FR2485767A1

FR2485767A1 - Force amplifier for locking tool onto machine - uses opposing but different tapers on shaft and fixed element to move sleeve

Info

Publication number: FR2485767A1
Application number: FR8014463A
Authority: FR
Inventors: Pierre Rabino
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1980-06-27
Filing date: 1980-06-27
Publication date: 1981-12-31
Also published as: FR2485767B1

Abstract

The appts. has a ball bearing assembly which acts on an input shaft around which is a sleeve. A fixed assembly fits over the sleeve which has an orifice to permit relative movement of the ball bearing assembly. The input shaft has a support surface with a low slope w.r.t. the common axis. The fixed assembly has a second support surface with a greater slope. These slopes are in opposing directions and by displacing the shaft the sleeve moves in the same direction with an amplified effort but with reduced travel. The sleeve acts on the tightening element either directly or via corner elements.

Description

Dispositif de blocage d'organes mécaniques au moyen d'un amplificateur de force.Device for blocking mechanical organs by means of a force amplifier.

L'invention concerne d'une manière générale les dispositifs de blocage d'organes mécaniques. The invention relates generally to mechanical device blocking devices.

Pour assurer le blocage d'organes mécaniques, par exemple de pièces ou d'outils, ou encore de porte-pièces ou de porteoutils sur des machine-outils de divers types, il est connu d'exercer la force de serrage à l'aide de vérin, ou encore d'exercer cette force à l'aide de dispositifs élastiques et d'exercer la force de desserrage à l'aide de vérins, afin de se dispenser d'alimenter le vérin pendant l'usinage. To ensure the blocking of mechanical members, for example of parts or tools, or of workpieces or tool holders on machine tools of various types, it is known to exert the clamping force using cylinder, or to exert this force using elastic devices and to exert the loosening force using cylinders, in order to dispense with feeding the cylinder during machining.

Cependant, lorsque cet effort de serrage est relativement important, cela présente de nombreux inconvénients au niveau de la transmission de cet effort, par exemple lorsqu'il s'exerce entre un vérin fixe et un organe mobile, et également au niveau du vérin qui est nécessairement onéreux et encombrant, en particulier lorsqu'on ne dispose que d'air comprimé pour le manoeuvrer. However, when this clamping force is relatively large, this has numerous drawbacks in terms of the transmission of this force, for example when it is exerted between a fixed cylinder and a movable member, and also in the region of the cylinder which is necessarily expensive and cumbersome, in particular when only compressed air is available to operate it.

Le but de l'invention est de réaliser un amplificateur de force qui permette d'exercer l'effort de serrage voulu a partir d'un effort beaucoup plus réduit exercé sur un organe d'entrée. The object of the invention is to produce a force amplifier which makes it possible to exert the desired clamping force from a much reduced force exerted on an input member.

L'amplificateur de force selon l'invention comporte des organes de roulement, un organe d'entrée déplaçable suivant un axe et comportant à l'entrée de chaque organe de roulement une première surface d'appui disposée selon une pente faible par rapport a l'axe, un manchon mobile entourant l'organe d'entrée concentriquement et comportant perpendiculairement a son axe un orifice de guidage pour chacun des organes de roulement, un organe fixe #disposé autour du manchon et concentriquement à celui-ci avec au droit de chaque organe de roulement une deu xième surface d'appui disposée selon une pente beaucoup plus forte par rapport à l'axe et dans un sens opposé, et un moyen pour exercer sur l'organe d'entrée un effort axial sur une certaine course, grâce à quoi on obtient sur le manchon un déplacement axial de même sens avec une course réduite et un effort amplifié. The force amplifier according to the invention comprises rolling members, an input member movable along an axis and comprising at the input of each rolling member a first bearing surface arranged at a slight slope relative to the axis, a movable sleeve surrounding the input member concentrically and comprising perpendicularly to its axis a guide hole for each of the rolling members, a fixed member # disposed around the sleeve and concentrically with it with the right of each rolling element a second support surface disposed at a much steeper slope relative to the axis and in an opposite direction, and a means for exerting on the input member an axial force over a certain stroke, thanks to which one obtains on the sleeve an axial displacement of the same direction with a reduced stroke and an amplified force.

