FR2730441A1 - Dispositif de serrage destine a serrer un outil en forme de disque axialement a bloc - Google Patents

Abstract

Dans un dispositif de serrage (10) pour serrer un outil en forme de disque (1) axialement à bloc sur l'arbre d'une machine-outil l'outil (1) peut être serré en liaison dynamique entre une surface radiale (5) de l'arbre (2) et un élément de pression (11). Pour le serrage et le desserrage, l'élément de pression peut être soumis à une force au moyen d'une couronne rotative (25) avec interposition d'un organe de transmission. Pour obtenir un dispositif de serrage (10) qui soit efficace, sans nécessiter une grande dépense d'énergie, et exempt du risque de desserrage inopportun il est prévu entre l'élément de pression (11) et l'arbre (2) des moyens qui, lors du maniement de la couronne rotative (25) dans le sens de serrage, s'engagent en liaison de forme l'un dans l'autre de façon à assujettir l'arbre (2) et le dispositif de serrage (10) de manière fixe en rotation l'un à l'autre.

Description

i 2730441 Dispositif de serrage destiné à serrer un outil en forme de

disque axialement à bloc La présente invention concerne un dispositif de serrage destiné à serrer un outil en forme de disque axialement à bloc sur l'arbre d'une machine-outil, en particulier une tronçonneuse à meule ou analogue, l'outil pouvant être serré en liaison dynamique entre une surface radiale de l'arbre et un élément de pression et l'élément de pression pouvant, pour le serrage et le desserrage, être soumis à une force au moyen d'une couronne rotative avec interposition d'un organe de transmission.

Grâce au brevet allemand 3700968 C2 il est connu un dis-

positif de serrage pour serrer un outil en forme de disque

axialement à bloc, dans lequel l'outil peut être serré en li-

aison dynamique entre une surface radiale de l'arbre et une plaque de pression. Ce dispositif de serrage comporte une couronne rotative, laquelle couronne et la plaque de pression sont accouplées à la manière d'un engrenage planétaire, un

écrou de serrage monté entre la plaque de pression et la cou-

ronne rotative devant être manoeuvré pour exercer axialement

l'effort nécessaire pour produire la force de serrage axiale.

Dans le dispositif connu il n'est pas besoin d'outils pour serrer ou desserrer l'outil en forme de disque car pour la liaison de frottement entre l'outil rotatif et les surfaces radiales des pièces avoisinantes il ne faut que des forces axiales limitées. Dans le dispositif connu il n'existe aucune relation bien définie entre la force de serrage axiale et le couple utilisé pour manoeuvrer la couronne rotative. Ainsi des forces de serrage ou des liaisons de frottement entre les différentes pièces du dispositif de serrage peuvent augmenter le couple nécessaire sans qu'il se produise effectivement un serrage axial accru en conséquence de l'outil en forme de disque. C'est cependant du serrage axial fiable que dépend la

2 2730441

sécurité dans le maniement et en cours de travail avec l'ou-

til concerné.

La présente invention a pour but de créer un dispositif de serrage du genre indiqué plus haut mais qui permette d'ap- pliquer fiablement une force aux surfaces à serrer et empêche à coup sûr un desserrage intempestif du dispositif de serrage

face à toutes les influences perturbatrices imaginables.

Ce but est atteint, pour un dispositif de serrage desti-

né à serrer un outil en forme de disque axialement à bloc sur l'arbre d'une machine-outil, en particulier une tronçonneuse à meule ou analogue, l'outil pouvant être serré en liaison dynamique entre une surface radiale de l'arbre et un élément

de pression et cet élément de pression pouvant, pour le ser-

rage et le desserrage, être soumis à une force, au moyen d'une couronne rotative, avec interposition d'un organe de

transmission, selon l'invention par le fait qu'entre l'élé-

ment de pression et l'arbre sont prévus des moyens qui, lors

de la rotation de la couronne rotative dans le sens de serra-

ge, assujettissent l'élément de serrage, par mise en prise en liaison de forme, à l'arbre ou à un élément constitutif monté

de manière fixe en rotation sur l'arbre.

Le dispositif de serrage selon l'invention est non seu-

lement d'une conception simple et d'un fonctionnement sûr mais, en outre, totalement indépendant du sens de rotation de l'arbre et peut être utilisé aussi bien en annexe extérieure

qu'en annexe intérieure.

De préférence, l'élément de pression est réalisé sous la

forme d'une plaque de pression qui est actionnée pour un cou-

ple préétabli, de sorte que lesdits moyens de mise en prise s'engagent en liaison de forme l'un dans l'autre lorsqu'une force de serrage préétablie dans la direction périphérique de

l'arbre est atteinte.

