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G.F. STAPLES et R. MITCHELL, résidant respectivement à EAST KILBRIDE, Lanarkshi- re (Ecosse' et à BIRMINGHAM (Grande-Bretane).
PERFECTIONNEMENTS AUX ETAUX.
La présente invention est relative aux étaux.
Il est fréquent en pratique dans les ateliers d'usine de conce- voir et réaliser des gabarits et agencements spéciaux pour maintenir chacun de la plupart des pièces ou organes conformés différemment, qui exigent un usinage. Cette pratique, spécialement dans les ateliers où la plupart des or- ganes ou pièces sont fabriqués sur la base d'une production discontinue ou dans les ateliers où ne sont prévus que de tels petits nombres de pièces* ou organes similaires, n'est pas du tout économique car il est très rare qu'un gabarit ou agencement spécial puisse être utilisé, ou transformé pour être utilisé, en vue de maintenir une pièce ou organe différent.
Le but principal de la présente invention est de prévoir un étau qui puisse être facilement et de manière peu coûteuse ajusté pour maintenir diverses pièces ou organes de formes différentes, et un autre but de l'in- vention est qu'un tel étau soit également susceptible d'être converti rapi- dement en un étau de type courant.
Suivant la présente invention, un étau comprend pour l'une ou les deux mâchoires, des moyens de support pouvant être d'emplacement et de fixation réglables sur ces mâchoires, et des moyens de localisation ou repères maintenus à glissement par chaque moyen de support susdit, chaque repère pouvant être conformé à une extrémité pour correspondre à la pièce ou organe à agripper, et l'un ou plusieurs des repères étant conformés à l'autre extré- mité pour abouter un moyen qui permet un mouvement de ces repères en vue de compenser une légère variation dans les dimensions de la pièce ou organe avant que la pression d'agrippage ou de serrage de l'étau ne devienne effec- tive.
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De manière plus particulière, suivant l'invention, un étau com- porte des dentelures verticales à l'avant des mâchoires, avec, comme équi- pement auxiliaire, pour chaque mâchoire, deux supports présentant chacun des dentelures verticales similaires sur leur face arrière pour leur per- mettre d'être disposés et fixés, en place, de manière réglable, contre la mâchoire, des jeux de repères, quatre par jeu, chaque repère pouvant être monté à glissement dans un alésage standard de son support correspondant pour se disposer longitudinalement par rapport à l'étau lorsque le support est en place, et étant conformé pour correspondre à l'organe ou pièce à agripper, et, derrière chaque mâchoire, un élément pivotant ou balancier, monté à pivotement entre les deux repères, de chaque côté de l'étau,
et dans lequel l'extrémité arrière de chaque repère peut se nicher, lesdits balanciers permettant un léger mouvement compensatoire desdits repères en cas de variations dans les dimensions des organes ou repères, avant que la pression de serrage ou d'agrippage de l'étau ne devienne effective.
De préférence, en plus des moyens de support susdits, des pla- teaux unis sont prévus comme variante, de manière que l'étau puisse être converti à un type standard.
Un embrayage réglable peut être prévu pour assurer une pression d'agrippage ou de serrage constante sur chaque pièce ou organe.
L'invention sera décrite ci-après à titre d'exemple et avec ré- férence aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue en élévation d'un étau construit sui- vant l'invention et maintenant un organe choisi.
La figure 2 est une vue en plan de l'étau de la figure 1.
La figure 3 est une vue en plan partielle montrant l'étau con- verti à un type standard.
L'étau est fondamentalement du type normal comprenant une base 11 grâce à laquelle il peut être fixé à un plateau ou table de machine- outil,une vis mère 12 montée dans la base 11, une mâchoire arrière fixe 13 et une mâchoire avant 14 comportant un écrou 15 qui engrène avec la vis mère 12, ce qui permet aussi le réglage de la mâchoire 14 en faisant tourner une-manivelle 16 fixée à l'extrémité avant de la vis mère 12.
