du coulisseau (2) sont constitués d'un doigt (26), solidaire de l'embrayage (16), pris dans la fourchette constituée par les deux pions (27), dont l'écartement correspond à la course angulaire de l'embrayage (16), le doigt venant alternativement en butée sur l'un ou l'autre pion, selon la position "sortie ou rétractée" du coulisseau.

7°. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande (3) est constitué d'un axe pourvu d'une portée filetée (3₁), vissée dans une douille taraudée (5) insérée dans la semelle d'appui(1),de moyens de contre réaction (18-19), provoquant le basculement du coulisseau (2), d'une portée lisse (3_") recevant une bague de friction (16) servant d'embrayage, d'une tête de manoeuvre (17), le sens de rotation de cet axe, (assurant le mouvement en translation longitudinale du coulisseau (2)), étant le sens opposé au filetage de la douille taraudée (5) supportant cet axe.

8°. Dispositif de verrouillage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de contre réaction de basculement du coulisseau (2) sont constitués d'une tête hémisphérique (18) en appui sur une bague flottante (19), pourvue d'un siège de forme complémentaire, ladite bague étant pincée entre cette tête et la face inférieure (2₂) du coulisseau (2).

9°. Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embrayage est constitué d'une bague fendue (16) avec rattrapage de jeu, montée à friction sur l'axe de commande (3), cette bague étant pourvue d'un doigt (26) (pour l'entraînement longitudinal du coulisseau), coopérant avec la fourchette formée des deux pions (27) solidaires dudit coulisseau (2).

10°. Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le couple de la friction de la bague fendue/embrayage (16) est supérieur au couple nécessaire au déplacement longitudinal càu coulisseau par l'intermédiaire du doigt (26), mais insuffisant pour bloquer l'axe (3) dès un arrêt du déplacement du coulisseau (2).

11°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le coulisseau (2) comporte un perçage (-36) le traversant de part en part et susceptible d'être amené, lorsqu'il est en position rétractée, en alignement avec un autre perçage (6) de la semelle d'appui (1) pour avoir accès à l'organe de fixation (7).

12°. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la semelle d'appui comporte un trou borgne (34) dans lequel est logé un pion effaçable (33) soumis à l'action d'un ressort (35), ce pion servant au centrage et à l'immobilisation d'une cale intercalaire (30) permettant de réhausser le dispositif de bridage et de l'adapter à des hauteurs différentes de pièces.

13°. Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'axe de commande (3) comporte à chacune de ses deux extrémités un organe de manoeuvre telle qu'une tête (17) en forme d'écrou hexagonal et une cavité (42) à six pans creux.

14°. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coulisseau comporte au niveau de son extrémité d'appui (2₁) un patin amovible (9) fixé par un encliquetage à bille sur ladite extrémité d'appui, ledit patin étant articulé pour pouvoir être amené dans des plans différents de l'orientation du coulisseau.

15°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications de 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte un indicateur de hausse (40) pourvu d'un bec élastique (41) orienté en direction du coulisseau pour limiter sa course ascensionnelle.

16°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il est fixé sur le dormant d'une ouverture de porte, de fenêtre, de récipient pour agir comme verrou.

17°. Dispositif de bridage selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il est fixé par la vis (7) sur la table d'une machine-outil pour servir au bridage de pièces à usiner.

Dessins