Dans le cas où l'organe mécanique sur lequel on exerce l'effort amplifié doit être amovible, l'amplificateur de force selon l'invention se complète avantageusement par un verrouillage du type à billes avec des organes communs. In the case where the mechanical member on which the amplified force is exerted must be removable, the force amplifier according to the invention is advantageously completed by a locking of the ball type with common members.

D'autres particularités de l'invention apparaitront dans la description qui va suivre de deux modes de réalisation pris comme exemple et représentés sur le dessin annexé, sur lequel
la fig. 1 est une coupe axiale d'un dispositif de blocage d'une tige d'anti-vibreur;
les fig. 2 et 3 représentent des coupes axiales d'un dispositif de blocage d'une fraise amovible sur une broche rotative, respectivement en position bloquée et en position débloquée.Other features of the invention will appear in the following description of two embodiments taken as an example and shown in the accompanying drawing, in which
fig. 1 is an axial section of a device for blocking an anti-vibrator rod;
fig. 2 and 3 show axial sections of a device for blocking a removable bur on a rotary spindle, respectively in the locked position and in the unlocked position.

La base de l'invention est avant tout un amplificateur de force constitué par des organes analogues à des organes de roulement coopérant avec des rampes appropriées. Les organes de roulement 1 peuvent en-particulier être constitués par des billes de roulement, mais ils pourraient également être constitués par des rouleaux, cylindriques ou en forme de tonneaux, dans le cas d'efforts extrêmement importants. The basis of the invention is above all a force amplifier constituted by members similar to rolling members cooperating with appropriate ramps. The rolling members 1 may in particular be constituted by rolling balls, but they could also be constituted by rollers, cylindrical or in the form of barrels, in the case of extremely large forces.

La partie essentielle du mécanisme comporte, outre les organes de roulement 1, un organe d'entrée 2, un manchon 3 entourant concentriquement le précédent, et un organe fixe 4 entourant également concentriquement le manchon 3. The essential part of the mechanism comprises, in addition to the rolling members 1, an input member 2, a sleeve 3 concentrically surrounding the previous one, and a fixed member 4 also concentrically surrounding the sleeve 3.

A l'endroit de chacun des organes de roulement 1, dont le nombre dépend naturellement de l'effort à transmettre, le manchon 3 comporte un orifice 5 de forme appropriée pour permettre le coulissement relatif de l'organe de roulement 1 perpendiculairement à l'axe du manchon 3. Cet orifice est par exemple circulaire dans le cas de billes, ou encore rectangulaire de le cas de rouleaux cylindriques ou en forme de tonneau pour des rouleaux de la même forme. At the location of each of the rolling members 1, the number of which naturally depends on the force to be transmitted, the sleeve 3 has an orifice 5 of suitable shape to allow the relative sliding of the rolling member 1 perpendicular to the axis of the sleeve 3. This orifice is for example circular in the case of balls, or rectangular in the case of cylindrical rollers or in the shape of a barrel for rollers of the same shape.

L'organe d'entrée 2 comporte à sa périphérie une première surface d'appui 6 à l'endroit de chaque organe de roulement et disposée selon une pente faible par rapport à l'axe commun des trois organes 2, 3 et 4. L'ensemble des surfaces d'appui 6 peut par exemple être constitué par une surface conique de révolution, ou encore par une surface en tronc de pyramide, notamment pour des rouleaux cylindriques, ou enfin être constitué par une série de rainures concaves cylindriques inclinées entaillées à la périphérie de l'organe d'entrée 2 dans le cas de billes ou de rouleaux en tonneaux. The input member 2 has at its periphery a first bearing surface 6 at the location of each rolling member and arranged at a slight slope relative to the common axis of the three members 2, 3 and 4. L 'the set of bearing surfaces 6 can for example be constituted by a conical surface of revolution, or alternatively by a surface in the trunk of a pyramid, in particular for cylindrical rollers, or finally be constituted by a series of concave inclined cylindrical grooves the periphery of the input member 2 in the case of balls or rolls in barrels.

