EP0216710B1 - Dispositif de bridage à têtes multiples à commande unique à distance - Google Patents

Dispositif de bridage à têtes multiples à commande unique à distance Download PDF

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EP0216710B1
EP0216710B1 EP86402100A EP86402100A EP0216710B1 EP 0216710 B1 EP0216710 B1 EP 0216710B1 EP 86402100 A EP86402100 A EP 86402100A EP 86402100 A EP86402100 A EP 86402100A EP 0216710 B1 EP0216710 B1 EP 0216710B1
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EP
European Patent Office
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clamping
carriage
crank plate
clamping heads
shaft
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP86402100A
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German (de)
English (en)
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EP0216710A1 (fr
Inventor
Fabrice Goussu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Genus International
Original Assignee
Genus International
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Publication date
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Priority claimed from FR8608269A external-priority patent/FR2599652B2/fr
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Priority to AT86402100T priority Critical patent/ATE79323T1/de
Publication of EP0216710A1 publication Critical patent/EP0216710A1/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
    • B25B5/12—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links
    • B25B5/122—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links with fluid drive
    • 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
    • B25B5/16—Details, e.g. jaws, jaw attachments
    • B25B5/163—Jaws or jaw attachments

Definitions

  • the present invention relates to a clamping device intended to ensure the positioning or shaping of sheet metals, metal profiles or any other material to be assembled by welding or gluing or to be machined.
  • the clamping arm is locked in the service position is effective and the force exerted at the end of the clamping arm is particularly high if the alignment of the axes of the crankshaft is close to a perpendicular to the cylinder rod.
  • This optimum position, bracing, is made irreversible by exceeding the position of alignment of the axes of the crankshaft.
  • the object of the present invention is to avoid all the drawbacks and defects described above.
  • the subject of the present invention is a clamping device for clamping several pieces or several sets of pieces to be worked, comprising several clamping heads, a single control unit located at a distance from said clamping heads, said case. being equipped with a motor means, and linear force transmission members each connecting said motor means to one of the clamping heads, characterized in that each clamping head comprises a body, at at least one crank pin supporting a clamping arm and integral in rotation with a shaft kept fixed in translation in the body, a carriage movable linearly, at least one coupling rod connected in rotation on the one hand to one end of the aforesaid pin and on the other hand to the above-mentioned carriage, two guide ramps for the carriage having a rectilinear section corresponding to a closing stroke of the clamping arm and a non-rectilinear section corresponding to a locking stroke by bracing of said clamping arm in the clamping position and at least one elastically deformable element, the deformation of which occurs along a line of transmission of forces
  • the device of the invention consists of two sets of members located at a distance from each other.
  • the first set is made up of clamping heads with angular or linear movement.
  • Each clamping head consists of a body in two symmetrical machined plates assembled by means of shouldered screws, fixing them and locating them simultaneously.
  • the threaded part of the screw is housed in a removable knurled right nut.
  • a set of mechanical parts acts on a crank pin located, as desired, on a smooth shaft or a serrated shaft.
  • the crankpin directly supports the clamping element.
  • crankpin In the case where the tree is serrated, the crankpin is itself serrated differently from the crankpin. This element then supports the clamping element. The difference in the serrations gives the assembly the possibility of approaching the adjustment of the clamping element by a few minutes in proportion to the multiplication of the serrations. These two possibilities, at the user's choice, provide a great modularity to the clamping heads and this with a minimum of spare parts.
  • the crank pin, pivoting with the shaft is actuated by two connecting rods articulated on the one hand on the crank pin and, on the other hand, on a carriage by two axes parallel to the shaft crankpin. This carriage is a movable rectilinear member equipped with four bearings, two of them being housed on the axis of the two connecting rods.
  • the carriage travels on two shaped ramps, consisting of a first rectilinear part to which is connected a projecting part in an arc of a circle followed by a part in an arc of a circle in the opposite direction, itself followed by a fourth part in arc of a circle in the same direction as the second part, the third and fourth sections of this shape defining a concave section.
  • the shaped ramps rest on elastic mattresses, integral with the body.
  • the two lower bearings of the carriage move in the rectilinear part of the form ramps, and allow rotation of the carriage around their common axis.
  • the other two bearings housed on the axis of the two connecting rods, move on the non-straight part of the ramps.
  • the non-rectilinear part of the ramps makes it possible to ensure premature bracing during the rotation of the crankpin and to maintain this bracing during a certain stroke of the carriage while allowing the crankpin to continue its stroke.
  • the non-rectilinear part of the ramps and the elastic modulus of the elastic mattresses are perfectly defined and allow the crankpin, by reaction on the bearings, during the bracing, to perform an additional rotation which allows the games to be completed and wear on the one hand, and allow, within certain limits, to present one or two additional sheets after a first assembly, on the other hand.
  • a constant pressure is generated during the bracing of the mechanism independent of the pressure exerted by the control means.
  • the carriage is connected to the flexible member transmitting the linear movement, by a nozzle fixed on the latter.
  • the end piece is mounted freely by an axis, in the carriage.
  • the clamping head thus formed is also provided with a means for locking the carriage at the opening, formed, for example, of pawls, claws or elastic clamps which are received in a groove formed on the carriage. Unlocking is carried out by a cam secured to the end fitting described above, itself secured within certain limits of the carriage.
  • the elastic pawls, claws or clamps are fixed in the clamping head. The locking force is adjustable.