3 2730441

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention les moyens de mise en prise en liaison de forme comprennent au moins un et, de préférence, trois tenons susceptibles de coulisser coaxialement à l'axe de rotation de l'arbre. Ces tenons sont de préférence guidés chacun dans une ouverture de

la plaque de pression et, pour le maniement simultané des te-

nons, il est prévu un disque à tenons auquel les tenons sont fixés. Le disque à tenons peut être amené à coulisser entre

deux positions terminales bien définies de sorte que le dis-

que à tenons occupe soit la position de mise en prise en li-

aison de forme des tenons dans des ouvertures d'un autre élé-

ment constitutif, soit la position hors de prise. Au lieu de la plaque de pression l'élément de pression peut cependant également être réalisé sous la forme d'une bague de pression sur laquelle le moyen de mise en prise en liaison de forme est monté de façon à pouvoir coulisser axialement. La plaque

de pression ou bague de pression comporte un moyeu dans l'a-

lésage duquel est prévu un taraudage destiné à recevoir une

vis qui s'étend à travers le moyeu et dont le filetage cor-

respond au taraudage du moyeu. La partie de la vis faisant saillie hors du moyeu est vissée dans un alésage frontal de

l'arbre. Afin que la plaque de pression ne prenne pas direc-

tement appui sur l'extrémité de l'arbre mais que la force de

serrage totale agisse sur l'outil en forme de disque la pla-

que de pression présente un évidement central dans lequel

fait saillie l'extrémité avant de l'arbre.

Le disque à tenons est monté de façon à pouvoir coulis-

ser sur la surface périphérique du moyeu. Dans une rainure s'étendant dans la direction circonférentielle sur la surface périphérique du moyeu se trouve un ressort annulaire qui fait saillie dans la voie de coulissement du disque à tenons et qui doit être poussé dans la rainure périphérique pour faire

coulisser le disque à tenons d'une position terminale à l'au-

tre. Ainsi il doit agir une force de serrage déterminée sur la couronne rotative pour déplacer le disque à tenons, le

4 2730441

couple à exercer sur la couronne rotative pouvant être défini

de façon précise par la force du ressort annulaire. Pour évi-

ter un coincement entre le disque à tenons et le ressort il

est prévu sur le rayon intérieur du disque à tenons des sur-

faces inclinées disposées des deux côtés. Entre la tête de la

vis et le moyeu est prévu un disque dont la périphérie exté-

rieure présente un rayon supérieur à celui d'un gradin avant du moyeu. Dans une autre variante le moyen de mise en prise

en liaison de forme peut être réalisé en tant que disque den-

té muni de dents frontales orientées en direction de l'outil,

le disque denté entourant la bague de pression concentrique-

ment. La couronne rotative comprend une bague qui s'étend axialement sur la plaque de pression ou la bague de pression et le disque à tenons ou le disque denté. De préférence, la couronne rotative comprend une partie de paroi radiale qui s'étend à côté du disque à tenons. La partie de paroi radiale

est utilisée pour le montage de la couronne rotative, sa par-

tie intérieure étant montée sur le gradin avant du moyeu et étant retenue entre une surface radiale du moyeu et ledit

disque à rayon légèrement supérieur à celui du gradin préci-

té. Une autre forme de réalisation consiste en ce que la cou-

ronne rotative est montée sur un disque et est assujettie en

direction axiale sur ce dernier au moyen d'une bague d'arrêt.

Pour transmettre le couple de la couronne rotative au disque à tenons la bague est avantageusement munie sur sa surface périphérique intérieure d'une denture dans laquelle s'engage une denture prévue sur la périphérie extérieure du disque à tenons. Ces dentures comprennent chacune un certain nombre de dents dont les flancs s'étendent sous un certain angle par rapport à l'axe de rotation. Grâce à cet angle par

rapport à l'axe de rotation on obtient qu'en cas de dépasse-

ment d'un couple préétabli les flancs obliques des dents glissent les uns sur les autres et qu'il se produise ainsi un mouvement axial relatif entre le disque denté et la couronne rotative. L'angle des flancs par rapport à l'axe de rotation

2730441

est de préférence compris entre 20 et 45 . Afin qu'une surfa-

ce de transmission suffisante entre les dentures soit en per-

manence disponible, indépendamment de la position axiale ef-

fective du disque à tenons, il est avantageux que la longueur axiale de la denture de la couronne rotative soit supérieure

à celle de la denture du disque à tenons.

Pour éviter la pénétration de salissures et/ou d'humidi-

té à l'intérieur du dispositif de serrage il est monté entre la plaque de pression et la couronne rotative au moins deux

bagues d'étanchéité et dans chacune des ouvertures, dans les-

quelles les tenons sont guidés, se trouve une bague torique avec une rondelle d'arrêt. Afin de permettre, même pour un faible couple, une mise en prise des dentures en liaison de forme, le disque denté est avantageusement sollicité, au moyen de ressorts de compression, à se déplacer en direction

de l'outil. Pour qu'il n'y ait pas besoin d'un volume de con-

struction additionnel il est prévu des ressorts à boudin qui

sont disposés dans des évidements du disque denté. Pour assu-

jettir le disque denté et la bague de pression en liaison dy-

namique l'un à l'autre le disque denté est muni, à son bord

radialement intérieur, de dents qui s'engagent dans des rai-

nures axiales ménagées dans la surface périphérique du moyeu.

Le disque denté présente avantageusement au moins une saillie radiale en regard de laquelle se trouve un épaulement radial de la couronne. Pour que les dents du disque denté puissent se dégager du disque de pression extérieur il est prévu, sur des surfaces radialement en regard de la saillie radiale du

disque denté et/ou de l'épaulement radial de la couronne ro-

tative, des segments plats dans différents plans et, entre ces segments plats, des surfaces inclinées grâce auxquelles

le disque denté est amené, par rotation de la couronne rota-

tive dans le sens de desserrage, d'un plan dans l'autre. Par

rapport à la périphérie circulaire il est chaque fois avanta-

geusement prévu trois segments plats dans deux plans et les surfaces inclinées s'étendent sur un angle d'environ 10 à 15

6 2730441

de la périphérie circulaire. Les surfaces inclinées sont avantageusement disposées, par rapport au plan des segments

plats, sous un angle d'environ 30 . Selon une autre caracté-

ristique de l'invention une bague d'étanchéité est prévue tant entre la bague de pression et le disque denté qu'entre

le disque denté et la couronne rotative.