Les faces opposées des mâchoires 13 et 14 sont dentelées vertica- lement et pour chaque face dentelée de mâchoire est prévue une paire de supports 17 dentelés de manière correspondante sur leurs faces, de manière qu'ils puissent être bloqués rigidement en place sur les faces dentelées, des mâchoires de l'étau grâce à des boulons 18 traversant ces supports pour se visser dans des écrous 19 disposés dans une rainure en T 20 transversa- lement aux mâchoires de l'étau, à des distances variables l'un de l'autre.
Dans 1-'étau représenté-, qui est un étau de six pouces, la largeur des mâchoi- res 13 et 14 est telle que les supports 17 peuvent être amenés en contact l'un avec l'autre, ou écartés l'un de l'autre jusqu'à un maximum voisin de 4 pouces.
Chaque support 17 présente un trou carré qui le traverse et qui se dispose longitudinalement par rappont à l'étau, une diagonale du trou étant disposée verticalement lorsque le support est en place. Le coin supérieur du trou rompt tout juste la surface supérieure du support. Chaque trou reçoit un élément de localisation ou repère 21 de section transversale carrée et monté avec un très petit jeu, de l'ordre d'un millième de pouce, pour réa- liser un montage étroit à glissement. Chaque repère 21 est de longueur tel- le qu'il dépasse du support 17, des deux côtés de celui-ci, le support 17 se dressant au-dessus de la mâchoire de l'étau pour permettre cela.
L'ex- trémité de chaque repère 21 s'étendant depuis la face arrière dentée de son support 17 est usinée à un rayon sphérique convenable, tandis que l'extré- mité avant de chaque repère 21 est usinée, comme on le décrira ci-après, pour agripper l'organe ou pièce.
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Un élément basculant 23,appelé ci-après balancier, est monté à rotation sur chaque mâchoire de l'étau, suivant l'axe longitudinal de ce- lui-ci, et grâce à un boulon à tête 22, celle-ci présentant un logement.
Une face de chaque balancier 23 se dispose un peu en arrière de la face den- telée de la mâchoire de l'étau sur laquelle ce balancier est monté, et cha- que côté du balancier est usiné à un angle d'environ 7 degrés par rapport à la face avant de la mâchoire, ce côté s'écartant de cette face dès qu'il se dirige vers le flanc de l'étau. Une rainure arrondie 24, prévue au même an- gle, est réalisée dans la face de chaque balancier 23, le rayon de cette rainure étant le même que celui auquel l'extrémité arrière de chaque repère 21 est usinée. Les balanciers 23 sont trempés et polis.
En vue d'ajuster l'étau pour qu'il agrippe la pièce 25 repré- sentée, la première opération consiste à disposer les supports 17 à l'espa- cement correct et ensuite à les bloquer en place contre les mâchoires de l'étau. Ensuite, les repères 21, de longueur convenable, sont placés dans les trous carrés des supports 17. Chaque balancier est bloqué en place avec son axe longitudinal à angle droit par rapport à l'axe de la vis mère 12.
Cette opération est facilitée par le fait qu'on prévoit deux alésages 26 et 27, l'un dans,le balancier et l'autre dans la mâchoire de l'étau, soigneu- sement prévus pour que, lorsqu'ils sont en alignement, une cheville puisse y être logée afin de localiser le balancier 23 dans la position repère dé- sirée. Chaque repère 21 est alors glissé vers l'arrière jusqu'à ce que son extrémité sphérique repose dans la rainure arrondie 24 du balancier corres- pondant 23. Les repères 21 sont alors bloqués en place par des vis sans tê- te 21a prévues dans les supports 17.
Ensuite, lorsque l'étau a été fixé sur le plateau ou table de la machine-outil, qui peut, par exemple, être une fraiseuse, les extrémités antérieures des repères 21 sont usinées à l'angle correct pour agripper la pièce.Dans le cas de la pièce illustrée, l'usinage des faces extérieures des repères 21 est une opération simple consistant à faire pivoter le pla- teau de la fraiseuse à l'angle nécessaire et à régler celle-ci pour forcer les repères respectifs 21 à se déplacer au delà d'une fraise en bout fixée dans la poupée de la machine. Dans d'autres cas, il peut être désirable de tracer l'extrémité de chaque repère 21 avant l'usinage suivant la ligne. Il sera normalement préférable d'enlever ensuite chaque repère 21 et de le tremper et de le polir.
