FR2516826A1 - Dispositif de serrage et d'entrainement concomitant des pinces montees dans les broches creuses des machines-outils, notamment des tours - Google Patents

Abstract

L'OBJET DE L'INVENTION SE RATTACHE AU SECTEUR TECHNIQUE DES MACHINES-OUTILS, PLUS PARTICULIEREMENT POUR DES OPERATIONS DE TOURNAGE. CE DISPOSITIF COMPREND ESSENTIELLEMENT UN CORPS1 MONTE D'UNE MANIERE FIXE A L'ARRIERE DE LA BROCHEC POUR ETRE ENTRAINE EN ROTATION PAR CETTE DERNIERE; UNE TIGE CREUSE2 ETANT ENGAGEE LIBREMENT DANS LE CORPS1 ET DANS LA BROCHE EN ETANT BUTEE A SA PARTIE ARRIERE, TANDIS QUE LA PARTIE AVANT DE LADITE TIGE2 A L'INTERIEUR DE LA BROCHEC EST CONFORMEE POUR RECEVOIR D'UNE MANIERE FIXE ET DEMONTABLE LA PINCEA; LE CORPS1 ETANT CONFORME POUR RECEVOIR ET ETRE MONTE A ROTATION LIBRE DANS DIFFERENTS ORGANES FIXES EN ROTATION, LESDITS ORGANES ETANT SITUES A L'ARRIERE DE LA BROCHE ET DE LA POUPEE FIXE RECEVANT LADITE BROCHE; AU MOINS L'UN DE CES ORGANES COOPERANT AVEC UN LEVIER DE MANOEUVRE QUI EST CONFORME POUR AUTORISER, EN COMBINAISON, AVEC DIFFERENTS ELEMENTS MONTES SUR LE CORPS1, LE DEPLACEMENT AXIAL LIMITE EN TRANSLATION ARRIERE DE LA TIGE1 ET CONSEQUEMMENT DE LA PINCEA POUR ENGAGER FORTEMENT LA PARTIE ACTIVE DE LADITE PINCE DANS L'ALESAGE COMPLEMENTAIRE DU FOURREAUB EN VUE D'ASSURER LA FERMETURE DE LA PINCE ET CONCOMITAMMENT SON ENTRAINEMENT EN ROTATION QUAND LA BROCHE TOURNE. L'INVENTION EST NOTAMMENT UTILISEE POUR LE SERRAGE DES PIECES DANS LES BROCHES CREUSES DES TOURS.

Description

@@inv@@tion a pour objet un dispositif de serrage et d' entroî@@@@@ @@@@ @@@ @@@ pinces montées dans les broches creuse@ des machines-outils @@@emment des tous.

L'objet de l'invention se rattache au secteur technique des
@@hine@@@@tils, plus particulièrement pour des opérations de tournage.

On @on@it des tours dont la poupée fixe est équipée d'
@e broche creuse avec un alésage agencé pour recevoir une pince
@nformée pour le montage et le serrage des pièces à usiner.

Généralement, l'extrémité de la pince recevant la pièce, est
@@@. @@@conique, et coopère avec un alésage conique complémentai
@@atis à une partie de la broche. Des moyens assurent le dépla
Arent axial limite' de la pince en regard de la partie conique de la broche pour rapprocher l'extrémité ouverte de ladite pince en que du serrage de la pièce à usiner.

Dans en but, différents dispositif s de serrage de la pince ont été proposés.

Par exemple, des moyens positionnés et accessibles à partir de l'arrière de la broche coopèrent avec la pince en vue de son serrage ou inversement. Par leur conformation, ces moyens nécessi- tent d'arrêter la broche pour effectuer le changement des pièces 2 usiner. On conçoit que dans le cas de grandes series de pièces, ra- @idement usinées, cela constitue un inconvénient important, car ces @@rêts frêquents et obligatoires de la broche, contribuent à une perte de temps importante.

Ou bien, suivant d'autres modes d'exécution, la pince coopère avec des moyens situés et accessibles à l'avant de la broche. Le plus souvent dans ce cas, un levier de manoeuvre agit sur la pièce en vue de son serrage, par déplacement transversal d'une bague gui est liée ou non à la pince pour respectivement correspondre à la position de serrage ou de desserrage de la pièce engagée dans la pince.