Pour la transmission de la force de serrage de la plaque de pression ou de la bague de pression à l'outil en forme de disque il est prévu un disque de pression extérieur qui, pour l'empêcher de tourner, présente sur son rayon intérieur une saillie radiale qui s'engage dans une rainure axiale ménagée à l'extrémité avant de l'arbre. La périphérie extérieure du

disque de pression exerce une pression sur l'outil et sa par-

tie intérieure est soumise à la pression de la plaque de

pression ou de la bague de pression, laquelle partie intéri-

eure du disque de pression extérieur présente des ouvertures pouvant être mises en coïncidence avec les ouvertures dans l'élément de pression qui guident les tenons, de sorte que

dans cette position relative les tenons peuvent être intro-

duits dans les ouvertures du disque de pression extérieur ou bien, dans la forme de réalisation avec un disque denté, le

disque de pression extérieur est muni, dans sa région en re-

gard du disque denté, de plusieurs dents qui sont réalisées de manière à présenter, dans le sens de rotation de serrage, des flancs inclinés et, dans le sens de rotation opposé, des

flancs rectangulaires. On obtient ainsi dans la direction pé-

riphérique, indépendamment du sens de rotation concerné, une liaison de forme entre la couronne rotative et l'arbre de

sorte qu'un desserrage intempestif, sous l'effet de toute in-

fluence concevable sur le dispositif de serrage ou sur l'ou-

til en forme de disque, soit exclus.

Selon une autre caractéristique de l'invention il peut

être prévu un disque de pression intérieur dont la région ra-

dialement extérieure exerce une pression sur l'outil et dont

7 2730441

la région radialement intérieure prend appui contre un épau-

lement radial de l'arbre.

L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'exemples de réalisation illustrés aux dessins an- nexés sur lesquels: la figure 1 représente, en coupe axiale, une première forme de réalisation du dispositif de serrage; la figure 2 représente le dispositif en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1;

la figure 3a représente le déroulement d'une coupe sui-

vant la ligne III-III de la figure 2; les figures 3b et 3c sont des vues de l'engrenage de la figure 3a dans deux positions terminales bien définies du disque à tenons; la figure 4 représente une coupe axiale d'un arbre d'une machine-outil munie d'un outil en forme de disque et d'un dispositif de serrage à l'état désaccouplé; la figure 5 représente le dispositif de la figure 4 à l'état accouplé; la figure 6 représente une coupe à travers une seconde forme de réalisation du dispositif de serrage; la figure 7 représente, en coupe axiale, une bague de la couronne rotative; et la figure 8 est une vue suivant la flèche VIII de la

figure 7.

8 2730441

Sur la figure 1 est représenté un dispositif de serrage qui est assujetti à une vis 6 et peut être fixé au moyen

de cette dernière à une extrémité d'un arbre d'une machine-

outil, par exemple une tronçonneuse à meule. Sur un filetage 7 de la vis 6 se trouve une plaque de pression 11 qui présen- te, dans un moyeu 12 en forme de douille, un alésage central avec un taraudage 13 correspondant au filetage 7. Entre une tête 8 de la vis 6 et le moyeu 12 se trouve un disque 14. A l'autre extrémité du moyeu 12 est prévu un évidement 15 dans lequel peut faire saillie, comme expliqué plus en détail par

la suite, l'extrémité antérieure de l'arbre de la machine-

outil. Sur le tronçon en forme de douille du moyeu 12 est monté un disque à tenons 16 sur lequel est fixé au moins un tenon 17 s'étendant coaxialement à la vis 6. De préférence, il est

cependant prévu trois ou quatre tenons 17 régulièrement ré-

partis sur la périphérie. Les tenons 17 s'étendent à travers des ouvertures correspondantes 18 dans la plaque de pression 11 et, pour empêcher des salissures et/ou de l'humidité d'y

pénétrer, il est prévu une bague torique 19 entourant le te-

non 17 et qui est retenue dans sa position au moyen d'une

rondelle d'arrêt 20.

Le disque à tenons 16 est monté de façon à pouvoir cou-

lisser axialement sur le moyeu 12 de telle sorte que, lors de

son mouvement en direction axiale, les tenons coulissent uni-

formément. Le moyeu 12 présente dans sa surface périphérique une rainure circonférentielle 21 dans laquelle est disposé un ressort annulaire 22, lequel fait saillie, dans sa position

normale, au-delà de la surface périphérique. Pour que le dis-

que à tenons 16 puisse coulisser dans la direction axiale le

ressort annulaire 22 doit être poussé dans la rainure circon-

férentielle 21, le ressort annulaire 22 veillant à ce que le disque à tenons 16 soit retenu dans deux positions terminales

bien définies, à savoir de part et d'autre du ressort annu-

9 2730441

laire 22. Pour que le ressort annulaire 22 puisse être poussé

dans la rainure circonférentielle 21 il est prévu sur la pé-

riphérie intérieure du disque à tenons 16 des surfaces incli-

nées 23.