Lors de l'utilisation, les repères 21 sont libérés en desserrant les vis sans tête 21a dans les supports 17, la cheville bloquant le balan- cier est alors enlevée et le boulon 22, à tête présentant un logement,main- tenant le balancier 23 est desserré. La pièce 25 qui, dans l'exemple illus- tré, présente une face inférieure plane, est supportée entre les paires de repères opposés 21 sur un parallélépipède 28, et la mâchoire mobile 14 est déplacée en direction de l'autre mâchoire 13 en faisant tourner la vis mè- re 12. Les repères 21 aboutent les faces angulaires de la pièce 25 et la force de réaction amène leurs extrémités arrière en aboutement ferme avec les sièges arrondis 24 des balanciers respectifs 23.
Chaque balancier 23, étant libre de tourner, se réglera de lui-même par rapport à la pièce 25 et permettra donc de petites variations de dimensions de cette dernière. Dès que la force d'agrippage ou de serrage atteint une certaine amplitude, la force de réaction du balancier 23 sur les repères 21, qui, du fait de l'in- clinaison de la face avant du balancier 23, a une composante transversale à l'étau, force les repères 21 à se bloquer dans les trous carrés, dans les- quels, on s'en souviendra, ils sont montés étroitement à glissement.
Afin que la force de serrage de l'étau sur la pièce soit constan- te pour chaque pièce, un embrayage réglable peut être prévu dans l'agence- ment d'entraînement de la vis mère 12. Dans la forme de réalisation illustrée de l'invention, la manivelle normale 16, disposée sur l'extrémité carrée de la vis mère 12, est complétée par une autre manivelle 29 que porte l'extré- mité d'un arbre en deux parties 30,31, de courte longueur axiale et monté
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à rotation dans un carter 32 coulé d'une pièce avec le carter 33 du palier à billes de la vis mère. Une connexion d'entraînement est prévue entre la moitié inférieure 3.0 de cet arbre et la vis mère 12 grâce à une paire d'en- grenages coniques 34,35.
L'embrayage 36 est du type à griffes avec des dents très peu profondes à côtés inclinés, et une rondelle de poussée 37 est vissée dans l'extrémité du carter 32 de l'arbre, un ressort hélicol - dal 38 étant disposé entre un roulement à billes 39, prévu dans la rondel- le 37, et la moitié de l'embrayage qui est formée d'une pièce avec la moi- tié de l'arbre à laquelle la manivelle 29 est attachée. Le ressort 38 peut être chargé de manière variable, en vissant ou en dévissant la rondelle de poussée 37 grâce à un outil spécial, ce qui permet une variation correspon- dant de la charge à laquelle l'embrayage débrayera. Par ce moyen, une force de serrage constante sur la pièce peut être assurée.
La seconde manivelle 29 permet également d'éviter un heurt desc'i la table par l'autre manivelle 16. L'un ou l'autre des manivelles peut évi- demment être enlevée lorsqu'elle n'est pas nécessaire.
Comme variante pour les supports décrits, des plateaux plans 40, trempés et rectifiés, peuvent être prévus avec des dentelures pour corres- pondre aux dentelures prévues sur la mâchoire de l'étau, comme montré à la figure 3. La longueur et la profondeur des plateaux 40 sont proportionnées à la longueur et à la profondeur des mâchoires de l'étau, et lorsqu'ils sont boulonnés en place en utilisant les boulons 18, l'étau peut être utilisé comme étau normal.
L'étau est susceptible d'une adaptation universelle et, comme exemples, quatre types de pièces ou organes de formes nettement différen - tes seront décrits ci-après pour montrer les capacités de l'étau.