  • the second set is the control unit which is located at a distance chosen by the user from the clamping heads. It is essentially composed of a support on which a motor element is fixed (pneumatic or hydraulic cylinder or hydraulic motor).
  • the support is equipped with a quantity of guides equal to the number of clamping heads and on which the outer sheath (s) of the member or flexible members for transmitting movement is fixed.
  • the drive shaft is mounted in a flexible manner, in order to absorb jolts and misalignments, a barrel guided by columns, fixed on the support described above, and equipped with elastic stops in an amount equal to the clamping heads .
  • In each housing of the barrel is fixed the flexible movement transmission member.
  • a spacing (up to 25 m) of the clamping heads can be achieved, thanks to this invention, without penalizing, the synchronization of movements.
  • FIG. 1 shows, by way of example, a device for remote control of several clamping heads 1 (the number of heads of which is not limited) shown in the closed position, and which are connected to a control box 9 by flexible links 8 transmitting a linear movement (such as cable or ball remote control 23).
  • This Figure 1 shows the advantage of the device, object of the invention.
  • FIG. 2 shows the detail of the constitution of a clamping head formed by two symmetrical machined plates 1 assembled by shoulder screws 42 fixing them and locating them simultaneously.
  • the carriage 3 is equipped with four bearings 5 circulating on two ramps of form 6 supported on two elastic mattresses 45 calibrated at the desired pressure.
  • a tip 7 receiving the rod 23 of the flexible connection 8. The carriage 3 during its movement, undergoes a transverse movement due to the shape of the ramps 6.
  • the two bearings placed on the connection 43 serve as a pivot and elastic compensating mattresses 46 return the bearings to the ramps of shape 6.
  • a bell 41 serving to receive on the one hand the sheath of the flexible connection 8 and on the other hand the elastic pawls 40 on which the carriage 3 hangs, the purpose of the fasteners 42 being to disassemble one of the plates 1 'without removing the clamping head from its support, thus allowing access to the internal mechanism very quickly.
  • Figure 3 shows the same elements as in Figure 2 but in the open and closed position highlighting the rotational movement of the crankpin 2 with the shaft 47 and the attachment of the carriage 3 on the elastic pawls 40. We also sees the progress of the bearings 5 on the form ramps 6 and the compensating mattresses 46.
  • FIG. 4 shows the system for unlocking the carriage 3: when the cable or its rigid end 23 secured to the end piece 7 moves by the value of the aperture 44, the cam 41 of the end piece 7 allows the pawls to retreat 40.
  • FIG. 5 represents the way in which the bracing is operated on the ramps of shape 6, considering that to obtain the bracing, we must make the connecting rods 4 perpendicular, simultaneously with the line passing through the axis 49 and the shaft 47 of the crankpin 2, and with the slope advantageously machined on the ramps of shape 6, by means of the bearings 5.
  • the elastic mattresses 45 restore the force required for clamping and the elastic compensating mattresses 46 retain the bearings 5 on their opposite generatrix. Simultaneously, we obtain a positive locking by slightly closing the right angle on the ramps 6. It is obvious that the force exerted by the elastic mattresses 45 advantageously compensates for the games caused during the operation of the mechanism.
  • FIG. 6 shows the control unit 9 equipped with a reciprocating motor element 10 whose rod 13 threaded at one end is connected to a hub 17 equipped with shock absorbers 18 assembled by studs 19.
  • This hub 17 supports and drives a barrel 14 guided by columns 24 and equipped with guides 15 in which the columns 24 and elements 16, adjustable in their movement by stops 22.
  • Elastic dampers 20 also equip these elements 16.
  • the motor element 10 is fixed on a support 11 equipped with guides 12 secured to the flexible connections 8.
  • guides 8 pass rigid rods 21 connected to the elements 16.
  • the alternating linear displacements of the driving element drive the barrel 14, communicating to the elements 16 a linear movement of the desired stroke, adjusted beforehand.
  • Figure 7 shows in the control unit an example of driving the rod 21 by friction.
  • a notched core 52 which is trapped in an elastic clamp 51 calibrated to the friction requested by the ring 54. Any object in the path of the crank pin 2 of the clamping head releases the core 52 and by there, the push rod 21, thus allowing the barrel 14 to continue its stroke. Electrical or pneumatic contacts control the movement of the core 52 for its extreme travel ends.
  • a confirmation tube 50 traps the clamp 51 at the end of the stroke, thus preventing it from spreading under the clamping force.
  • FIGs 8 and 9 show another embodiment of a clamping head arranged according to the invention and which, according to the teachings given above, is formed essentially of two machined plates 1 'symmetrical, assembled by shouldered screws 42 which fix and position them simultaneously, and a bell 41 used to receive the sheath of the flexible connection 8.
  • the presence of the fixings 42 makes it possible to disassemble one of the plates 1 'without removing the clamping head from its support, which thus allows access to the internal mechanism very quickly.
  • the internal mechanism consists of a pin 2 of suitable shape able to pivot around a shaft 47 resting on ball or roller bearings; the crankpin 2 is connected to a carriage 3 (not shown in FIG. 8) by means of two connecting rods 4 and pins 48 and 49.
  • the pin 49 is mounted with the interposition of an elastic compensating ring 30.
  • the carriage 3 ( Figure 9) is equipped with four bearings 5, circulating on form ramps 6. In this carriage is coupled, an end piece receiving the rod 23 of the flexible connection 8.
  • elastic compensating mattresses 46 return the bearings to the ramps of shape 6.
  • the ramps of shape 6 are fixed in particular by gluing, directly on the body 1 of the clamping head.