Une couronne rotative 25 présentant en coupe axiale une

forme sensiblement en C est montée avec sa partie formant pa-

roi radiale 26 sur un gradin avant 24 du moyeu 12, la partie

formant paroi 26 s'engageant avec sa région radialement inté-

rieure 27 entre le disque 14 et une surface radiale 24' du moyeu 12. Entre le gradin 24 du moyeu 12 et la région 27 est formé un espace annulaire dans lequel est montée une bague d'étanchéité 28. La partie extérieure, réalisée sous la forme d'une bague 29, de la forme en C de la couronne rotative 25 s'étend axialement sur l'ensemble formé du disque à tenons 16 et de la plaque de pression 11, une bague d'étanchéité 34 étant montée dans un espace annulaire formé entre la plaque

de pression 11 et la bague 29.

La surface périphérique intérieure 30 de la bague 29, qui entoure le disque à tenons 16, est munie d'une denture 31 dans les entredents de laquelle vient en prise une denture 33 formée sur le bord extérieur 32 du disque à tenons 16. Etant donné que la denture 31 de la bague 29 présente une longueur axiale correspondante, cette denture reste sûrement en prise avec la denture 33 du disque à tenons, dans chacune des deux

positions possibles du disque à tenons 16, lors du coulisse-

ment de ce dernier. L'axe de rotation du dispositif de serra-

ge 10 est désigné par D.

Sur la figure 2 est représentée une coupe suivant la li-

gne II-II de la figure 1 à travers une partie des dentures 31 et 33 de la bague 29 et du disque à tenons 16. Les dentures 31 et 32 sont chacune formées d'un certain nombre de dents 35, 36 régulièrement réparties sur la périphérie circulaire et, entre les surfaces radiales 35' et 36' des dents 35 et

2730441

36, existe un certain jeu qui est éliminé en fonction du sens de rotation de la couronne rotative de sorte que chaque fois un flanc 35' de chaque dent 35 se trouve en contact avec un flanc 36' dune dent 36 et que le disque à tenons 16 suit le mouvement de rotation de la couronne rotative 25. La figure 3a montre le déroulement de la coupe suivant la ligne III-III de la figure 2 et fait ressortir que les dents 35 de la denture 31 sont réalisées sous la forme dune denture oblique, les flancs 35' des dents 35 sétendant, par rapport à l'axe de rotation D, sous un angle a d'environ 20 à . Les flancs 36' des dents 36 présentent exactement la même direction de sorte que les flancs 35' et 36' des dents

respectives sont orientés parallèlement. Alors que, d'un cô-

té, les dents 35 sont solidaires de la partie formant paroi radiale 26, les extrémités libres des dents 35 prennent appui contre la plaque de pression 11. Les dents 36 présentent,

dans la direction de manoeuvre B et transversalement à celle-

ci, une dimension sensiblement inférieure à celle des inter-

valles entre les dents 35 de la denture 31 de sorte que le disque à tenons peut coulisser de façon limitée par rapport à

la couronne rotative. Cette position représentée sur la figu-

re 3a n'est pas une position de service bien définie et ne

sert qu'à titre d'élucidation.

En cas d'actionnement du dispositif de serrage, comme

représenté sur la figure 3b, la couronne rotative est dépla-

cée, dans le sens de la flèche S, si bien que la distance en-

tre les flancs 35' et 36' des dents 35 et 36 est vaincue d'un

côté de sorte que les flancs 35' et 36' viennent prendre ap-

pui à plat les uns contre les autres. Dans ce cas l'angle a il 2730441 de l'obliquité a pour effet que les dents 35 et 36 glissent les unes au contact des autres et qu'il se produit ainsi un coulissement transversal du disque à tenons jusqu'à ce que les dents 36 butent contre le disque de pression 44 et, lors de la rotation ultérieure, viennent en prise dans les ouver- tures 48 du disque de pression 44 et que le disque à tenons

16 prenne appui sur la plaque de pression 11.

Pour desserrer le dispositif de serrage la couronne ro-

tative est tournée dans le sens opposé suivant la flèche L, comme représenté sur la figure 3c. La denture 31 coulisse par

rapport aux dents 36 jusquà ce que les autres flancs respec-

tifs 35'; 36 des dents 35; 36 prennent appui l'un contre l'autre. Lors du mouvement ultérieur de la couronne rotative les dents 36 et, par conséquent, également le disque à tenons coulissent en direction de la partie formant paroi radiale 26 de sorte que la seconde position de service bien définie, à

savoir la position desserrée, est atteinte.