Il en résulte que les moyens de blocage de la pince sont près de la partie active de la broche d'où des risques d'accidents et des manipulations souvent mal aisées, peu commodes.

De mime, il apparat une perte de course du chariot par rapport à la broche, car le dispositif est d'un encombrement dimension nel important. La rigidité de la broche est amoindrie, puisque le dispositif de serrage de la plnce est montée sur ladite broche, à 1 avant.

L'invention s'est fixée pour but de résoudre ces d'une maniere particulierement simple, efficace et économique en réalisant un dispositif qui est remarquable par sa facilité de Ta nipulation sans nécessiter l'arrêt de la broche pour changer les pièces serrées dans la pince.

A cet effet, le dispositif comprend essentiellement un corps monté d'une manière fixe à arrière de la broche pour être entraSné en rotation par cette derniere ; une tige creuse étant engagée e librement dans le corps et dans la broche en étant butée @artie arrière tandis que la partie avant de ladite tige, à @reur de la broche, est conformée pour recevoir d'une mani@ w~w3 et démontable la pince 9 le corps étant conformé pour r
vol@ être monté en rotation libre dans différents organes fixés
@tation, lesdits organes etant situes à l'arrière de la bro ce et de la poupée fixe recevant ladite broche ; au moins l'un de ces organes coopérant avec un levier de manoeuvre qui est conformé pour autoriser, en combinaison avec différents éléments montés sur le corps, le déplacement axial limite en translation arrière de la tige et consequemment de la pince pour engager fortement la partie active de ladite pince dans l'alésage complémentaire d'un fourreau de la broche en vue d'assurer la fermeture de la pince et concomitamment son entraînement en rotation quand la broche tourne.

Ces caracteristlques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description.

Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexes
ta figure i est une vue en coupe longitudinale du dispositif onté dans une broche d'un tou équipée d'une pince ; le dispositif @@@ représenté en position de non serrage de la pince et de son en-
aînement.

La figure 2 est une vue partielle en plan, selon la figue le
La figure 3 est une vue en coupe transversale considérée se- lon la ligne 3-3 de la figure 2. On a représenté an traits mit le levier de manoeuvre
La figure t est une vue semblable à la figure 1, mais le dis positif est montre en position de serrage de la pince et donc d1 entraînement en rotation.

La figure S est une vue partielle en plan de la figure 4.

La figure 6 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 6-6 de la figure 5.

Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le dé crit d'une manière non limitative en se référant aux exemples de réalisation des figures des dessins.

On voit à la figure 1, d'une manière schématique, une poupée fixe (P) d'un tour, dont la broche creuse (C) reçoit intérieuremeno dans sa partie avant, une pince de serrage (A) des pièces à usiner (non représentées). D'une manière parfaitement connue pour l'Homme de Métier cette pince est fendue dans sa partie avant qui présente une portée extérieure conique (Ai) susceptible de coopérer avec un alésage conique complémentaire (B1) relatif à un fourreau (B) fixé dans l'alésage de la broche (C).

Selon l'invention, le dispositif comprend essentiellement un corps (i) solidaire par vis (V) ou autrement, d'une portée circulaire de centrage (Ci) formée axialement à la broche (C), à l'arrière de la poupée fixe (P). Le corps (i) est donc entraSné en rotation, simultanément avec la broche (C).

Une tige creuse (2) est engagée librement dans l'alésage (la) du corps (i) ainsi que dans l'alésage de la broche (C). L'extrémité de la tige (2), engagée dans la broche (C), présente une portée interne taraudée (2a) ou autrement agencée, pour recevoir d'une manière fixe la pince (A).

On souligne que l'alésage (ia) du corps (i) présente à l'une de ses extrémités une portée interne (ib) de plus grand diamètre pour être engagée et centrée sur la portée (Cl) de la broche (C).