  • this clamping device In use, the general operation of this clamping device remains identical to what has been indicated on this subject previously, except that now the elastic ring 30 restores the force required for clamping and the elastic compensating mattresses 46 retain the bearings 5 on their opposite generator.
  • the third embodiment shown in FIG. 10 differs from the embodiment of FIGS. 8 and 9 (the numerical references of which are kept to designate identical parts) by the fact that the elastically deformable compensating ring 30 no longer disposed between the axis 49 and the crank pin 2, but between the shaft 47 and the crank pin 2. The operation remains identical to what has already been indicated.
  • the fourth embodiment shown in FIG. 11 is distinguished from the previous two by the fact that the elastically deformable compensating ring 30 is no longer disposed between the crankpin 2 and the axis 49 or the shaft 47, but is split into two elastically deformable rings mounted on the ends of the shaft 47, between said ends and the support bearings of this shaft 47 formed in the body 1 of the clamping head. Again, the operation remains identical, which has already been indicated.
  • the fifth embodiment shown in FIG. 12 (in which the same numerical references always designate the same parts) is distinguished from the previous ones by the fact that the elastically deformable compensating ring 30 is split into two rings, one of which 30 ' is interposed between the axis 49 and the crank pin 2 and the other 30 '' of which is interposed between the shaft 47 and the crank pin 2. The operation remains identical to what has already been indicated.
  • the object of the invention is, by extension, to remotely control, in particular: handling tongs, reference positioners, clamps with linear displacement, piloting, locks, slide fasteners, flaps, trolleys, ejectors, elevators and all other applications with the same advantages as clamping heads.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Accommodation For Nursing Or Treatment Tables (AREA)

Description

  • La présente invention est relative à un dispositif de bridage destiné à assurer une mise en place ou une conformation des métaux en feuilles, des profilés métalliques ou toutes autres matières devant être assemblées par soudure ou collage ou être usinées.
  • Actuellement, les dispositifs existant de ce type, comme celui qui est décrit dans le Brevet EP-A-088 843, sont constitués de plusieurs têtes de bridage, d'un boîtier de commande unique situé à distance des têtes de bridage et comportant un élément moteur, et d'organes de transmission d'efforts reliant chacun le moyen moteur à une tête de bridage. Chaque tête de bridage est composée d'un corps fixé sur un support à l'aide de vis et d'un bras de bridage mobile pivotant autour d'un premier axe fixe par rapport au corps. Ce bras de bridage est actionné par la tige d'un vérin rendue solidaire du corps par l'intermédiaire d'un embiellage articulé d'une part sur le bras de bridage et d'autre part sur la tige du vérin par deux axes parallèles au premier axe du bras de bridage.
  • Dans ces dispositifs connus, le blocage du bras de bridage en position de service est effective et la force exercée à l'extrémité du bras de bridage est particulièrement élevée si l'alignement des axes de l'embiellage est proche d'une perpendiculaire à la tige du vérin. Cette position optimum, arc-boutement, est rendue irréversible par dépassement de la position d'alignement des axes de l'embiellage.
  • La force exercée à l'extrémité du bras de bridage résultant de ce même alignement se trouve être obtenue à une position bien définie et rend impossible le maintien d'une force de bridage constante, en cas d'une variation d'épaisseur des tôles à brider ou d'usure du système à long terme. D'autre part, dans ces appareils du commerce, lorsque cette position d'arc-boutement est réalisée, le déverrouillage du système est très souvent difficile du fait des forces de blocage à surmonter.
  • Un surdimensionnement du vérin ou un réglage, lorsque cela est possible, sur le mécanisme est alors indispensable, entraînant des frais d'intervention. En effet, dans ces systèmes, la grosse chambre du vérin pneumatique est utilisée pour le passage à la position d'arc-boutement, bénéficiant par là-même, de l'inertie de l'ensemble du système, mais présentant l'inconvénient majeur de ne pouvoir être utilisée au retour.
  • La petite chambre du vérin est alors utilisée pour vaincre l'arc-boutement et déverrouiller le système. En outre, tous les dispositifs de bridage actuellement sur le marché étant composés d'une tête de bridage et d'un moyen de commande (vérin), l'utilisateur se trouve, d'une part dans la nécessité d'employer des systèmes de bridage compliquant l'implantation : dimensions des systèmes de bridage et dimensions plus importantes de sites d'installation et d'autre part dans un environnement astreignant :
    • Source d'énergie individuelle (air, huile, ...) constamment en service lorsque le bridage est effectué.
    • Logique pneumatique hydraulique ou électrique pour le réglage des séquences de bridage.
    • Tuyauteries imposantes (suivant la complexité des montages d'assemblage) entraînant des problèmes de synchronisation au verrouillage et au déverrouillage des têtes et de temps de réponse des commandes importantes.
    • Consommations importantes d'énergie dues à la quantité et à la qualité de l'énergie utilisée (air, huile, ...) ainsi qu'à la multiplication des moyens de commande.
    • Dépannage des appareils et temps d'intervention sur chaîne d'assemblage très longs dus aux difficultés d'accessibilité et de démontage (nombreuses tuyauteries et câbles).
  • Le but de la présente invention est d'éviter tous les inconvénients et défauts décrits précédemment.
  • Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif de bridage pour assurer le bridage de plusieurs pièces ou de plusieurs ensembles de pièces à travailler, comportant plusieurs têtes de bridage, un boîtier de commande unique situé à distance desdites têtes de bridage, ledit boîtier étant équipé d'un moyen moteur, et des organes de transmission d'efforts linéaires reliant chacun ledit moyen moteur à une des têtes de bridage,
    caractérisé en ce que chaque tête de bridage comprend un corps, au moins un maneton coudé supportant un bras de bridage et solidaire en rotation d'un arbre maintenu fixe en translation dans le corps, un chariot déplaçable linéairement, au moins une bielle d'accouplement raccordée à rotation d'une part à une extrémité du susdit maneton et d'autre part au susdit chariot, deux rampes de guidage pour le chariot présentant un tronçon rectiligne correspondant à une course de fermeture du bras de bridage et un tronçon non-rectiligne correspondant à une course de verrouillage par arc-boutement dudit bras de bridage en position de serrage et au moins un élément élastiquement déformable dont la déformation se produit le long d'une ligne de transmission des forces entre le maneton et le corps et apte à s'effacer élastiquement au moment du verrouillage du bras de bridage en position de serrage, et en ce que chacun des organes de transmission d'efforts linéaires est lié au chariot de la tête respective.
  • En d'autres termes, le dispositif de l'invention est constitué de deux ensembles d'organes situés à distance l'un de l'autre.
  • Le premier ensemble est composé de têtes de bridage à débattement angulaire ou linéaire. Chaque tête de bridage est constituée d'un corps en deux plaques usinées symétriques assemblées au moyen de vis épaulées, les fixant et les localisant simultanément. La partie filetée de la vis venant se loger dans un écrou amovible moleté droit.
  • Dans ce corps ainsi constitué, un ensemble de pièces mécaniques agit sur un maneton situé, au choix, sur un arbre lisse ou un arbre dentelé. Lorsque l'arbre lisse est utilisé, le maneton supporte directement l'élément de bridage.
  • Dans le cas où l'arbre est dentelé, le maneton est lui-même dentelé différemment du maneton. Cet élément supporte alors l'élément de bridage. La différence des dentelures confère à l'ensemble la possibilité d'approche au réglage de l'élément de bridage de quelques minutes proportionnellement à la multiplication des dentelures. Ces deux possibilités, au choix de l'utilisateur, procurent une grande modularité aux têtes de bridage et cela avec un minimum de pièces détachées. Le maneton, pivotant avec l'arbre, est actionné par deux bielles articulées d'une part sur le maneton et, d'autre part, sur un chariot par deux axes parallèles à l'arbre du maneton. Ce chariot est un organe mobile rectiligne équipé de quatre roulements, deux d'entre eux étant logés sur l'axe des deux bielles. Le chariot circule sur deux rampes de forme, constituées d'une première partie rectiligne à laquelle est raccordée une partie saillante en arc de cercle suivie d'une partie en arc de cercle en sens inverse, suivie elle-même d'une quatrième partie en arc de cercle de même sens que la deuxième partie, les troisième et quatrième tronçons de cette forme définissant un tronçon concave. Les rampes de forme reposent sur des matelas élastiques, solidaires du corps. Les deux roulements inférieurs du chariot se déplacent dans la partie rectiligne des rampes de forme, et permettent autour de leur axe commun une rotation du chariot. Les deux autres roulements, logés sur l'axe des deux bielles, évoluent sur la partie non rectiligne des rampes. La partie non rectiligne des rampes permet d'assurer un arc-boutement prématuré lors de la rotation du maneton et de maintenir cet arc-boutement pendant une certaine course du chariot tout en permettant au maneton de continuer sa course. La partie non rectiligne des rampes et le module d'élasticité des matelas élastiques sont parfaitement définis et permettent au maneton, par réaction sur les roulements, lors de l'arc-boutement, d'effectuer une rotation supplémentaire qui permet de compléter les jeux et usures d'une part, et de permettre, dans certaines limites, de présenter une ou deux tôles supplémentaires après un premier assemblage, d'autre part. Ainsi, grâce à l'élasticité des matelas élastiques et à la partie non rectiligne des rampes une pression constante est générée lors de l'arc-boutement du mécanisme indépendante de la pression exercée par le moyen de commande. Du côté opposé aux rampes de formes, également solidaires du corps, sont fixés des matelas élastiques compensateurs sur lesquels les roulements prennent appui, supprimant ainsi un basculement prématuré du maneton, limitant les jeux et donnant un degré de liberté aux roulements circulant sur les rampes de forme. Le chariot est relié à l'organe souple transmettant le mouvement linéaire, par un embout fixé sur ce dernier. L'embout est monté libre par un axe, dans le chariot. La tête de bridage ainsi constituée est également munie d'un moyen de verrouillage du chariot à l'ouverture, formé, par exemple, de cliquets, de griffes ou de pinces élastiques qui viennent se loger dans une rainure pratiquée sur le chariot. Le déverrouillage s'effectue par une came solidaire de l'embout décrit plus haut, lui même solidaire dans certaines limites du chariot. Les cliquets, griffes ou pinces élastiques sont fixés dans la tête de bridage. La force de verrouillage est réglable.
  • Dans le cas d'une utilisation des têtes de bridage sur des plateaux tournants ou des tables travaillant en pendulaire, par exemple, un verrouillage en position fermeture est effectué grâce à l'arc-boutement réalisé à la première partie de la forme des rampes prenant appui sur les matelas élastiques. En contre partie seule une force de déverrouillage appliquée en traction au système permet la position ouverte de la tête de bridage. Ainsi, même lorsqu'une pression égale à zéro est appliquée au chariot, la tête de bridage est en position fermée.