Enfin, la partie fixe 4 comporte, au droit de chacun des organes de roulement 1, une deuxième surface d'appui 7 disposée selon une pente beaucoup plus forte par rapport à l'axe commun. Là encore l'ensemble des surfaces d'appui 7 peut être constitué par une surface tronconique ou par des saignées de forme apropriée ou encore par des facettes pyramidales dans le cas de rouleaux cylindriques. Finally, the fixed part 4 comprises, in line with each of the rolling members 1, a second bearing surface 7 arranged on a much steeper slope relative to the common axis. Again all of the bearing surfaces 7 may be constituted by a frustoconical surface or by grooves of suitable shape or also by pyramidal facets in the case of cylindrical rollers.

L'important est que les orifices 5 soient sensiblement radiaux, que les premières surfaces d'appui 6 aient une faible pente et que les secondes surfaces d'appui 7 aient une forte pente. A titre d'exemple les pentes peuvent être de 76 par rapport à l'axe pour les surfaces 6 et de 500 par rapport à l'axe pour les surfaces 7. Il est important également que les pentes 6 et 7 soient de sens opposé, c'est-à-dire que les points de convergence sur l'axe commun soient disposés de part et d'autre pour les deux ensembles de surfaces 6 et 7, comme cela apparaît sur la fig. 1.Dans ce cas en effet, il est clair que si l'on déplace l'organe d'entrée 2 dans le sens de la flèche 8 cela a pour effet, grâce à la divergence des surfaces d'appui 6, d'écarter les organes de roulement 1 les uns des autres en les faisant progresser le long de la pente des secondes surfaces d'appui 7, entraînant ainsi le manchon 3 dans le même sens mais avec un effort amplifié et une course démultipliée. Le coefficient d'amplification des forces, ou de démultiplication des courses, est naturellement fonction de la valeur des pentes 6 et 7, et il est d'autant plus fort que les pentes 6 sont faibles et les pentes 7 fortes. Par exemple avec les chiffres indiqués de 70 et 500 on obtient un coefficient d'amplification de l'ordre de 6 compte tenu des rendements. The important thing is that the orifices 5 are substantially radial, that the first bearing surfaces 6 have a slight slope and that the second bearing surfaces 7 have a steep slope. For example, the slopes may be 76 relative to the axis for the surfaces 6 and 500 relative to the axis for the surfaces 7. It is also important that the slopes 6 and 7 are in opposite directions, that is to say that the points of convergence on the common axis are arranged on either side for the two sets of surfaces 6 and 7, as appears in FIG. 1.In this case, in fact, it is clear that if the input member 2 is moved in the direction of the arrow 8, this has the effect, thanks to the divergence of the bearing surfaces 6, of spreading the rolling members 1 from each other by advancing them along the slope of the second bearing surfaces 7, thus driving the sleeve 3 in the same direction but with an amplified effort and a multiplied stroke. The coefficient of amplification of the forces, or of reduction of the races, is naturally a function of the value of the slopes 6 and 7, and it is all the more strong as the slopes 6 are weak and the slopes 7 strong. For example, with the figures indicated of 70 and 500, an amplification coefficient of the order of 6 is obtained, taking into account the yields.

Pour exercer l'effort axial 8 sur l'organe d'entrée 2 on peut utiliser n'importe quel organe d'actionnement mécanique, mais il est particulièrement intéressant d'utiliser un dispositif élastique qui exerce en toute sécurité un effort taré constant indépendamment de tout actionnement et de toute alimentation extérieur. Comme il s'agit néanmoins d'un effort relativement important et que l'on cherche à réduire le volume, on utilise de préférence des rondelles élastiques empilables par paires telles que des rondelles Schnorr ou des rondelles Belleville. To exert the axial force 8 on the input member 2, any mechanical actuating member can be used, but it is particularly advantageous to use an elastic device which safely exerts a constant calibrated force independently of any actuation and any external power supply. As it is nevertheless a relatively large effort and that one seeks to reduce the volume, preferably using elastic washers stackable in pairs such as Schnorr washers or Belleville washers.