Ce corps (i) est conformé pour recevoir et être monté à libre rotation dans plusieurs organes qui ne sunt pas entratnes par la broche. Au moins- l'un de ces organes coopère avec un levier de ma noeuvre (3) pour autoriser, en combinaison, le déplacement axial limité en arrière de la tige (i) et conséquemment de la pince (A) en vue de sa fermeture et concomitamment son entrainement en rotation, comme il est indiqué dans la suite de la descrption.

Dans ce but, le corps (i) présente successivement, à partir de son extrémité de raccordement avec la broche du tour, une collerette (tic), une portée circulaire lisse (in), une portée filetée (le) de diamètre inférieur à celui de la portée lisse (nid), et une portée lisse (if) dont le diamètre est très légèrement inférieur à celui de la portée filetée (le).

Sur la portée lisse (nid) faisant immédiatement suite à la collerette (lc) est montée une butée à billes (4) en appui sur la dite collerette. Un roulement à aiguille (5) est également monté autour de la longueur restante de la portée (id) en prenant appui contre la
butée à billes (4).

Une bague taraudée (6) est vissée sur la portée filetée (le)
en butée contre la portée lisse (1d), et assure le maintien en
translation du roulement à aiguilles (5) et de la butée à billes (4).

Autour du roulement à aiguilles (5) et-partiellement de la
bague taraudée (6) , sont montées libre en rotation, une série de
trois bagues (1, 8 et 9) constituant un ensemble de friction. la
bague (7) présente deux portées internes étagées pour être centrée
d'une part sur la collerette (lc) et d'autre part sur le roulement
à aiguilles (5).

La bague (6) est centrée sur le roulement (5), en appui con
tre la bague précitée (7), et présente une portéefiietée (8a) de
diamètre réduit. Sur cede portée (8a) est vissée la troisième
bague (9) semblable à la bague (7).

Dans l'alésage de la bague (9) est centrée une seconde bu
tée à billes (10) et un flasque (i1) qui prend circulairement appui
contre ladite butée (10), ledit flasque (11) étant monté librement
en translation autour de la tige creuse (2).

D'une manière importante, le flasque (11) présente circulai
rement, une série de chambrages (lia) (figure 6), dans lesquels
sont montées à coulissement libre des totems (12a) de vis (12) dont
la tige (12b) est engagée librement dans le fond doe cambrages (lla) et en déborde pour être vissée dans l'épaisseur de la bague taraudée
(6), pour rendre solidaire ledit flasque (il). Des ressorts de rappel
(13) sont montés dans les chambrages (lia) autour des tiges des vis
(12), entre les têtes (12a) et le fond des chambrages.

Il en résulte donc que cette conception technologique permet
au flasque (il) d'etre déplacé linéairement en translation suivant
une course limitée à l'encontre des ressorts de rappel (13) en étant
guidé pour les têtes (12a) des vis (2) et les portées lisses (12b)
desdites vis. Ce flasque (11) est buté dans sa partie arrière, par une
collerette (2b) relative à la tige (2). Un embout de retenue (14),
centré sur la tige (2)-est vissé dans l'épaisseur du flasque.

Le levier de manoeuvre (3) est monté en combinaison arec les
bagues (7 et 8).

Dans ce but, chacune des bagues (7 et 8) présente du cEté de
leur face juxtaposée, des demi-lumières oblongues diamétralement op
posées (7a - 7b) et (8a - 8b) qui sont complémentaires (figure 5).

Le fond de chacune des demi-lumières (7a - 7b) et (8a - 8b) présen te également @ @@@@ demi-cl@culaire (7c et 8c) (figure 3), de leg@@ @@@@@@ @@@@ ble de juxtaposition des bagues (7 et 8), il d'y ait l'apprence ple d'une seule lumière oblongue (7a - 8a) e@ (7b - 8b) avec un tron circulaire unique (7c - 8c) (figure 2).

tc levier de manoeuvre (3) présente un bras de préhension (3a) et une partie active (3b) conformée pour enserrer par demi
ortie notamment les bagues (7 et 8). Les extrémités libres de la @artie active (3b) pressentent d'une manière diamétralement opposée,
ergots (3c et 3d) susceptibles de coopérer et d'être engagés
.rement dans les trous (7c - 8c).

plus, chaque ergot (3c et 3d) présente en une partie do eur longueur, des bossages excentrés (3c1 et 3d1) susceptibles de @copérer avec une partie des lumières (7a - 8a) et (7b - 8b) (figu- re 3)9 pour autoriser, lors d'une action sur le levier (3), le déplacement axial en translation de la bague (8).

si convient d'expliquer le fonctionnement du dispositif selon l'invention.