  • Le deuxième ensemble est le boîtier de commande qui se trouve à une distance choisie par l'utilisateur des têtes de bridage. Il est essentiellement composé d'un support sur lequel est fixé un élément moteur (vérin pneumatique ou hydraulique ou moteur hydraulique). Le support est équipé d'une quantité de guides égale au nombre de têtes de bridage et sur lequel vient se fixer la ou les gaines extérieures de l'organe ou des organes souples de transmission du mouvement. Sur l'arbre moteur est monté de manière souple, afin d'absorber les à-coups et défauts d'alignement, un barillet guidé par des colonnes, fixées sur le support décrit précédemment, et équipé de butées élastiques en quantité égale aux têtes de bridage. Dans chaque logement du barillet est fixé l'organe souple de transmission du mouvement. Le préréglage de ces coulisses par l'intermédiaire de butées réglables, permet de définir la course ou l'angle d'ouverture des têtes de bridage. Lorsque les nécessités de sécurité l'exigent, les coulisses agissant sur les butées du barillet sont entraînées par friction, occasionnant lors d'un arrêt intempestif (présence d'un obstacle), un désaccouplement du barillet. Cette friction est composée d'une pince souple tarée à la pression désirée. Elle vient se loger à l'emplacement du guide du support dans un tube assurant par là-même, la confirmation de l'effort. Ainsi en partant des frictions, on peut moduler l'ordre des serrages permettant l'utilisation d'un vérin plus petit.
  • L'ensemble complet ainsi formé présente les avantages suivants, résultants de la séparation distincte des têtes de bridage du boîtier de commande :
    • des détecteurs de fins de course du chariot sont montés indifféremment sur la tête de bridage ou sur le support de l'élément moteur et sur les coulisses du barillet ;
    • il est possible de monter indifféremment des commandes manuelles directement sur les têtes de bridage ou sur l'organe souple de transmission du mouvement, permettant, dans ce dernier cas, une action sur une ou plusieurs têtes de bridage. L'ouverture des têtes de bridage restant automatique ;
    • lors de l'utilisation d'un vérin pneumatique comme moyen moteur de commande du système, celui-ci tire sur le barillet, actionnant ainsi la partie active des organes souples de transmission du mouvement reliés aux têtes de bridage. La section la plus faible du vérin permet le passage de tous les arc-boutements en poussant et en bénéficiant de toute l'inertie du système ; la section la plus forte du vérin est alors utilisée pour vaincre l'arc-boutement et permettre le déverrouillage du système ; toutefois, pour des raisons d'encombrement du boîtier de commande, le système fonctionne parfaitement en utilisant la grande chambre du vérin pour passer les arc-boutements et la petite chambre du vérin pour déverrouiller le système ;
    • dans le cas d'une utilisation des têtes de bridage sur un montage travaillant en pendulaire, le vérin simple tige est remplacé par un vérin double sorties ;
    • enfin, un seul moyen moteur est utilisé pour la commande à distance de plusieurs têtes de bridage (nombre de têtes de bridage fonction des performances du moyen moteur). Ainsi, des économies d'énergie importantes sont réalisées. Toutes les liaisons pneumatiques, hydrauliques ou électriques avec les têtes de bridage sont supprimées, diminuant ainsi les coûts d'installations et maintenance, et réduisant les délais d'exécution. De même tout ou partie de la logique de commande est supprimée. Toutes les commandes des têtes de bridage sont centralisées en un seul endroit (le boîtier de commande) :
      • ouverture - fermeture synchronisées ;
      • réglage du débattement angulaire ;
      • commandes manuelles ;
      • détection des fins de course ,
      • décalage dans le mouvement afin d'avoir un
      ordre de bridage prioritaire.
  • Un écartement (jusqu'à 25 m) des têtes de bridage peut être réalisé, grâce à cette invention, sans pénaliser, la synchronisation des mouvements.
  • L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à certains modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemple non limitatif, et dans laquelle on se réfère aux dessins schématiques annexés sur lesquels :
    • La fig. 1 est un schéma d'ensemble d'un dispositif de bridage à têtes multiples à commande à distance agencé selon l'invention, le nombre des têtes de bridage (1) indiquées n'étant pas limitatif ;
    • La fig. 2 est une vue en coupe d'une tête de bridage conforme à l'invention ;
    • La Fig. 3 est une vue en coupe d'une tête de bridage faisant apparaître les rampes de forme en appui sur les matelas élastiques et le système de verrouillage arrière au cours du débridage ;
    • La Fig. 4 est une vue en coupe du dispositif de verrouillage arrière faisant apparaître le recul des cliquets élastiques ;
    • La Fig. 5 est une vue partielle du verrouillage au bridage et présente le système à arc-boutement constant et le système de rattrapage des jeux;
    • La fig. 6 est une vue en coupe du boîtier de commande du dispositif faisant apparaître un exemple d'attachement des liaisons souples ;
    • La Fig. 7 est une vue en coupe partielle du boîtier de commande selon le dispositif de l'invention, faisant apparaître un exemple d'une autre utilisation de l'attachement de la liaison souple par friction ;
    • La Fig 8 est une vue schématique latérale en coupe d'une tête de bridage identique au mode de réalisation de la fig. 2, mais la coupe étant faite dans un plan différent afin de faire apparaître certains organes non visibles sur la fig. 2 ;
    • La Fig. 9 est une vue schématique de dessus, en coupe, selon la figure II-II, du mode de réalisation de la fig. 8 ;
    • Les Fig. 10 à 12 sont des vues partielles schématiques de face, en coupe, illustrant respectivement les trois autres modes de réalisation conforme à l'invention.