Dans l'exemple de la fig. 1 on a utilisé une paire de rondelles Schnorr 9 d'un grand diamètre disposees concentri- quement à l'extérieur des organes de roulement 1 et s'appuyant sur le bord externe de l'organe fixe 4 pour repousser une bague annulaire 10, qui elle-même est fixée à un piston 11 solidaire de l'organe d'entrée 2. Pour annuler cet effort axial sur l'organe d'entrée 2 on utilise un vérin à air comprimé formé par ce piston 11 coulissant de manière étanche dans un cylindre constitué par un bottier 12 enfermant tout l'ensemble précédent depuis l'organe fixe 4. Afin d'éviter un encombrement excessif en diamètre, on peut utiliser un deuxième piston 13 identique au précédent et monté sur le même organe d'entrée 2 avec une entretoise 14 et un écrou de fixation 15 bloquant tout l'ensemble. Le deuxième piston 13 coulisse dans un deuxième cylindre 16 monté dans le précédent et dont le fond 17 est traversé de manière étanche par l'entretoise 14 précédente. Des joints représentés, non référencés, assurent les divers coulissements étanches d'une manière classique. Un couvercle vissé 18 vient fixer et refermer le cylindre 16 dans l'ensemble du bottier 12. Un embout de raccordement 19 permet d'alimenter en air comprimé l'espace compris entre le piston 13 et le couvercle 18. De cet espace un autre conduit 20, pratiqué dans le cylindre 16, alimente à la même pression l'espace compris entre le piston 11 et le fond 17. Deux orifices 21 et 22 assurent la communication à l'atmosphère des deux espaces situés respectivement sur l'autre face des deux pistons 11 et 13. In the example of fig. 1 we used a pair of Schnorr washers 9 of a large diameter arranged concentrically outside the rolling members 1 and resting on the outer edge of the fixed member 4 to push an annular ring 10, which itself is fixed to a piston 11 integral with the inlet member 2. To cancel this axial force on the inlet member 2, a compressed air cylinder formed by this piston 11 sliding in leaktight manner is used in a cylinder constituted by a shoemaker 12 enclosing the entire preceding assembly from the fixed member 4. In order to avoid excessive bulk in diameter, it is possible to use a second piston 13 identical to the previous one and mounted on the same inlet member 2 with a spacer 14 and a fixing nut 15 blocking the whole assembly. The second piston 13 slides in a second cylinder 16 mounted in the previous one and the bottom 17 of which is crossed in a sealed manner by the previous spacer 14. Seals shown, not referenced, ensure the various sealed slides in a conventional manner. A screwed cover 18 fixes and closes the cylinder 16 in the assembly of the boot case 12. A connection nozzle 19 makes it possible to supply compressed air to the space between the piston 13 and the cover 18. From this space another conduit 20, practiced in the cylinder 16, supplies at the same pressure the space between the piston 11 and the bottom 17. Two orifices 21 and 22 provide communication to the atmosphere of the two spaces located respectively on the other side of the two pistons 11 and 13.

Ainsi, à l'aide d'une pression d'air usuelle on peut exercer sur l'organe d'entrée 2 un effort d'environ 430 daN. Thus, using conventional air pressure, a force of around 430 daN can be exerted on the input member 2.

Après amplification à l'aide du mécanisme indiqué on obtient donc un effort de déplacement relatif du manchon 3 par rapport à la partie fixe 4 d'environ 2500 daN.After amplification using the indicated mechanism, a relative displacement force of the sleeve 3 relative to the fixed part 4 is therefore obtained of approximately 2500 daN.

Ce mécanisme peut permettre par exemple de bloquer un organe quelconque, pièce ou outillage, sur une rainure en T d'un plateau de machine-outil, ou encore un montage portepièces sur un bâti de machine transfert. Naturellement, on peut réduire le volume du dispositif en utilisant un vérin hydraulique avec une pression d'alimentation supérieure. This mechanism can make it possible, for example, to block any member, part or tool, on a T-slot of a machine tool tray, or even a part holder assembly on a transfer machine frame. Naturally, the volume of the device can be reduced by using a hydraulic cylinder with a higher supply pressure.