Aux figures 1 et 2, le dispositif est représenté en position de repos , c'est-à-dire d'ouvoetureet de non entraînement de la pin ce (A). Dans cette position, le levier (3) n'est pas actionné, les bagues (7 et 8) sont joincives, les ressorts de rappel (13) du flas- que (11) ne sont pas comprimés, le dit flasque (11) étant en appui @ontre 12 bague taraudée (6).D'une manière importante, toujours dans cette position, la partie active conique (A1) de la pince (A) n'est pas franchement engagée à l'intérieur du cône complémentaire (ri) du fourreau (B), de sorte que, d'une part, les mâchoires de la pince ne sont pas en position de serrage sur la pièce à usiner et, d'autre part, ladite pince (A) et par conséquent, la tige (2) et le corps (1), ne sont pas entraînés en rotation par le fourreau (B) so lidaire de la broche (C).

En effet, la partie active (A1) de la pince tA) n'est pas suffisamment engagée entre les mors coniques (B1) du fourreau (B) pour être entraînée par ce dernier qui peut donc tourner librement en combinaison avec la broche (C). La pince (A) est donc débrayée ce qui s'avère particulièrement intéressant, car il est ainsi pos- sible de charger ou de décharger la pince (A) sans arêter la bro- che (C).

pour assurer le serrage de la pince (A) et simultanément son entraînement en rotation, il suffit i agir sur le levier. de ma noeuvre (3), oprès avoir évidemment monté @@ piese à usiner dans la pince, Cette position d'entraînement en rotation de la pince (A) et de fermeture de a partie active ( est montrée aux figures 4 et 5.

Lorsque l'on pivote angulairement le levier (3) dans un sens convenablement déterminé ; les bossages excentrés (3c1) et (3d1) des ergots d'articulation (3c et 3d), agissent en poussée sur les demi-lumières oblongues diamétralement opposées (8a et 8b de la bague (8). Il en résulte le déplacement axial en translation limite des bagues (8 et 9) qui sont solidaires, et par conséquent @@ acement de la butée à bille (10) et du flasque (11) avec
@@bout de retenue (14).

Ce déplacement en translation du flasque (11) a pour effet * ( primer les ressorts de rappel (13) à l'encontre des têtes e vis (12a), et surtout d'entraîner en arrière la tige (2) au moyen d la collerette (2b) en butée avec ledit flasque.

Ce rappel en arrière de la tige (2) a pour effet immédiat d'engager suffisamment la partie conique (A1) de la pince (A) à 1' intérieur des mors coniques (BI) de l'embout (B). La pince (A) est donc fermée et simultanément entrainée en rotation par le fourreau (B) de la broche (C) qutil n'est pas nécessaire d'arrêter.

Pour ouvrir la pince (A) en vue du remplacement de la pièce à usiner, on agit en sens inverse sur le levier (3) ; le flasque (11), et par voie de conséquence, l'ensemble butée à billes (10) bagues (8 et 9), sont renversées automatiquement en position de dde brayage de la pince < A), au moyen des ressorts de rappel (13)
On prévoit également de monter à coulissement libre sur l' ensemble des trois bagues (7, 8 et 9), un fourreau de protection
@@racé traits mixtes, figure 1) présentant évidemment deux lu
@@res oblongues diamétralement opposées, pour donner accès, par le levier de manoeuvre (3), aux demi-lumières (7a - 7b) et (8a - 8b) et @@x rous correspondants (7c et 8c3 pour le centrage et l'articula-
don Jes ergots (3c et 3d) dudit levier (3).

Il est bien évident que le dispositif selon l'invention peut ere exécuté en toutes dimensions.

Les avantages ressortent bien de la description, en particu ller on souligne - La facilité d'accès du dispositif situé à l'arrière de la broche, en toute sécurité.