  • Il est tout d'abord utile d'indiquer que les mêmes organes sont, sur toutes les figures, désignés par les mêmes références numériques.
  • La figure 1 représente, à titre d'exemple, un dispositif de commande à distance de plusieurs têtes de bridage 1 (dont le nombres des têtes indiquées n'est pas limitatif) montrées en position fermée, et qui sont reliées à un boitier de commande 9 par des liaisons souples 8 transmettant un mouvement linéaire (genre câble ou commande à distance à billes 23). Cette figure 1 représente tout l'intérêt du dispositif, objet de l'invention.
  • La figure 2 représente le détail de constitution d'une tête de bridage formée de deux plaques usinées 1 symétriques assemblées par des vis épaulées 42 les fixant et les localisant simultanément. Un maneton 2 de forme appropriée en rotation autour d'un arbre 47 ou 47' qui repose sur des roulements à billes ou à galets, est relié à un chariot 3 par l'intermédiaire de deux bielles 4 et des axes 48 et 49. Le chariot 3 est équipé de quatre roulements 5 circulant sur deux rampes de forme 6 appuyées sur deux matelas élastiques 45 tarés à la pression voulue. Dans ce chariot est attelé un embout 7 recevant la tige 23 de la liaison souple 8. Le chariot 3 lors de son déplacement, subit un mouvement transversal dû à la forme des rampes 6. Pour pallier ce mouvement, les deux roulements placés sur la liaison 43 servent de pivot et des matelas élastiques compensateurs 46 renvoient les roulements sur les rampes de forme 6. A la partie inférieure des plaques 1', est fixée, par l'intermédiaire des vis 42, une cloche 41 servant à recevoir d'une part la gaine de la liaison souple 8 et d'autre part les cliquets élastiques 40 sur lesquels vient s'accrocher le chariot 3, le but des fixations 42 étant de démonter l'une des plaques 1' sans enlever la tête de bridage de son support permettant ainsi d'accéder au mécanisme intérieur très rapidement.
  • La figure 3 montre les mêmes éléments que dans la figure 2 mais en position d'ouverture et de fermeture mettant en évidence le mouvement de rotation du maneton 2 avec l'arbre 47 et l'accrochage du chariot 3 sur les cliquets élastiques 40. On voit également la progression des roulements 5 sur les rampes de forme 6 et les matelas compensateurs 46.
  • La figure 4 présente le système de déverrouillage du chariot 3 : lorsque le câble ou son extrémité rigide 23 solidaire de l'embout 7 se déplace de la valeur de l'ajour 44, la came 41 de l'embout 7 permet le recul des cliquets 40.
  • La figure 5 représente la manière dont l'arc-boutement est opéré sur les rampes de forme 6, considérant que pour obtenir l'arc-boutement, nous devons rendre perpendiculaires les bielles 4, simultanément avec la ligne passant par l'axe 49 et l'arbre 47 du maneton 2, et avec la pente usinée avantageusement sur les rampes de forme 6, par l'intermédiaire des roulements 5. En conservant l'image de cette figure géométrique et en modulant la forme de la rampe 6, nous pouvons conserver l'arc-boutement lorsque les roulements 5 poursuivent leur course. Les matelas élastiques 45 restituent l'effort nécessaire au bridage et les matelas élastiques compensateurs 46 retiennent les roulements 5 sur leur génératrice opposée. Simultanément, nous obtenons un verrouillage positif en refermant légèrement l'angle droit sur les rampes 6. Il est évident que l'effort exercé par les matelas élastiques 45 compense avantageusement les jeux occasionnés lors du fonctionnement du mécanisme.
  • La figure 6 montre le boîtier de commande 9 équipé d'un élément moteur à mouvement alternatif 10 dont la tige 13 filetée à une extrémlité est reliée à un moyeu 17 équipé d'amortisseurs de choc 18 assemblé par des goujons 19. Ce moyeu 17 supporte et entraîne un barillet 14 guidé par des colonnes 24 et équipé de guides 15 dans lesquels coulissent les colonnes 24 et des éléments 16, réglables dans leur déplacement par des butées 22. Des amortisseurs élastiques 20 équipent également ces éléments 16. L'élément moteur 10 est fixé sur un support 11 équipé de guides 12 solidaires des liaisons souples 8. Par des guides 8 passent des tiges rigides 21 reliées aux éléments 16. Les déplacements linéaires alternatifs de l'élément moteur entraînent le barillet 14, communiquant aux éléments 16 un mouvement linéaire de la course désirée, réglée au préalable.
  • La figure 7 représente dans le boîtier de commande un exemple d'entraînement de la tige 21 par friction. Sur celle-ci est fixé un noyau cranté 52 qui se trouve prisonnier dans une pince élastique 51 tarée à la friction demandée par la bague 54. Tout objet se trouvant sur la trajectoire du maneton 2 de la tête de bridage libère le noyau 52 et par là même, la tige de poussée 21, permettant ainsi au barillet 14 de continuer sa course. Des contacts électriques ou pneumatiques contrôlent le déplacement du noyau 52 à ses fins de courses extrêmes. Pour permettre de confirmer l'effort maximum à la tête de bridage un tube de confirmation 50 emprisonne la pince 51 en fin de course, l'empêchant ainsi de s'écarter sous l'effort de bridage.
