Dispositif de fixation à changement rapide d'un outil sur une machine-outil
La présente invention a pour objet un dispositif de fixation à changement rapide d'un outil sur une machineoutil, comprenant un premier tasseau destiné à recevoir un tasseau porte-outil, le premier tasseau présentant un cône intérieur contre lequel vient s'appliquer le cône extérieur du tasseau porte-outil pour réaliser ledit changement rapide, et une douille de serrage montée sur ledit premier tasseau et munie d'un filet de vis intérieur venant en prise avec un filet de vis extérieur du premier tasseau.
Il est connu d'utiliser un tasseau porte-outil dont l'extrémité du cône est usinée de telle façon que ce tasseau ne peut pas être utilisé normalement, c'est-à-dire dans des machines-outils comportant des broches de type standard. Par ailleurs, il existe des tasseaux à serrage rapide répondant aux normes habituelles, mais dont la dimension extérieure est trop grande pour permettre un serrage manuel.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et le dispositif qui en fait l'objet est caractérisé en ce que l'extrémité intérieure du cône du premier tasseau se termine par un logement de section non circulaire destiné à recevoir l'extrémité de section correspondante du tasseau porte-outil, en ce que le filet de vis du premier tasseau a un pas tel que le coefficient de frottement avec le filet de la douille de serrage soit à la limite de réversibilité, en ce que la douille de serrage présente un rebord intérieur destiné à retenir dans une position déterminée une collerette que comporte le tasseau porteoutil, et en ce que des moyens à came sont agencés dans la douille de serrage pour coopérer avec un organe élastique monté sur le premier tasseau,
le tout de telle manière qu'en vissant la douille sur le premier tasseau l'organe élastique agisse sur la came pour provoquer un déplacement de la douille dans une position de serrage de la collerette du tasseau porte outil.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif faisant l'objet de l'invention.
en coupe fig. une montre partiellement en vue et partiellement en coupe axiale une partie de ce dispositif.
La fig. 2 est une coupe axiale à travers une autre partie séparée du dispositif.
La fig. 3 est une coupe par la ligne A-A de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue développée d'un détail.
Le dispositif représenté à la fig. 1 sert à la fixation à changement rapide d'un outil sur une machine-outil (non représentée). Il comprend un premier tasseau 1 destiné à être adapté de façon connue par son extrémité conique 1' et son filetage intérieur 3 à la broche d'une machine-outil. Ce premier tasseau présente un alésage conique 4 destiné à recevoir la partie conique correspondante d'un tasseau porte-outil 2.
Une douille de serrage 5 représentée à la fig. 2 est vissée sur le premier tasseau dans la position indiquée en trait mixte, le filet de vis extérieur du tasseau 1 étant désigné en 6 et le filet intérieur correspondant de la douille en 7.
L'extrémité intérieure de l'alésage conique 4 du tasseau 1 se termine par un logement 8 de section hexagonale destiné à recevoir l'extrémité 9 à six pans du tasseau porte-outil 2.
Le filet de vis 6 du premier tasseau 1 s'étend sur 3600 et a un pas tel que le coefficient de frottement entre ce filet 6 et le filet intérieur 7 de la douille 5 soit à la limite de réversibilité. Ce pas est de préférence de 14 mm pour un diamètre intérieur de 53 mm de la douille de serrage 5.
On pourrait disposer des billes entre les deux filets pour diminuer le frottement de sorte que le pas de ces filets serait diminué pour une même réversibilité.
Cette douille 5 présente à son extrémité extérieure un rebord 10 intérieur, destiné à retenir une collerette 11 à deux encoches 12 diamétralement opposées que comporte le tasseau porte-outil 2. La collerette 11 pourrait être prévue sans encoches. Dans une autre variante, au lieu des deux encoches, on pourrait prévoir deux ailettes coopérant avec le rebord 10 à la façon d'une fermeture à baïonnette.
Le filet intérieur 7 de la douille 5 s'étend également sur 3600 et présente, vu en développement (fig. 4), deux encoches 13 et 14 dont l'une, 13, est peu profonde et l'autre, 14, comporte une rampe 18 inclinée, à environ 300, sur l'horizontale. Ces encoches espacées de 90o environ sont destinées à coopérer avec un taquet 15 à ressort 16 monté coulissant dans une rainure 17 ménagée axialement sur le premier tasseau 1 au voisinage de la fin du filet 6. Le rôle des encoches 13 et 14 sera décrit plus loin. Le filet ne s'étend pas nécessairement sur 3600, de même pour le filet du tasseau.