- La possibilité de monter et de démonter la pièce à enserrer sans @@rêter la broche mais simplement en débrayant la pince de serrage.

- La simultanéité du débrayage-etde l'ouverture de la pince et réciproquement.

- La possibilité de travailler au plus près de la broche.

- ta facilité de charger la pince en la dévissant simplement de la tige de rappel.

- La précision du dispositif, car toutes les pièces sont rectifiées.

On souligne enfin que pour une meilleure compréhension des dessins, on a exagéré volontairement le recul de la tige de rappel et des pièces correspondantes du dispositif car en réalité ce déplacement, nécessaire à remplir les fonctions précitées, est très limité.

t1 invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d' application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes.

Claims (2)

REVENDICATIONS
1. -1- Dispositif de serrage.des pinces montées dans l'alésage des broches creuses de machines-outils notamment les tours, lesdites pinces présentant généralement une tartie active conique susceptible de coopérer avec une empreinte conique complémentaire d'un fourreau tubulaire solidaire de l'alesage de la broche, ledit dispo- sitif étant caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement un corps (1) monté d'une manière fixe à l'arrière- de la broche (C) pour être entratné en rotation par cette dernière ; une tige creuse (2) étant engagée librement dans le corps (1) et dans la broche en étant butée -à sa partie arrière tandis que la partie avant de ladite tige (2) à l'intérieur de la broche (C) est conformée pour recevoir d'une manière fixe et démontable la pince (A) ; le corps < I) étant conformé pour recevoir et être monté à rotation libre dans différents organes fixés en rotation, lesdits organes étant situés à l'arrière de la broche et de la poupée fixe recevant la dite broche ; au moins l'un de ces organes coopérant avec un levier de manoeuvre (3) qui est conformé pour autoriser; en combinaison, avec différents éléments montés sur le corps (1), le déplacement axial limite en translation arrière de la tige (1) et conséquemment de la pince (A) pour engager fortement la partie active de ladite pince dans l'alésage complémentaire du fourreau (B) en vue dfassu- rer la fermeture de la pince et concomitamment son entratnement en rotation quand la broche tourne.
2. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (1) présente successivement, à partir de son extrémité de raccordement avec la broche (C > , une collerette (Ic), une portée circulaire lisse (nid), une portée filetée (nid) de diamètre inférieur à celui de la portée lisse kid), et une portée lisse (If) dont le diamètre est très légèrement inférieur a celui de la portée filetée (le).

   -3i Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une butée à billes (4) est montée sur la portée lisse (nid) en appui sur la collerette (il), tandis qu'un organe de roulement (5) est monté sur la longueur restante de ladite portée (ld) vissée sur la portée filetée (le) et en appui contre la portée lisse (il), assurant lemaintien en translation de l'organe de roulement (5) et de la butée (4).

   @@ Dispositif selon les revendications 3 et 4 ensemble, caractéri- sé en en ce que le flasque (11) est monté librement en translation autour e la tige creuse (2) en étant en butée à sa partie arrière, contre Ê collerette (2b) de ladite tige (2), un embout de retenue (14), centré sur la tige (2) étant vissé dans l'épaisseur dudit flasque -6- Dispositif selon lune quelconque des revendications 1 à 5, ca ractérisé en ce que le levier (3) et les bagues (7 et 8) présentent en combinaison des moyens complémentaires pour assurer le déplace- ment en translation du flasque (11) qui agit aussi en traction sur la tige (2) solidaire de la pince (A), ledit flasque présentant des yens de guidage et de rappel en position -7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que cha- cune des bagues (7 et 8) présente, du coté de leur face juxtaposée, des demi-lumières oblongues diamétralement opposées (7a - 7b) et (8a - 8b) qui sont complémentaires ; le fond de chacune des demi lumières (7a - 7b) et (8a - 8b) présente également un trou demi- circulaire (7c et 8c), de façon à ce qu'en position de juxtaposition desdites bagues (7 et 8) apparaisse une seule lumière oblongue (7a - 8a) et (7b - 8b) avec un trou circulaire unique (7c - 8c) -8- Dispositif selon les revendications 6 et 7 ensemble, caractérisé en ce que le levier de manoeuvre (3) présente un bras de préhension (3a) et une partie active (3b) conformée pour enserrer par demi partie notamment les bagues C7 et 859 les extrémités libres de la partie active (3b) présentant d'une manière diamétralement opposée, des ergots (3c et 3d) susceptibles de coopérer et d'être engagés librement dans les trous (7c - 8c) desdites bagues (7 et 8) ; lesdits ergots d'articulation (3c et 3d) étant munis sur une partie d de leur longueur, de bossages excentrés (3c1 et 3d1) destinés à coo- pérer avec une partie des lumières (7a - 8a) et (7b - 8b) pour autoliser, lors d'un pivotement angulaire du levier (3), le déplacement axial en translation de la bague (8) et le déplacement concomitant du flasque (11).