  • Les figures 8 et 9 représentent un autre mode de réalisation d'une tête de bridage agencée selon l'invention et qui, conformément aux enseignements donnés précédemment, est formée essentiellement de deux plaques usinées 1' symétriques, assemblées par des vis épaulées 42 qui les fixent et les positionnent simultanément, et d'une cloche 41 servant à recevoir la gaine de la liaison souple 8. La présence des fixations 42 permet de démonter l'une des plaques 1' sans enlever la tête de bridage de son support, ce qui permet ainsi d'accéder au mécanisme intérieur très rapidement. Le mécanisme intérieur est constitué d'un maneton 2 de forme appropriée apte à pivoter autour d'un arbre 47 reposant sur des roulements à billes ou à galets ; le maneton 2 est relié à un chariot 3 (non représenté dans la figure 8) par l'intermédiaire de deux bielles 4 et des axes 48 et 49. L'axe 49 est monté avec interposition d'une bague élastique compensatrice 30.
  • Le chariot 3 (figure 9) est équipé de quatre roulements 5, circulant sur des rampes de forme 6. Dans ce chariot est attelé, un embout recevant la tige 23 de la liaison souple 8. Le chariot 3, lors de son déplacement, subit un mouvement transversal dû à la forme des rampe 6. Pour pallier ce mouvement, des matelas élastiques compensateurs 46 renvoient les roulements sur les rampes de forme 6. Conformément à l'invention, les rampes de forme 6 sont fixées notamment par collage, directement sur le corps 1 de la tête de bridage.
  • En cours d'utilisation, le fonctionnement général de ce dispositif de bridage reste identique à ce qui a été indiqué à ce sujet précédemment, à ceci près que maintenant la bague élastique 30 restitue l'effort nécessaire au bridage et les matelas élastiques compensateurs 46 retiennent les roulements 5 sur leur génératrice opposée.
  • Le troisième mode de réalisation représenté à la figure 10 se distingue du mode de réalisation des figures 8 et 9 (dont les références numériques sont conservées pour désigner les pièces identiques) par le fait que la bague compensatrice élastiquement déformable 30 disposée non plus entre l'axe 49 et le maneton 2, mais entre l'arbre 47 et le maneton 2. Le fonctionnement reste identique à ce qui a déjà été indiqué.
  • Le quatrième mode de réalisation représenté à la figure 11 (sur laquelle les mêmes références numériques désignent toujours les mêmes pièces) se distingue des deux précédents par le fait que la bague compensatrice élastiquement déformable 30 est non plus disposée entre le maneton 2 et l'axe 49 ou l'arbre 47, mais est dédoublée en deux anneaux élastiquement déformables montés sur les extrémités de l'arbre 47, entre lesdites extrémités et les paliers de support de cet arbre 47 pratiqués dans le corps 1 de la tête de bridage. Là encore, le fonctionnement reste identique, ce qui a déjà été indiqué.
  • Enfin, le cinquième mode de réalisation représenté à la figure 12 (sur laquelle les mêmes références numériques désignent toujours les mêmes pièces) se distingue des précédents par le fait que la bague compensatrice élastiquement déformable 30 est dédoublée en deux bagues dont l'une 30' est interposée entre l'axe 49 et le maneton 2 et dont l'autre 30'' est interposée entre l'arbre 47 et le maneton 2. Le fonctionnement reste identique à ce qui a déjà été indiqué.
  • L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés ci-dessus, à partir desquels on pourra prévoir encore d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. L'invention a pour but, par extension, de commander à distance notamment : des pinces de manutention, des positionneurs de référenciels, des bridages à déplacement linéaire, des pilotages, des verrouillages, des fermetures des coulisseaux, des abattants, des chariots, des éjecteurs, des élévateurs et toutes autres applications avec les mêmes avantages que les têtes de bridage.

Claims (21)

  1. Dispositif de bridage pour assurer le bridage de plusieurs pièces ou de plusieurs ensembles de pièces à travailler, comportant plusieurs têtes de bridage et un boîtier de commande (9) unique situé à distance desdites têtes de bridage, ledit boitier étant équipé d'un moyen moteur (10), et des organes de transmission d'efforts linéaires (8) reliant chacun ledit moyen moteur à une des têtes de bridage,
    caractérisé en ce que chaque tête de bridage comprend un corps (1), au moins un maneton coudé (2) supportant un bras de bridage et solidaire en rotation d'un arbre (47, 42) maintenu fixe en translation dans le corps (1), un chariot (3) déplaçable linéairement, au moins une bielle d'accouplement (4) raccordée à rotation d'une part à une extrémité du susdit maneton (2) et d'autre part au susdit chariot (3), deux rampes de guidage (6) pour le chariot (3) présentant un tronçon rectiligne correspondant à une course de fermeture du bras de bridage et un tronçon non-rectiligne correspondant à une course de verrouillage par arc-boutement dudit bras de bridage en position de serrage et au moins un élément élastiquement déformable (45, 30) dont la déformation se produit le long d'une ligne de transmission des forces entre le maneton (2) et le corps (1) et apte à s'effacer élastiquement au moment du verrouillage du bras de bridage en position de serrage, et en ce que chacun des organes de transmission d'efforts linéaires (8) est lié au chariot (3) de la tête respective.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu deux bielles (4) pour assurer la liaison avec le chariot mobile (3) et en ce que le chariot (3) est pourvu de quatre roulements (5), deux de ces roulements (5) étant logés respectivement sur les axes des bielles (48).