La douille de serrage 5 comporte en outre une butée constituée par une vis (non représentée) vissée dans un trou 19 (fig. 3 et 4) et coopérant également avec le taquet 15 comme il sera décrit ci-après.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant:
La douille de serrage 5 est supposée vissée sur le premier tasseau 1 sur environ 2300. La butée vissée dans le trou 19 vient alors en contact avec le taquet 15 empêchant de dévisser la douille 5.
Le tasseau 1 est alors tourné d'environ 50o jusqu'à ce que le taquet 15 se déclenche dans la première encoche 13. Cette position correspond à la position correcte suivant laquelle la collerette 11 du tasseau porte-outil 2 doit être placée pour l'introduction de ce tasseau porteoutil dans le premier tasseau. La douille de serrage 5 est ensuite tournée d'un quart de tour jusqu'à ce que le taquet 15 vienne s'appuyer contre la rampe 18 de l'encoche 14. L'effort exercé par ce taquet contre la rampe inclinée tend à faire tourner la douille dans une position de serrage. Dans cette position, le rebord 10 de la douille 5 passe par-dessus la collerette 11 et serre celle-ci vers l'intérieur de façon à bloquer le cône du tasseau porteoutil 2 dans le cône du premier tasseau avec le six pans 9 engagé dans le logement 8 correspondant.
Pour dégager le tasseau porte-outil 2 du premier tasseau 1, on procède de façon inverse. La douille 5 est dévissée d'un quart de tour jusqu'à ce que le taquet 15 se déclenche dans l'encoche 13 après avoir quitté l'encoche 14. Dans cette position, le rebord 10 de la douille 5 a libéré la collerette 11 et le tasseau porte-outil 2 peut être retiré.
En dévissant la douille 5 jusqu'à la butée 19, on provoque l'extraction du tasseau 2 au cas où celui-ci serait bloqué dans l'alésage conique 4. A cet effet, la douille 5 comporte une nervure circulaire intérieure 20 venant pousser à fin de course la collerette 11 du tasseau 2.
Le dispositif décrit est de construction particulièrement simple, ne comportant que deux organes rapportés, c'est-à-dire le taquet 15 avec son ressort 16 et la butée dans le trou 19.
Bien que dans le dispositif décrit le premier tasseau 1 ait été décrit et représenté comme étant destiné à être adapté à la broche d'une machine-outil, ce tasseau pourrait être constitué par l'extrémité de ladite broche.
Le changement de tasseau porte-outil se fait extrêmement rapidement sans nécessiter l'utilisation d'une clé ou d'un autre outil de manoeuvre.
Un avantage du tasseau porte-outil 2 réside dans le fait qu'il peut être utilisé directement sur une machineoutil parce qu'il respecte les normes de base des tasseaux standard, les deux encoches 12 servant de façon connue à un toc d'entraînement.
Quick-change attachment device for a tool on a machine tool
The present invention relates to a quick-change fastening device for a tool on a machine tool, comprising a first cleat intended to receive a tool-holder cleat, the first cleat having an internal cone against which the external cone is applied. of the tool holder cleat to achieve said quick change, and a clamping sleeve mounted on said first cleat and provided with an internal screw thread engaging with an external screw thread of the first cleat.
It is known to use a tool holder cleat the end of the cone of which is machined in such a way that this cleat cannot be used normally, that is to say in machine tools comprising spindles of the standard type. . Furthermore, there are quick-release cleats that meet the usual standards, but the external dimension of which is too large to allow manual clamping.
The present invention aims to remedy these drawbacks and the device which is the subject thereof is characterized in that the inner end of the cone of the first cleat ends in a housing of non-circular section intended to receive the end of corresponding section. of the tool holder cleat, in that the screw thread of the first cleat has a pitch such that the coefficient of friction with the thread of the clamping sleeve is at the limit of reversibility, in that the clamping sleeve has a rim interior intended to retain in a determined position a collar that the tool holder cleat comprises, and in that cam means are arranged in the clamping sleeve to cooperate with an elastic member mounted on the first cleat,
all in such a way that by screwing the sleeve onto the first cleat, the elastic member acts on the cam to cause a displacement of the sleeve into a clamping position of the collar of the tool holder cleat.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device forming the subject of the invention.
in section fig. a part of this device is shown partially in view and partially in axial section.