La figure 4 montre le dispositif de serrage 10 sur un ar-

bre 2 d'une machine-outil, la vis 6 étant vissée dans le ta-

raudage 4 d'un alésage 3 de l'arbre 2. L'arbre 2 présente un

épaulement radial 5 contre lequel un disque de pression inté-

rieur 40 prend appui avec sa région radialement intérieure 41, alors que la région radialement extérieure 42 du disque

de pression 40 exerce une pression contre une meule à tron-

çonner 1 montée sur un bout d'arbre avant 2*. De l'autre côté de la meule à tronçonner 1 se trouve un disque de pression extérieur 44 qui exerce avec sa périphérie extérieure 45 une

pression contre la meule à tronçonner 1 et dont la partie ra-

dialement intérieure 46 prend appui contre la plaque de pres-

sion 11. Le disque de pression 44 présente sur sa partie 46 au moins une saillie radiale 47 qui s'engage dans une rainure axiale 39 du bout d'arbre 2*. Le disque de pression extérieur

12 2730441

44 présente des ouvertures 48 qui sont disposées à la même distance radiale de l'axe de rotation D que les ouvertures 18

dans la plaque de pression 11 et présentent au moins le dia-

mètre de ces dernières. Les différents éléments constitutifs du dispositif de serrage 10 correspondent à ceux de la figure 1 de sorte qu'il est fait référence aux explications données à propos de la figure 1. Afin que la plaque de pression 11 ne prenne pas appui sur l'extrémité avant de l'arbre 2 il est prévu lévidement 15 du moyeu 12. Ainsi le disque de pression 44 est toujours soumis à la force de serrage axiale totale

que ce dernier transmet à la meule à tronçonner 1.

Le dispositif de serrage 10 est vissé au moyen de la vis 6, uniquement par rotation de la couronne rotative 25, dans l'alésage 3 de l'arbre 2 jusqu'à ce que la plaque de pression

11 prenne appui contre le disque de pression extérieur 44.

Puis il faut un couple plus important pour faire tourner en-

core la couronne rotative 25 car non seulement le frottement

doit être vaincu mais les disques de pression 40 et 44, ana-

logues à des rondelles Belleville, doivent en outre être com-

primés. Etant donné que la couronne rotative 25 n'est pas reliée directement en liaison dynamique à la plaque de pression 11, le couple doit être transmis de la couronne rotative 25, par

l'intermédiaire du disque à tenons 16, à la plaque de pressi-

on 11. A cet égard le disque à tenons 16 ne peut pas être

tourné par rapport à la plaque de pression 11 puisque les te-

nons 17 peuvent exclusivement coulisser axialement dans les ouvertures 18 de la plaque de pression 11. Pour relier la couronne rotative 25 et le disque à tenons 16 entre eux il

est prévu l'engrenage 31; 33 dont les dentures 31, 33 s'en-

gagent en liaison de forme l'une dans l'autre dans la direc-

tion périphérique. Etant donné que les flancs de cet engrena-

13 2730441

ge s'étendent obliquement par rapport à l'axe de rotation D et forment entre eux, suivant les représentations des figures

3a à 3c, un angle a compris entre 20 et 45 et, de préféren-

ce de 30 , le fait de tourner la couronne rotative 25 produit une course axiale du disque à tenons 16 en direction de la plaque de pression 11. Pour que la course axiale du disque à tenons 16 ne se produise qu'en cas de dépassement d'un couple

préétabli, il est prévu le ressort annulaire 22 dans la rai-

nure circonférentielle 21 de sorte que la force du ressort annulaire 22 doit d'être vaincue pour libérer le trajet de coulissement axial pour le disque à tenons 16. Le couple de serrage minimal du dispositif de serrage peut donc être

défini par la force du ressort annulaire 22.

Dans la mesure o à l'instant o le couple de serrage

minimal est vaincu les ouvertures 18 dans la plaque de pres-

sion 11 ne sont pas en coïncidence avec les ouvertures 48 dans le disque de pression extérieur 44, la course axiale du disque à tenons 16 est d'abord empêchée car l'extrémité avant des tenons 17 se trouve au contact de la surface du disque de

pression extérieur 44. Le fait d'exercer un couple plus im-

portant sur la couronne rotative 25 permet de tourner le dis-

que à tenons 16 et la plaque de pression 11 suffisamment pour que les tenons 17 parviennent au niveau des ouvertures 48 et s'encastrent dans celles-ci par déclic, comme représenté sur la figure 5. Le disque à tenons 16 se trouve alors de l'autre côté du ressort annulaire 22 et prend par conséquent appui contre la plaque de pression 11. Le couple maximal à exercer sur la couronne rotative 25 est déterminé par le nombre et

l'écartement des ouvertures sur le rayon du disque de pressi-

on ainsi que par la rigidité de ressort des disques de pres-

sion 40 et 44 en direction axiale. Aussitôt que les tenons 17 s'engagent dans les ouvertures 48 le dispositif de serrage 10

14 2730441

est empêché de tourner par rapport à l'arbre 2 puisque le

disque de pression extérieur 44 s'engage avec la saillie ra-

diale 47 dans la rainure axiale 39 du bout d'arbre 2* et que l'arbre 2 et le dispositif de serrage 10 sont, par conséquent, assujettis en liaison de forme l'un à l'autre.

Pour desserrer le dispositif de serrage la couronne ro-

tative 25 est tournée dans le sens opposé, comme déjà décrit à propos de la figure 3. Pour cela il faut à nouveau exercer

le couple minimal bien défini nécessaire pour serrer le res-

sort annulaire 22 afin que le disque à tenons 16 coulisse en direction de la partie formant paroi radiale 26 et qu'en même

temps les tenons 17 soient extraits des ouvertures 48 du dis-

que de pression 44.