Un gabarit mince ayant un périmètre à courbes variées peut être maintenu efficacement dans l'étau. Dans ce cas, l'extrémité de chaque re- père est pourvue de manière convenable d'un épaulement usiné, le gabarit étant ainsi pourvu de quatre surfaces de support sur lesquelles il peut reposer pendant qu'il agit comme guide pour le tracé des extrémités de re- père.
Une aube de turbine à double bandage peut être maintenue de ma- nière convenable dans l'étau pour le fraisage voulu des facettes. A cet effet, on prévoit des repères spéciaux qui ont des rainures spécialement conformées s'étendant transversalement à leurs faces extrêmes pour recevoir les côtés de l'aube de turbine.
De petites pièces peuvent être maintenues dans l'étau par deux à la fois, une entre chaque paire de repères opposés.
Pour maintenir des pièces circulaires, spécialement des pièces coulées cylindriques creuses, ayant des parois minces, on peut utiliser un jeu de repères courants ayant leurs faces extrêmes usinées à un angle de 45 .
Dans une variante de réalisation de l'invention, au lieu que l'é- tau comporte une mâchoire fixe et une mâchoire mobile, les deux mâchoires sont mobiles,la vis mère étant partiellement à filet à gauche et partiel- lement à filet à droite,la mâchoire arrière de l'étau étant commandée par le filet à droite, et la mâchoire avant par le filet à gauche. Un étau ain- si construit est spécialement intéressant en ce que les deux mâchoires se déplacent suivant un axe déterminé transversalement à l'étau, ce qui facili- te le centrage automatique des pièces pour des opérations de forage, d'alé- sage ou de fraisage.
Bien que l'invention ait été spécialement décrite en se référant à des opérations de forage et de fraisage, elle peut être utilisée avec autant d'avantages, par exemple, sur des rectifieuses; de nombreuses modi- fications peuvent facilement se suggérer d'elles-mêmes aux spécialistes de
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la technologie des ateliers. L'invention n'est donc limitée en aucune fa- çon aux détails de construction des formes de réalisation décrites.
REVENDICATIONS.
1. - Un étau comprenant, pour l'une ou les deux mâchoires, des moyens de support pouvant être d'emplacement et de fixation réglables sur ces mâchoires, et des moyens de localisation ou repères maintenus à glisse- ment par chaque moyen de support susdit, chaque repère pouvant être conformé, à une extrémité, pour correspondre à la pièce ou organe à agripper, et l'un ou plusieurs des repères étant conformés, à l'autre extrémité, pour abouter un moyen qui permet un mouvement de ces repères en vue de compenser une lé- gère variation dans les dimensions de la pièce ou organe avant que la pres- sion d'agrippage ou de serrage de l'étau ne devienne effective.
2. - Un étau comportant des dentelures verticales à l'avant des mâchoires, avec, comme équipement auxiliaire, pour chaque mâchoire, deux supports présentant chacun des dentelures verticales similaires sur leur fa- ce arrière pour leur permettre d'être disposés et fixés en place, de maniè- re réglable, contre la mâchoire,des jeux de repères, quatre par jeu, cha- que repère pouvant être monté à glissement dans un alésage standard de son support correspondant pour se disposer longitudinalement par rapport à l'é- tau lorsque le support est en place, et étant conformé pour correspondre à l'organe ou pièce à agripper, et, derrière chaque mâchoire, un élément pi- votant ou balancier, monté à pivotemententre les deux repères, de chaque côté de l'étau, et dans lequel l'extrémité arrière de chaque repère peut se nicher,
lesdits balanciers permettant un léger mouvement compensatoire des- dits repères en cas de variations dans les dimensions des organes ou repè- res, avant que la pression de serrage ou d'agrippage de l'étau ne devienne effective.
3. - Un étau suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel, en plus des moyens de support susdits, des plateaux unis sont prévus comme va- riante, de manière que l'étau puisse- être converti à un type standard.
4. - Un étau suivant l'une quelconque des revendications précé- dentes, dans lequel un embrayage réglable est prévu pour assurer une pres- sion d'agrippage ou de serrage constante sur chaque pièce ou organe.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.