Fig. 2 is an axial section through another separate part of the device.
Fig. 3 is a section through line A-A of FIG. 1.
Fig. 4 is a developed view of a detail.
The device shown in FIG. 1 is used for quick-change attachment of a tool to a machine tool (not shown). It comprises a first cleat 1 intended to be adapted in a known manner by its conical end 1 'and its internal thread 3 to the spindle of a machine tool. This first cleat has a conical bore 4 intended to receive the corresponding conical part of a tool-holder cleat 2.
A clamping sleeve 5 shown in FIG. 2 is screwed onto the first cleat in the position shown in phantom, the external screw thread of cleat 1 being designated at 6 and the corresponding internal thread of the sleeve at 7.
The inner end of the conical bore 4 of the cleat 1 ends with a housing 8 of hexagonal section intended to receive the hexagonal end 9 of the tool holder cleat 2.
The screw thread 6 of the first cleat 1 extends over 3600 and has a pitch such that the coefficient of friction between this thread 6 and the internal thread 7 of the sleeve 5 is at the limit of reversibility. This pitch is preferably 14 mm for an internal diameter of 53 mm of the clamping sleeve 5.
Balls could be placed between the two threads to reduce the friction so that the pitch of these threads would be reduced for the same reversibility.
This sleeve 5 has at its outer end an inner rim 10, intended to retain a flange 11 with two diametrically opposed notches 12 which the tool holder cleat 2 comprises. The flange 11 could be provided without notches. In another variant, instead of the two notches, one could provide two fins cooperating with the rim 10 in the manner of a bayonet closure.
The internal thread 7 of the sleeve 5 also extends over 3600 and has, seen in development (fig. 4), two notches 13 and 14, one of which, 13, is shallow and the other, 14, has a ramp 18 inclined, at approximately 300, on the horizontal. These notches spaced approximately 90o are intended to cooperate with a spring-loaded catch 15 slidably mounted in a groove 17 formed axially on the first cleat 1 in the vicinity of the end of the thread 6. The role of the notches 13 and 14 will be described later. . The thread does not necessarily extend over 3600, nor does the fillet of the cleat.
The clamping sleeve 5 further comprises a stop consisting of a screw (not shown) screwed into a hole 19 (fig. 3 and 4) and also cooperating with the cleat 15 as will be described below.
The operation of the device described is as follows:
The clamping sleeve 5 is supposed to be screwed onto the first cleat 1 on approximately 2300. The stop screwed in the hole 19 then comes into contact with the stopper 15 preventing the sleeve 5 from unscrewing.
The cleat 1 is then rotated by about 50o until the latch 15 engages in the first notch 13. This position corresponds to the correct position in which the collar 11 of the tool holder cleat 2 must be placed for the introduction of this tool holder cleat in the first cleat. The clamping sleeve 5 is then turned a quarter of a turn until the cleat 15 comes to rest against the ramp 18 of the notch 14. The force exerted by this cleat against the inclined ramp tends to make turn the sleeve into a clamping position. In this position, the rim 10 of the sleeve 5 passes over the flange 11 and tightens the latter inwards so as to block the cone of the tool holder cleat 2 in the cone of the first cleat with the hexagon 9 engaged in the corresponding slot 8.
To release the tool holder bracket 2 from the first bracket 1, the procedure is reversed. The sleeve 5 is unscrewed a quarter of a turn until the latch 15 engages in the notch 13 after leaving the notch 14. In this position, the rim 10 of the sleeve 5 has released the collar 11. and the tool holder cleat 2 can be removed.
By unscrewing the sleeve 5 as far as the stop 19, one causes the extraction of the cleat 2 in the event that the latter is blocked in the conical bore 4. For this purpose, the sleeve 5 has an internal circular rib 20 which pushes at the end of the stroke the collar 11 of the cleat 2.
The device described is of particularly simple construction, comprising only two attached members, that is to say the cleat 15 with its spring 16 and the stop in the hole 19.
Although in the device described the first cleat 1 has been described and shown as being intended to be adapted to the spindle of a machine tool, this cleat could be formed by the end of said spindle.
The tool holder cleat is changed extremely quickly without requiring the use of a wrench or other operating tool.
An advantage of the tool holder cleat 2 resides in the fact that it can be used directly on a machine tool because it meets the basic standards of standard cleats, the two notches 12 serving in a known manner for a drive cleat.