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux roulements de bielles (48) prennent appui respectivement sur le tronçon non rectiligne des deux rampes de guidage (6) alors que les deux autres roulements prennent appui respectivement sur le tronçon rectiligne des deux dites rampes.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tronçon non rectiligne des rampes de guidage (6), situé à la suite du tronçon rectiligne, est constitué d'une partie saillante en arc de cercle suivie d'une partie en arc de cercle incurvée en sens inverse, suivie elle-même d'une troisième partie en arc de cercle incurvée dans le même sens que la première partie, les deuxième et troisième parties définissant un tronçon concave apte à provoquer un arc-boutement prématuré lors de la rotation du maneton (2) et à maintenir cet arc-boutement pendant une certaine course du chariot (3) tout en permettant au maneton (2) de continuer sa course et d'assurer un verrouillage en position fermée.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, du côté opposé aux rampes de guidage (6), sont prévus sur le corps (1) des matelas élastiques compensateurs (46) sur lesquels prennent appui les roulements (5) du chariot (3) de manière à supprimer un basculement prématuré du maneton (2), à limiter les jeux et à donner un degré de liberté au guidage du chariot (3) sur les rampes (6) tout en le maintenant en appui permanent contre celles-ci.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de verrouillage (40) apte à solidariser à l'ouverture le chariot (3) au corps de la tête de bridage et une came de déverrouillage (41) supportée par un embout (7) solidaire, avec un degré de liberté axial relatif, du chariot (3) et apte à coopérer avec le moyen de verrouillage (40) pour débloquer le chariot.
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage (40) comprend au moins un organe d'accrochage, tel qu'un cliquet, une griffe ou une pince solidaire au corps (1) de la tête de bridage et apte à coopérer avec une rainure ou analogue prévue sur le chariot (3).
  8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit élément élastiquement déformable comprend au moins deux matelas élastiques (45) interposés, chacun, entre une rampe de guidage (6) et le corps (1).
  9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément élastiquement déformable comprend au moins une bague élastiquement déformable (30) montée sur au moins l'un des axes (48, 49) assurant l'articulation des bielles (4) vis-à-vis du corps (1) de la tête de bridage et en ce que les deux susdites rampes de guidage (6) sont fixées directement sur le corps (1) de la tête de bridage.
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bague élastiquement déformable (30) est montée sur l'un (49) des axes de bielles (48, 49), qui sont parallèles à l'arbre du maneton (47), entre ledit axe (49) et le maneton (2).
  11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bague élastiquement déformable (30) est montée sur l'arbre (47) du maneton (2), entre ledit arbre (47) et ledit maneton (2).
  12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bague élastiquement déformable est constituée de deux bagues élastiquement déformables (30', 30'') montées respectivement sur l'un (49) des axes de bielles (48, 49) et sur l'arbre (47) du maneton (2), entre lesdits axes (49) et l'arbre (47) et ledit maneton (2).
  13. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la bague (30) est constituée de deux anneaux élastiquement déformables montés respectivement aux deux extrémités de l'arbre (47), entre lesdites extrémités et le corps (1) de la tête de bridage.
  14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les organes de transmission d'efforts sont des câbles (8) à action bidirectionnelle agencés pour transmettre aussi bien les efforts de traction que les efforts de poussée.
  15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le boîtier de commande (9) situé à distance des têtes de bridage à commander comprend :
    - un support (11) sur lequel est fixé le moyen moteur (10) et qui est équipé d'un nombre de guides (12) pour les câbles égal au nombre de têtes de bridage à commander,
    - un barillet (14) fixé sur l'arbre (13) du moyen moteur (10), et
    - des coulisses (16) fixées sur le barillet (14) et en nombre égal au nombre de têtes de bridage, ces coulisses étant solidarisées aux extrémités des câbles respectifs et étant préréglables au moyen de butées réglables (22) pour prédéterminer la course ou l'ouverture des têtes de bridage respectives.
  16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le barillet (14) est fixé de manière souple sur l'arbre (13) du moyen moteur et est guidé par des colonnes de guidage (24) solidaires du support (11).
  17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que le moyen moteur (10) est un vérin agencé de manière que, lorsqu'il exerce une traction sur le barillet (14), il actionne la partie active (21) des câbles (8) reliée aux têtes de bridage, la section la plus faible du vérin (10) permettant le passage des arc-boutements dans toutes les têtes de bridage, et que, lorsqu'il exerce une poussée sur le barillet, il agisse sur les têtes de bridage avec sa section la plus forte pour débloquer les arc-boutements de toutes les têtes de bridage.
  18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que les câbles (8) sont équipés d'un élément permettant une commande manuelle agissant séparément sur une ou plusieurs têtes de bridage, l'ouverture étant automatique.
  19. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'à chaque câble (8) sont associés des détecteurs de fin de course disposés sur le support (11) et les coulisses (16).
  20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 15 à 19, caractérisé en ce que les coulisses (16) agissant sur les butées (22) du barillet (14) sont entraînées par friction de manière qu'un arrêt intempestif (présence d'un obstacle) provoque un désaccouplement du barillet (14), ce grâce à quoi, en jouant sur les valeurs des frictions, on peut étaler dans le temps la commande des bridages et il est possible d'utiliser un vérin de section plus faible.
  21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'accouplement à friction comprend une pince souple (51) solidaire du barillet (14) et tarée pour engendrer l'effort de friction souhaité lorsqu'elle coopère par glissement avec un tube (50) solidaire du support (11).
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