La figure 6 montre un dispositif de serrage 110 sur l'arbre 2 d'une machine-outil, la vis 106 étant vissée dans le taraudage 4 d'un alésage 3 de l'arbre 2. L'arbre 2 présente un épaulement radial 5 contre lequel un disque de pression

intérieur 140 prend appui avec sa région radialement intéri-

eure 141, alors que la région radialement extérieure 142 du disque de pression 140 exerce une pression contre la meule à tronçonner 1 monté sur le bout d'arbre avant 2*. De l'autre

côté de la meule à tronçonner 1 se trouve un disque de pres-

sion extérieur 144 qui exerce avec sa périphérie extérieure une pression contre la meule à tronçonner 1 et dont la

partie radialement intérieure 146 prend appui contre une ba-

* gue de pression 111. Le disque de pression 144 présente dans sa partie 146 au moins une portion recourbée sous la forme d'une saillie axiale 147 qui s'engage dans une rainure axiale 39 du bout d'arbre 2*. Le disque de pression 144 présente, du côté du dispositif de serrage 110, plusieurs dents 148 dont

2730441 la forme est telle qu'elles présentent dans un sens un flanc

oblique et dans l'autre sens un flanc rectangulaire.

Sur un filetage 107 de la vis 106 se trouve une bague de pression 111 qui, disposée à l'extrémité d'un moyeu 112 en forme de douille, est réalisée en une pièce avec celui-ci. Le moyeu en forme de douille présente un alésage central avec un

taraudage 113 correspondant au filetage 107 de la vis 116.

Entre une tête 102 de la vis 106 et un gradin radial du moyeu 112 est serré un disque 126 qui porte une couronne rotative 125. Sur le moyeu 112 est monté, de façon à pouvoir coulisser

axialement, un disque denté 103 qui entoure la bague de pres-

sion 111 coaxialement. Le disque denté 103 présente, du côté des dents 148 du disque de pression extérieur 144, des dents 104 qui sont prévues pour venir en prise dans la denture du disque de pression 144. Sur son rayon intérieur le disque denté 103 présente plusieurs dents 108 qui s'engagent dans des rainures axiales 109 de la surface périphérique du moyeu 112,

lesquelles dents 108 présentent une longueur axiale sen-

siblement inférieure à celle des rainures 109.

La couronne rotative 125 est formée essentiellement d'u-

ne bague 129 qui s'engage tant sur le disque 126 que sur le disque denté 103. Du côté de l'outil 1 la bague 129 présente

un épaulement radial 120 disposé en regard des saillies radi-

ales 116 réalisées en une pièce avec le disque denté 103. Au moyen d'un anneau de retenue 122 la couronne rotative 125 est

montée fixe en direction axiale sur le disque 126. Sur l'é-

paulement radial 120 sont disposés des segments plats dans des plans différents de sorte que, chaque fois en fonction de l'angle de rotation de la couronne rotative 125 par rapport au disque denté 103, ce dernier peut être amené à coulisser

16 2730441

axialement de sorte que les dents 104 peuvent être mises en

prise avec les dents 148 du disque de pression extérieur 144.

Le mouvement axial du disque denté 103 en direction du disque

de pression extérieur 144 est assuré par des ressorts de com-

pression 105 qui sont de préférence réalisés sous forme de ressorts à boudin et sont montés dans des évidements 117 du disque denté 103. Les ressorts de compression 105 prennent

appui sur le disque 126.

La configuration de la bague 129 avec les segments plats

disposés sur son épaulement radial 120 est illustrée claire-

ment dans les représentations des figures 7 et 8. Sur la pé-

riphérie circulaire sont répartis trois agencements identi-

ques qui comprennent chacun un segment plat inférieur 121, une surface inclinée 123, un segment plat supérieur 122 et une butée 124. La surface inclinée 123 forme la transition du segment plat inférieur 121 au segment plat supérieur 122, les

surfaces inclinées s'étendant, par rapport au plan des seg-

ments plats 121; 122, sous un angle y d'environ 30 . Par rapport à la périphérie circulaire les surfaces inclinées 123

s'étendent, entre les segments plats 121 et 122, sur un in-

tervalle angulaire D d'environ 10 à 15 . Les butées 124 li-

mitent l'angle de rotation relatif de la couronne rotative 125 par rapport au disque denté 103 de sorte que la couronne

rotative 125 est liée, dans la direction de rotation, au dis-

que denté 103 et ce par l'intermédiaire des saillies radiales

116 de ce dernier.

A l'état déverrouillé les ressorts de compression 105 sont comprimés car le disque denté 103 prend appui avec ses saillies radiales 116 sur les segments plats supérieurs 122 de la bague 129. Lorsque le dispositif de serrage 110 est

vissé, au moyen de la vis 106, dans le taraudage 4 de l'alé-

sage 3 le couple de serrage augmente par suite du frottement

17 2730441

de la bague de pression 111 et de la compression des disques de pression 140 et 144. Il se produit de ce fait une rotation relative de la bague 129 par rapport au disque denté 103 de sorte que la saillie radiale 116 parvient, en passant par la surface inclinée 123, sur le segment plat inférieur 121. Le ressort de compression 105 fait alors coulisser le disque denté 103 dans la direction axiale de sorte que les dents 104 prévues du côté frontal sur le disque denté 103 viennent en

prise avec les dents 148 du disque de pression extérieur 144.

