Brevet FR2006343A1 — publié le 19691226

l'invention concerne "une poupée à changement rapide d'outil, montée en "bout de "broche d'une machine à moudre, à forer ou à canneler, avec un fourreau incorporé pour retirer le support d'outil à collet serré contre le bout de broche. 5 les constructions que l'on connaît font toutes usage d'un écrou qui, lorsqu'il est tourné, transmet une pression au porte-outil par l'intermédiaire de son collet. Ges constructions connues présentent les inconvénients suivants : 1 ) la rotation de l'écrou est effectuée au moyen d'une 10 clef, ce qui prend du temps pendant le changement de l'outil. En outre, la pression dépend de la force exercée par le personnel qui procède à l'opération. 2) le porte-outil doit être spécialement usiné pour obtenir des dimensions précises, à l'intérieur d'une tolérance permise 15 et cela depuis le cône jusqu'à la partie frontale du collet. Ceci est essentiel parce que la rotation de 1'écrou doit être effectuée dans certaines limites, puisque le bord de 1'écrou ne doit pas tomber dans l'ouverture du collet. 3) le bord de 1*écrou, lorsqu'il est tourné, frotte con- 20 tre le collet, de sorte qu'il se produit une usure et des rayures. Pour éliminer ces inconvénients, on propose selon l'invention, de prévoir une poupée à changement rapide d'outil, caractérisée par un. anneau de tension ayant des rebords qui coopèrent avec le collet du porte-outil, un second anneau qui coopère d'une 25 part avec une extrémité du porte-outil, qui est située à l'opposé de la tète de l'anneau de tension, et d'autre part avec un anneau d'arrêt monté sur le bâti, tandis que des ressorts en forme de coupelles sont montés entre le second anneau et le flasque d'extrémité de broche. 30 l'invention sera maintenant plus clairement détaillée, par la description qui suit, à titre d'exemple, en référence aux dessins qui sont annexés et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe de la poupée à changement rapide d'outil, avec le porte-outil verrouillé en position sur l'extré- 35 mité de la broche ; - la figure 2 est une vue frontale de la poupée à changement rapide d'outil montrée en coupe à la figure 1 ; - la figure 3 montre la poupée à changement rapide d'outil en coupe, mais avec le collet du Toorte-outil écarté des rebords de l'anneau 10816 2006343 de tension ; - La figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 1 . Un porte-outil pourvu d'un, collet 3 est monté dans la partie conique d'une tête de broche 1. En outre, la poupée à chan-5 gement rapide d1 outil comporte un anneau" de tension 4 pourvu de de\ix rebords 5, cet anneau de tension pouvant se déplacer dans la direction axiale et pouvant également pivoter. Un second anneau 7 coopère avec l'anneau de tension 4 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 6, ce qui permet à l'anneau de tension 4 de tourner. 10 Le second anneau 7, cependant, peut seulement se déplacer dans la direction axiale et est empêché de tourner par des clavettes 8. La rotation de l'anneau de tension est effectuée seulement sur un angle de 30°, grâce à la présence de butée formée par une rainure 20 dans la tête de broche et d'une vis 17 engagée dans l'anneau de 15 tension 4- Cette butée indique également la position que les rebords d'appui de 1'anneau de tension 4 doivent occuper, de façon à se présenter en regard des créneaux ménagés dans le collet du porte-outil. Entre l'anneau 7 et le collet de la tête de broche sont prévus deux ressorts à coupelle 9- La référence 10 indique un an-20 neau d'usure, tandis que les chiffres 11 et 12 représentent respectivement une garniture de feutre et des anneaux de feutre qui interdisent toute intrusion de copeaux ou poussières dans le mécanisme. Le chiffre de référence 14 indique des crans qui servent à bloquer le porte-outil contre toute rotation et qui s'engagent dans 25 des créneaux du collet de porte-outil. Ces crans 14 sont fixés à la tête de broche 1 au moyen des boxilons 15. Un anneau d'arrêt 16-est fixé à la poupée. Le chiffre de référence 18 indique un mécanisme d'arrêt à bille-ressort, et le chiffre de référence 19 "un bouchon. 30 Le mode opératoire de la poupée à changement rapide d'ou til est le suivant : Lorsqu'on désire changer un outil, le fourreau 21 est reculé, ce qui peut s'effectuer manuellement par l'intermédiaire d'une roue dentée tournée à la main, d'un mécanisme à pignon et ti-35 ge filetée, ou hydrauliquement au moyen d'un moteur hydraulique, une roue d'engrenage et un mécanisme à pignon et tige filetée, ou par tout autre moyen. Si ce retrait est effectué hydrauliquement, il veut être stoppé r>ar un interrupteur de fin de course, en même temps que le moteur de broche s'arrête de tourner, de sorte que la 69 10816 3 2006343 10 tête de broche n'est plus entraînée, le fourreau est reculé jusqu'à ce que l'anneau 7 vienne en appui contre l'anneau de butée 16. En reculant encore le fourreau, les ressorts de coupelle 9 sont encore comprimés et en même temps l'anneau de tension 4 est