Le même mécanisme peut également être utilisé pour bloquer un organe transversal à l'aide d'un ensemble de coins comme dans l'exemple représenté sur la fig. 1. Dans celui-ci une tige 23 comporte une extrémité filetée 24 permettant de la fixer dans l'extrémité du manchon 3 opposée à celle ou pénètre l'organe d'entrée 2. Cette tige 23 exerce, par un écrou d'extrémité 25, un effort de traction sur une douille cylindrique 26, de manière à déplacer celle-ci de la gauche vers la droite de la fig. 1, tandis qu'une douille similaire 27 comporte à son extrémité droite une collerette 28 pincée entre le fond du botier 12 et l'organe fixe 4.Tout l'ensemble du boitier 12 et des organes qu'il comporte, ainsi que les deux douilles 26 et 27 à périphérie cylindrique, peut coulisser axialement dans un alésage 29 d'un bloc fixe 30 dans lequel est percé transversalement un autre alésage 31 dans lequel peut coulisser une tige d'anti-vibreur 32. Celle-ci comporte sur tout ou partie de sa longueur des faces planes 33 qui coopèrent avec des faces planes correspondantes taillées aux extrémités en regard des douilles 26 et 27 pour produire l'effet de coin. Ces faces planes sont par exemple inclinées à 450 et par conséquent perpendiculaires entre elles. The same mechanism can also be used to block a transverse member using a set of corners as in the example shown in FIG. 1. In this one a rod 23 has a threaded end 24 allowing it to be fixed in the end of the sleeve 3 opposite to that or penetrates the input member 2. This rod 23 exerts, by an end nut 25 , a tensile force on a cylindrical sleeve 26, so as to move the latter from the left to the right of FIG. 1, while a similar socket 27 has at its right end a flange 28 pinched between the bottom of the housing 12 and the fixed member 4. The entire assembly of the housing 12 and of the organs it comprises, as well as the two sockets 26 and 27 with cylindrical periphery, can slide axially in a bore 29 of a fixed block 30 in which is pierced transversely another bore 31 in which can slide an anti-vibrator rod 32. This comprises on all or part of its length of the flat faces 33 which cooperate with corresponding flat faces cut at the ends opposite the sockets 26 and 27 to produce the wedge effect. These flat faces are for example inclined at 450 and therefore perpendicular to each other.

Puisque tout l'ensemble 26, 27, 12 est coulissant, l'organe 4 désigné comme fixe est en réalité d'une fixité relative et en conséquence l'alimentation de 19 se fait par un tuyau souple. D'autre part, l'effort relatif exercé par le double vérin et amplifié par le mécanisme selon l'invention, c'està-dire dans l'exemple décrit l'effort de 2500 daN, est bien un effort relatif qui s'exerce entre les douilles 26 et 27, c'est-à-dire un effort qui s'exerce sur une des douilles en prenant appui sur l'autre et inversement. Il se traduit par un blocage extrêmement énergique de la tige 32 dans le bloc 30. Since the whole assembly 26, 27, 12 is sliding, the member 4 designated as fixed is actually relatively fixed and consequently the supply of 19 is done by a flexible pipe. On the other hand, the relative effort exerted by the double jack and amplified by the mechanism according to the invention, that is to say in the example described the effort of 2500 daN, is indeed a relative effort which is exerted between the sockets 26 and 27, that is to say a force which is exerted on one of the sockets while bearing on the other and vice versa. It results in an extremely energetic blocking of the rod 32 in the block 30.

Inversement, l'alimentation en air comprimé du vérin produit la libération de cette tige pour permettre les réglages et les ajustages, tandis que la suppression de cette alimentation produit le blocage énergique pendant l'usinage. Conversely, the supply of compressed air to the actuator produces the release of this rod to allow adjustments and adjustments, while the removal of this supply produces the energetic blockage during machining.

Naturellement d'inombrables autres applications de blocage direct ou indirect pourraient être envisagées en utilisant le même dispositif d'amplification. Of course, countless other direct or indirect blocking applications could be envisaged using the same amplification device.

Dans le cas particulier où l'organe que l'on désire bloquer doit être amovible, comme c'est par exemple le cas d'une fraise que l'on désire fixer à l'extrémité d'une broche de machine-outil tout en permettant son remplacement rapide et automatique par un autre outil, on peut compléter le mécanisme de la manière représentée sur les fig. 2 et 3. In the particular case where the member which one wishes to block must be removable, as for example the case of a cutter which one wishes to fix at the end of a machine tool spindle while allowing its rapid and automatic replacement by another tool, the mechanism can be completed in the manner shown in figs. 2 and 3.