   la bague (9) dont l'alésage reçoit une butée à billes (10) et s tiasque (113 en appui circulaire contre ladite butée (10)

   e (8) présentant une portée filetée (8a) sur laquelle est vis

   @@) et sur l'organe de roulement (5), la bague (8) étant centrée sur le roulement (5) en appui contre la bague précitée (7) s la dite

   @@@ Dispositif @elon la rev@ndication 1 et l'une quelconque des revendication 1 et 3, @@@actérisé en ce qu'une série de trois ba@ces (7, 8, et 9) @@@stituant un ensemble de friction, sont monbées librement en rotable, et en translation autour de l'organe de roulement (6) ; la bague (7) présentant deux portées internes étagées pour être centrée à la fois sur la collerette (1c) du corps

   @@@@@ circulairement une série de chambrage (11a) dans lesquels sont montés à coulissement libre des têtes (12a) de vis (12) don la tge (12b) est engagée librement dans le fond des chambrages (11a) et en déborde pour être vissées dans l'épaisseur de la ba gue taraudée (6) e des ressorts de rappel (13) étant montés dans les chambrages (11a) autour des tiges es vis (12), entre les tintes (12a) et le fond des chambrages, de sorte que ledit flasque (11) est susceptible dteAtre guidé linéairement en translation suivant une course limitée à l'encontre des ressorts de rappel (13), en étant guidé par les toutes (12a) et les tiges (12b) des vis (12).

   vondications 7 et 8, caractérisé en ce que le flasque (Il) pré-

   @- Dispositif selon la revendication 6 et l'une quelconque des

   -10- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'en position d'ouverture et de non entraînement de la pince (A), le levier (3) n'est pas actionné, la bagues (7 et 8) sont jointives, les ressorts de rappel (13) du flasque (11) ne sont pas comprimés? ledit flasque étant en appui contre la bague taraudée (6) ; la partie active conique 1A1) de la pince (A) n'est @@ franchement engagée à l'intérieur du cône complémentaire (B1) Ilu fourreau tB), de sorte que, d'une part, les mâchoires de la pin0 e ne sont pas en position de serrage sur la pièce à usiner, et, l'autre part, ladite pince (A), et par conséquent7 la tige (2; et .e corps (I), ne sont pas susceptibles d'être entratnés en rotation par le fourreau (B) solidaire de la broche (C).

   -il- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 99 caractérisé en ce qu'en position de fermeture et d'entraînement de la pince < A), après pivotement angulaire du levier (3) dans un sens convenablement déterminé, les bossages excentrés (3c1 et 3d1) des ergots d'articulation (3c et 3d) agissent en poussées sur les demi lumiéres oblongues @@amétraiement opposées (8a et 8b) de la bague (8), en vue du déplacement axial en translation limite des bagues (8 et 9) qui sont solidaires, et par conséquent du déplacement de la butée à billes (10) et du flasque (11) avec son embout de retenue (14), le déplacement en translation du flasque (ii) ayant pour effet de comprimer les ressorts de rappel (13) dudit flasque à 1' encontre des textes de vis (12a), et d'entraner en arrière la tige (2) au moyen de la collerette (2b) en butée avec le flasque (Il), pour engager suffisamment la partie conique (Al) de la pince (A), à l'intérieur des mors coniques (B1) de embout (B) en vue de la fermeture et de l'entratnement simultanée de ladite pince.