Du fait du contour des dents 148 le disque denté 103 suit la

forme desdites dents de sorte que le disque denté 103 s'enga-

ge derrière chaque dent 148. Ainsi le disque denté 103 et, par suite, également la bague de pression 111 sont amenés en liaison de forme avec le disque de pression extérieur 144 de façon à empêcher le dispositif de serrage 110 de tourner dans

le sens du desserrage.

Pour desserrer le dispositif de serrage la couronne ro-

tative 125 est tournée dans le sens opposé, de sorte qu'il se produit une rotation relative par rapport au disque denté 103. Les saillies radiales 116 sont amenées, en passant par les surfaces inclinées 123, dans le plan des segments plats supérieurs 122 de façon à donner lieu à un coulissement axial du disque denté 103 à l'encontre de la force des ressorts de compression 105. De ce fait les dents 104 et 148 sont mises hors de prise de sorte qu'alors, par une rotation ultérieure de la couronne rotative 125, le dispositif de serrage 110

peut être complètement desserré.

Le dispositif de serrage selon l'invention se distingue en particulier par les avantages suivants:

18 2730441

- pour actionner le dispositif de serrage il suffit d'exercer de faibles forces de serrage sur la couronne rotative de sorte qu'aucun outil n'est nécessaire; - la sécurité est parfaitement indépendante du sens de rotation de l'arbre et du genre de construction annexe; - le couple de serrage nécessaire pour produire la force de serrage désirée peut être bien défini; et - un haut degré de sécurité est assuré car même si la couronne rotative est endommagée ou détruite le disque à tenons est retenu, par le ressort annulaire, dans la position bien définie.

19 2730441

Claims (24)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de serrage (10, 110) destiné à serrer un outil (1) en forme de disque axialement à bloc sur l'arbre (2) d'une machine-outil, en particulier une tronçonneuse à meule ou analogue, l'outil (1) pouvant être serré en liaison dynamique entre une surface radiale (5) de l'arbre (2) et un élément de pression (11, 111), et l'élément de pression (11, 111) pouvant, pour le serrage et le desserrage, être soumis à

une force au moyen d'une couronne rotative (25, 125) avec in-

terposition d'un organe de transmission, caractérisé en ce qu'entre l'élément de pression (11, 111) et l'arbre (2) sont

prévus des moyens qui, lors du maniement de la couronne rota-

tive (25, 125) dans le sens de serrage, assujettissent l'élé-

ment de pression (11, 111), par mise en prise en liaison de forme, à l'arbre ou à un élément de construction monté fixe en

rotation sur l'arbre (2).

2. Dispositif de serrage selon la revendication 1, ca-

ractérisé en ce que l'élément de pression est réalisé sous la forme d'une plaque de pression et en ce que les moyens pour la mise en prise en liaison de forme peuvent être actionnés

lorsqu'une force de serrage préétablie dans la direction pé-

riphérique de l'arbre (2) est atteinte.

3. Dispositif de serrage selon la revendication 2, ca-

ractérisé en ce que les moyens pour la mise en prise en liai-

son de forme comprennent au moins un et, de préférence, trois

tenon(s) (17) pouvant coulisser coaxialement à l'axe de rota-

tion (D) de l'arbre (2), les tenons (17) étant en particulier

guidés chacun dans une ouverture (18) de la plaque de pres-

sion (11).

2730441

4. Dispositif de serrage selon la revendication 3, ca-

ractérisé en ce que les tenons (17) sont fixés à un disque à tenons (16) qui peut être amené, par coulissement, dans deux

positions terminales bien définies.

5. Dispositif de serrage selon la revendication 1, ca-

ractérisé en ce que l'élément de pression est réalisé sous la forme d'une bague de pression (111) sur laquelle le moyen de

mise en prise en liaison de forme est monté de façon à pou-

voir coulisser axialement.

6. Dispositif de serrage selon l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque de pression (11) ou la bague de pression (111) comporte un moyeu (12, 112) dont l'alésage central présente un taraudage (13, 113), et en ce que, de préférence, il est prévu une vis (6,

106) qui s'étend à travers le moyeu (12, 112) et dont le fi-

letage (7, 107) correspond au taraudage du moyeu (12, 112).

7. Dispositif de serrage selon la revendication 6, ca-

ractérisé en ce que la partie de la vis (6, 106) faisant saillie à l'extérieur du moyeu (12, 112) peut être vissée dans un alésage frontal (3) de l'arbre (2) et en ce que, de préférence, la plaque de pression (11) présente un évidement central (15) dans lequel fait saillie l'extrémité avant de

l'arbre (2).

8. Dispositif de serrage selon la revendication 4 ou 6, caractérisé en ce que le disque à tenons (16) est monté de

façon à pouvoir coulisser sur la surface périphérique du moy-

eu (12) et en ce que dans la surface périphérique est prévue

une rainure (21) s'étendant dans la direction circonférenti-

elle et dans laquelle se trouve un ressort annulaire (22)

21 2730441

s'engageant dans la voie de coulissement du disque à tenons (16), le disque à tenons étant de préférence muni, au niveau de son rayon intérieur, de surfaces obliques (23) disposées

des deux côtés.

9. Dispositif de serrage selon la revendication 6, ca-

ractérisé en ce qu'entre une tête (8) de la vis (6) et le

moyeu (12) est prévu un disque (14) dont la périphérie exté-

rieure présente un rayon supérieur à celui d'un gradin avant

(24) du moyeu (12).