Dans ce mécanisme on reconnaît les organes de roulement 1 disposés dans des orifices 5 du manchon 3, lui-même interposé entre l'organe d'entrée 2 et l'organe fixe 4, tous concentriques, et on reconnaît d'autre part l'empilement des rondelles Schnorr 9 qui dans ce cas sont de faible diamètre mais en plus grand nombre et disposées directement autour d'une tige 34, fixée à l'extrémité de l'organe d'entrée 2 et s'appuyant d'un coté sur une collerette 35 portée par cette tige et de l'autre coté sur une entretoise 36 venant elle-même s'appuyer sur la pièce fixe 4. Ces rondelles 9 exercent donc sur l'organe d'entrée 2 une force dans le sens de la flèche 8 ce qui produit comme précédemment sur le manchon 3 une force de même sens mais de valeur amplifiée.Le relâchement de cette force est obtenu à l'aide d'un vérin non représenté agissant dans le sens 37 à l'extrémité extérieure libre de la tige 34. In this mechanism we recognize the rolling members 1 arranged in orifices 5 of the sleeve 3, itself interposed between the input member 2 and the fixed member 4, all concentric, and we recognize on the other hand the stack of Schnorr washers 9 which in this case are of small diameter but in greater number and arranged directly around a rod 34, fixed at the end of the input member 2 and supported on one side on a flange 35 carried by this rod and on the other side on a spacer 36 itself coming to bear on the fixed part 4. These washers 9 therefore exert on the input member 2 a force in the direction of arrow 8 which produces, as previously on the sleeve 3, a force of the same direction but of amplified value. The relaxation of this force is obtained by means of a jack not shown acting in the direction 37 at the free external end of the rod 34.

L'ensemble de faible diamètre se loge aisément à l'intérieur de la broche représentée schématiquement par 38 et tourillonnant dans un bâti fixe 39, avec des organes de tourillonnement, d'entraînement en rotation et éventuellement d'entrat- nement axial qui sortent du cadre de l'invention et n'ont pas été représentés. The assembly of small diameter is easily housed inside the spindle represented schematically by 38 and journalling in a fixed frame 39, with members of journalling, of rotation drive and possibly of axial drive which leave the part of the invention and have not been shown.

Du coté droit des fig. 2 et 3 la broche 38 se termine par un plateau 40 refermé par un couvercle 41 sur lequel vient se fixer coaxialement un outil d'usinage 42 constitué par exemple par une fraise. Cette fraise se centre par un alésage qu'elle comporte sur un prolongement cylindrique 43 du couvercle 41, et vient s'appuyer sur la partie plane 44, laquelle comporte une clavette d'entraînement non représentée et coopérant avec une rainure correspondante pratiquée dans la surface frontale arrière de la fraise 42. On the right side of fig. 2 and 3 the spindle 38 ends with a plate 40 closed by a cover 41 on which is fixed coaxially a machining tool 42 constituted for example by a cutter. This milling cutter is centered by a bore which it comprises on a cylindrical extension 43 of the cover 41, and comes to bear on the flat part 44, which comprises a drive key not shown and cooperating with a corresponding groove made in the surface. rear of the cutter 42.

Pour permettre de pratiquer l'usinage, il est néces- sairement naturellement de bloquer énergiquement la fraise 42 sur ce plan 44 pour éviter tout jeu et toute vibration. Pour cela on utilise l'effort axial amplifié de traction exercé sur le manchon 3. Cependant, dans ce cas il est nécessaire que l'organe 42 sur lequel s'exerce ce serrage demeure complé- tement amovible. To allow machining to be carried out, it is naturally necessary to vigorously block the cutter 42 on this plane 44 to avoid any play and any vibration. For this, the amplified axial tensile force exerted on the sleeve 3 is used. However, in this case it is necessary for the member 42 on which this tightening is exerted to remain completely removable.