déplacé par le roulement à billes 6, ce qui a pour effet que les rebords 5 de l'anneau de tension 4 s'écartent du collet 3 du porte-outil 2. A ce moment l'anneau de tension 4 est libéré des forces provenant des ressorts à coupelle et des forces de frottement sur les rebords et sur le roulement à billes. De cette façon le ressort de tension 4 peut être pivoté radialement à la main jusqu'à la butée, ce qui a pour résultat de faire venir les rebords de l'anneau de tension en regard des créneaux du collet de porte-outil, de sorte que ce dernier peut être extrait, lés ressorts à coupelle sont comprimés au maximum (voir figure 3). le déplacement axial du ressort de tension ^ 5 est approximativement de 4 mm et est donc suffisant pour permettre le verrouillage en position des porte-outils classiques sans usinage supplémentaire du collet du porte-outil. le montage d'un autre outil s'effectue de la façon suivante : 20 le nouveau porte-outil est placé dans l'extrémité de la broche. Puis l'anneau de tension 4 est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre d'un angle de 30°, jusqu'à ce qu'il vienne en appui contre la butée 17, position dans laquelle il est empeché de se déplacer par le mécanisme à bille et ressort 18, 19- En dépla-25 çant le fourreau vers la gauche, l'anneau 7 est poussé vers l'arrière par les ressorts à coupelle 19> tandis qu'en même temps l'anneau de tension 4 est déplacé par l'intermédiaire du roulement à billes 6. Ceci est effectué jusqu'à ce que les rebords 5 de l'anneau de tension 4 maintiennent le porte-outil 2 pressé à l'inté-rieur de la partie conique de la tête de broche 1 , d'où il résulte que ce porte-outil est maintenu serré fermement, du fait de la près sion des ressorts en coupelle et de la tête de broche. Dans cette position, l'anneau 7 est libéré de son appui contre l'anneau de butée 16. le moteur d'entraînement de broche peut alors démarrer et 55 la machine est prête pour travailler. Si le fourreau est déplacé à la main, un interrupteur de fin de course (non représenté au dessin) doit être inséré dans le circuit lorsque l'anneau 7 est à environ 12mm à l'écart de l'anneau de butée 16. Cet interrupteur de fin de course sert à stopper 10816 4 2006343 le moteur entraînant la broche. Cet interrupteur de fin de course doit rester en circuit lorsqu'on continue de déplacer le fourreau vers le bâti et il empêchera donc le moteur de fonctionner, quelles que soient les actions du personnel qui procède aux opérations. 5 L'objet de ce qui précède est d'éviter que l'anneau rotatif 7 ne soit entraîné par la tête de broche et ne vienne ainsi en contact avec l'anneau de butée 16. En déplaçant le fourreau vers l'avant, après avoir effectué les opérations de changement d'outil, l'outil est verrouillé par les ressorts de coupelle et la tête de broche, 10 l'interrupteur de fin de course est mis hors circuit par une came placée sur le fourreau, non représentée au dessin, et le moteur de la broche peut alors démarrer. Enfin, il est à noter que l'invention concerne seulement les machines à moudre, à forer et à canneler, qui ont un fourreau 15 et dans lesquelles la broche est montée à rotation dans le fourreau. Avec les machines de ce type, le mouvement du fourreau, qui est effectué soit à la main, soit par des moyens hydrauliques ou électriques, est utilisé comme mouvement d'avance pour l'outil. La poupée qui est proposée pour le changement rapide 20 d'outil est donc construite de telle façon que la pression qui est délivrée par les ressorts à coupelle est transmise par l'intermédiaire des anneaux ae tension et des rebords d'appui ducollet de porte-outil. 10816 5 2006343 SEVExIBICAl'IONS 1) Poupée à changement rapide a'outil, montée sur la tête de broche d'une machine de broyage, xorage ou à canneler, avec un x'ourreau incorporé pour retirer le porte-outil à collet maintenu serré contre la tête de broche, caractérisée par un anneau de 5 tension qui possède des rebords coopérant avec le collet au porte-outil, tua second anneau qui coopère d'une part avec une extrémité du porte-outil, qui est située à l'opposé de la tête de l'anneau de tension, et d'autre part avec un anneau de butée conté sur le bâti, et des ressorts à coupelle engap-s entre le second anneau et 10 le flasque de la tête de broche. 2) Poupée à changement rapide d'outil, selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'anneau de tension peut se déplacer dans une direction axiale et peut pivoter par rai^pcrt à la tête de broche. 15 3) Poupée à changement rapide d'outil, selon la revendi cation 2, caractérisée en ce que la rotation de l'anneau de tension sur un angle de 30° est limitée par une butée formée par une rainure dans la tête de broche et une vis dans l'anneau de tension. 4) Poupée à changement rapide d'outil, selon la revendi-20 cation 1, caractérisée en ce que le second anneau peut seulement se déplacer dans la direction axiale par rapport à la tête de broche, la rotation de ce second anneau étant empêchée par des clavettes.