10. Dispositif de serrage selon la revendication 5, ca-

ractérisé en ce que le moyen précité est réalisé sous la for-

me d'un disque denté (103) qui, muni de dents frontales (104) orientées en direction de l'outil (1), entoure la bague de

pression (111) concentriquement.

11. Dispositif de serrage selon l'une quelconque des re-

vendications 4 à 10, caractérisé en ce que la couronne rota-

tive (25, 125) est formée d'une bague (29, 129) qui s'étend axialement sur la plaque de pression (11) ou la bague de pression (111), et sur le disque à tenons (16) ou le disque denté (103), la couronne rotative (25, 125) comprenant une

partie formant paroi radiale (26) ou étant montée sur un dis-

que (126), et la partie formant paroi (26) étant de préféren-

ce montée, avec une partie radialement intérieure (27), sur le gradin avant (24) du moyeu (12) et étant retenue entre une

surface radiale (24') du moyeu (12) et le disque (14).

12. Dispositif de serrage selon l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisé en ce que la bague (29) est munie, à sa surface périphérique intérieure (30), d'une denture (31) dans laquelle vient en prise une denture (33) disposée sur la périphérie extérieure du disque à tenons

22 2730441

(16), les dentures (31, 33) présentant de préférence un cer-

tain nombre de dents (35, 36) dont les flancs (35', 36') s'é-

tendent sous un angle ( a) par rapport à l'axe de rotation

(D) et l'angle ( a) des flancs (35', 36') étant, en particu-

lier, compris entre 20 et 45 .

13. Dispositif de serrage selon la revendication 12, ca-

ractérisé en ce que la longueur axiale de la denture (31) de la bague (29) est supérieure à celle de la denture (33) du

disque à tenons (16).

14. Dispositif de serrage selon l'une quelconque des re-

vendications 3 à 13, caractérisé en ce que dans chacune des ouvertures (18) est montée une bague torique (19) entourant les tenons respectifs (17) et présentant une rondelle d'arrêt (20).

15. Dispositif de serrage selon l'une quelconque des re-

vendications 2 à 14, caractérisé en ce qu'entre la couronne rotative (25) et la plaque de pression (11) est montée au

moins une bague d'étanchéité (28, 34).

16. Dispositif de serrage selon la revendication 10, ca-

ractérisé en ce que le disque denté (103) est sollicité par des ressorts de compression (105), de préférence des ressorts

à boudin, à se déplacer en direction de l'outil (1).

17. Dispositif de serrage selon la revendication 10 ou 16, caractérisé en ce que le disque denté (103) présente sur son bord radialement intérieur des dents (108) qui viennent en prise dans des rainures axiales (109) ménagées dans la

surface périphérique du moyeu (112).

23 2730441

18. Dispositif de serrage selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que le disque denté (103) présente au moins une saillie radiale (116) en regard de laquelle se trouve un épaulement radial (120) de la couronne rotative (125), des segments plats (121, 122) étant formés dans des plans différents sur la saillie (116) et/ou l'épaulement (120) et des surfaces inclinées (123) étant prévues entre les

segments plats (121, 122).

19. Dispositif de serrage selon la revendication 18, ca-

ractérisé en ce que par rapport à la périphérie circulaire sont prévus respectivement trois segments plats (121 et 122) dans deux plans et les surfaces inclinées (123) s'étendent sur

un angle ( 3) d'environ 10 à 15 de la périphérie circu-

laire.

20. Dispositif de serrage selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que les surfaces inclinées (123) sont disposées, par rapport au plan des segments plats (121;

122), sous un angle ( y) d'environ 30 .

21. Dispositif de serrage selon l'une quelconque des re-

vendications 16 à 20, caractérisé en ce qu'il est prévu une bague d'étanchéité (131, 132) respectivement entre la bague de pression (111) et le disque denté (103) et entre le disque

denté (103) et la couronne rotative (125).

22. Dispositif de serrage selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu

au moins un disque de pression extérieur (44, 144) dont la périphérie extérieure (45, 145) exerce une pression contre

l'outil (1) et dont la partie intérieure (46, 146) est soumi-

se à la pression de la plaque de pression (11) ou de la bague

de pression (111) et, soit la partie intérieure (46) du dis-

24 2730441

que de pression extérieur (44) présente des ouvertures (48) dans lesquelles les tenons (17) peuvent être introduits, soit le disque de pression (144) est muni, dans sa région disposée en regard du disque denté (103), de plusieurs dents (148), lesquelles dents (148) présentent, dans le sens de rotation de serrage, des flancs inclinés et, dans le sens opposé, des

flancs rectangulaires.

23. Dispositif de serrage selon la revendication 22, ca-

ractérisé en ce que la partie intérieure (46, 146) du disque de pression extérieur (44, 144) présente au moins une saillie radiale ou axiale (47, 147) qui s'engage dans une rainure

axiale (39) de la surface périphérique de l'arbre (2).

24. Dispositif de serrage selon la revendication 22, ca-

ractérisé en ce qu'il est prévu un disque de pression intéri-

eur (40, 140) dont la région radialement extérieure (42, 142)

exerce une pression sur l'outil (1) et dont la région radia-

lement intérieure (41, 141) prend appui sur un épaulement ra-

dial (5) de l'arbre (2).