Pour cela lgamplificateur de force à billes tel qugil vient d'entre décrit peut avantageusement se compléter par un verrouillage à billes en utilisant le même manchon 3 et le organe organe fixe 4 pour assurer le verrouillage dgune tige de fixation 45 munie a xune tête extérieure 6 venant exercer son effort sur la fraise 42.L'extrémité intérieure 47 de cette tige 45 comporte une gorge profilée 48 coopérant avec une autre série d'organes de roulement 49, disposés comme les précédent dans des orifices appropriés du même manchon 3, et avec l'organe fixe 4 qui comporte du coté droit des fig. 2 et 3 un premier alésage 50, d'un diamètre juste suffisant pour permettre le coulissement axial du manchon 3, diamètre qui assure le verrouillage de la gorge 48 de la tige 45 par les organes 49, d'autre part un deuxième alésage 51 permettant l'expansion des billes 49 d'une quantité juste suffisante pour permettre la libération de la gorge 48, et enfin une surface 52 raccordant les deux alésagespar un profil progressif assurant la rentrée des billes lors du mouvement de verrouillage. For this, the ball force amplifier as described above can advantageously be completed by a ball lock using the same sleeve 3 and the fixed member 4 to ensure the locking of a fixing rod 45 provided with an external head 6 exerting its force on the cutter 42. The inner end 47 of this rod 45 has a profiled groove 48 cooperating with another series of rolling members 49, arranged like the previous ones in suitable orifices in the same sleeve 3, and with the fixed member 4 which comprises on the right side of FIGS. 2 and 3 a first bore 50, of a diameter just sufficient to allow the axial sliding of the sleeve 3, diameter which ensures the locking of the groove 48 of the rod 45 by the members 49, on the other hand a second bore 51 allowing the expansion of the balls 49 by an amount just sufficient to allow the release of the groove 48, and finally a surface 52 connecting the two bores by a progressive profile ensuring the retraction of the balls during the locking movement.

D'autre part, l'organe d'entrée 2 du dispositif amplificateur comporte avantageusement du caté gauche des rampes 6 une gorge de dégagement 53 permettant un dégagement rapide des billes 1 lorsqu'elles ne portent plus complétement sur la surface d'appui 7. On the other hand, the input member 2 of the amplifying device advantageously comprises from the left hand side of the ramps 6 a release groove 53 allowing rapid release of the balls 1 when they no longer fully bear on the bearing surface 7.

De cette manière, en actionnant le vérin dans le sens 37 on produit dans un premier temps le déplacement démultiplié du manchon 3 dans le même sens pendant que les organes de roulement 1 parcourent les surfaces d'appui 7, puis, dans un deuxième temps lorsque ces organes 1 tombent dans la gorge 53, un déplacement ensemble de la tige 34, de l'organe d'entrée 2 et du manchon 3 sans démultiplication, ce qui permet aux organes 49, qui sont alors arrivés à l'extrémité de l'alésage 50, de parcourir rapidement les rampes 52 pour assurer le déverrouillage de la tige 45. Celle-ci peut alors être retirée complétement avec tous les organes qui en sont solidaires, par exemple la fraise 42 dans l'exemple représenté, ou encore un porte-fraise intermédiaire si nécessaire.D'une manière connue les orifices du manchon 3 contenant les organes 49 présentent un rétrécissement en direction de l'axe pour éviter que ces organes 49 ne puissent tomber dans l'alésage intérieur du manchon en l'absence de la tige 45. In this way, by actuating the jack in the direction 37, the first step is to multiply the displacement of the sleeve 3 in the same direction while the rolling members 1 run through the bearing surfaces 7, then, secondly when these members 1 fall into the groove 53, a displacement together of the rod 34, of the inlet member 2 and of the sleeve 3 without reduction, which allows the members 49, which then arrived at the end of the bore 50, to quickly traverse the ramps 52 to ensure the unlocking of the rod 45. The latter can then be completely removed with all the members which are integral therewith, for example the milling cutter 42 in the example shown, or else a door -intermediate milling cutter if necessary. In a known manner the orifices of the sleeve 3 containing the members 49 have a narrowing in the direction of the axis to prevent these members 49 from falling into the internal bore of the sleeve in the absence of rod 4 5.

L'ensemble de la tige de fixation 45 et des pièces qui en sont solidaire peut être facilement et instantanément remplacé par un ensemble différent, ou par un ensemble identique mais réaffuté, qu'il suffit d'introduire axialement en position, avant de relâcher le vérin axial pour obtenir le mouvement inverse, c 'est-à-dire successivement le déplacement axial non démultiplié du manchon 3 qui produit le verrouillage de la tige 45 dans ce manchon par les billes 49, puis l'entrée en action du mécanisme amplificateur qui permet avec un effort modéré d'obtenir un effort de blocage amplifié comme exposé précédemment. The assembly of the fixing rod 45 and of the parts which are integral therewith can be easily and instantaneously replaced by a different assembly, or by an identical but re-sharpened assembly, which suffices to introduce axially into position, before releasing the axial cylinder to obtain the reverse movement, that is to say successively the non-geared down axial displacement of the sleeve 3 which produces the locking of the rod 45 in this sleeve by the balls 49, then the entry into action of the amplifying mechanism which allows with a moderate effort to obtain an amplified locking effort as described above.

L'ensemble est donc automatique et rapide, et d'autre part il est relativement simple et peu encombrant ce qui lui permet de se loger entièrement à l'intérieur de la broche sans augmenter le diamètre de celle-ci. Par ailleurs, pour éviter un joint tournant pour l'alimentation du vérin on utilise avantageusement un vérin fixe pour exercer l'effort 37 sur l'ensemble tournant, et dans ce cas il est particulièrement avantageux que l'effort exercé en 37 par ce vérin conserve une valeur modérée, beaucoup plus faible que l'effort de serrage, pour éviter de fausser ou détériorer les roulement de la broche 38 et la précision de celle-ci. Naturellement, le même mécanisme pourrait également être utilisé pour fixer n'importe quel organe rapidement amovible sur n'importe quel autre organe fixe ou mobile. The assembly is therefore automatic and rapid, and on the other hand it is relatively simple and compact, which allows it to be housed entirely inside the spindle without increasing the diameter thereof. Furthermore, to avoid a rotating joint for supplying the jack, a fixed jack is advantageously used to exert the force 37 on the rotating assembly, and in this case it is particularly advantageous that the force exerted at 37 by this jack. retains a moderate value, much lower than the clamping force, to avoid distorting or deteriorating the bearings of spindle 38 and the precision thereof. Naturally, the same mechanism could also be used to fix any rapidly removable member on any other fixed or mobile member.

Claims

1. Device for blocking a mechanical member comprising means for exerting a force acting on a blocking member by means of a force amplifier, characterized in that said force amplifier comprises movable rolling members ( 1), an input member (2) capable of moving along an axis and comprising, in line with each of the rolling members (1), a first bearing surface (6) for this member arranged at a slight slope relative to to the axis, a movable sleeve (3) concentrically surrounding the inlet member (2) and comprising perpendicular to its axis a guide hole (5) for each of the rolling members (1), a fixed member (4 ) surrounding the sleeve (3) concentrically and comprising, in line with each of the rolling members (1), a second bearing surface (7) for this rolling member arranged at a steeper slope relative to the axis and in a opposite direction to the previous one (6), whereby the force exerted ée by said means on the input member (2) produces an axial displacement of the sleeve (3) along the same axis and in the same direction (8) with a multiplied stroke and a force multiplied by a factor which is a function of said slopes of the bearing surfaces (6,7).

2. Locking device # according to claim 1, charac terized in that said means for exerting force is constituted by springs, such as stacks of pairs of elastic washers (9), the relaxation of this force being produced by a fluid cylinder arranged along this same axis and acting in the antagonistic direction of the spring.

3. Locking device according to claim 2, charac terse in that said sleeve acts on the clamping member, directly or by a wedge effect (26,27,33).

4. Locking device according to claim 2, intended more particularly for blocking a removable mechanical member (42) on a support (41) fixed or mobile, characterized in that said member (42) is fixed by means of a fixing rod (45) comprising a profiled end groove (48), that said sleeve (3) further comprises a second series of orifices holding prisoners a second series of rolling member (49), and that said fixed part (4) has on its other end two bores (50, 51) of different diameters cooperating with a connection ramp (52) to ensure by the smallest of these diameters (50) the locking of said groove (48 ) of the fixing rod (45) by said rolling members (49) of the second series, and by the largest of these diameters (51) the complete release of said groove (48) by these same rolling members (49 ) at the end of the sleeve displacement stroke.

5 Locking device according to claim d, characterized in that said input member 626 has a release groove (53) at the base of the first bearing surfaces (6) located closest to the axis to ensure the transmission of the movement of the input member (2) to the sleeve (3) without reduction during said limit switch producing the unlocking.