Brevet FR2012207A1 — publié le 19700313

La présente invention concerne un porte-outil à serrage rapide, notamment pour poinçons, comportant un logement axial de poinçon ménagé dans la tête porte-poinçon située côté machine, un support de billes entourant concentriquement le logement de poin çon et recevant des billes de blocage dans des évidements radiaux ainsi qu'une bague de blocage entourant le porte-billes, sollicité axialement par un ressort dans le sens de blocage,mobile sur le porte-billes et comportant intérieurement à l'extrémité de blocage un év#idement d'échappement de billes. Un porte-outil à serrage rapide pour poinçons est décrit, par exemple, dans le modèle d'utilité allemand n0 1 962 512. Dans ce porte-outil, il est prévu dans la tête porte-poinçon située côté machine un évidement axial servant à recevoir un poinçon. Dans la zone du voile annulaire entourant le logement axial de la tête porte-poinçon, il est prévu, dans des évidements radiaux, des billes qui sont déplaçables radialement vers l'intérieur, par une bague de blocage mobile axialement sur la surface périphérique extérieure de ce voile annulaire, et qui s'accroche, dans sa position de blocage, avec conjugaison de formes, dans un évidement ménagé dans le poinçon et agencé sous forme d'une rainure périphérique de façon à bloquer le poinçon axialement. La bague de blocage comporte elle-même un évidement d'échappement de billes dans lequel les billes peuvent pénétrer radialement lors du remplacement du poinçon. Avec ce dispositif connu à serrage rapide, il est évidemment possible aussi bien de bloquer efficacement des poinçons en position que de les remplacer rapidement. L'inconvénient d'un tel porte-outil à serrage rapide consiste non seulement en ce qu'il est prévu une liaison rigide entre la tette de poinçon et le voile annulaire formant, d'une part, le logement de poinçon et, d'autre part, un support de billes, ce qui est couteux du point de vue de la fabrication, mais également, dans ce dispositif connu, on ne peut utiliser aucun poinçon du commerce et ils doivent, pour être montés dans ce porte-outil subir des opérations particulières de préparation, de même que la tête porte-poinçon proprement dite. Dans ce porte-outil à serrage rapide, on ne peut utiliser que des poinçons adaptés à cette pièce. L'invention a en conséquence pour but d'améliorer le porte-outil à serrage rapide du type précité en permettant, d'une part, de le fabriquer d'une manière plus simple et,d'autre part, de l'utiliser avec des têtes porte-poinçons de types classiques et également avec des poinçons de types courants. Ce problème est résolu d'une manière avantageuse du fait que, d'une part, le support de billes est réalisé du point de vue construction sous forme d'un collet séparé de la tête porte-poin çon, pourvu d'un taraudage et pouvant être vissé sur un filetage correspondant d'un tourillon d'accouplement axial de la tête portepoinçons en pouvant par conséquent être relié à cette tête ainsi qu'à une bague de centrage à chapeau pouvant être bloquée dans une position de réglage,et du fait que, d'autre part, la bague de blocage pourvue extérieurement d'une partie étagée en forme de gradins, en vue de former un épaulement d'appui pour un ressort de sollicitation axiale, est réunie non seulement par une tige d'accouplement, maintenue dans la bague et engagée, du côté de la bague de centrage, dans une rainure de guidage inclinée d'un angle établissant une irréversibilité, avec la bague de centrage à chapeau en formant avec celle-ci une unité de construction, mais qu'en outre, elle est guidée par l'intermédiaire d'une rainure de guidage cunéiforme et drune tige d'accouplement et est bloquée de façon irréversible dans chaque position de réglage. Dans ce mode de réalisation pratique de l'invention, en particulier du fait de la séparation de la bague de centrage à chapeau et de la tête porte-poinçon, il est possible de monter sur des têtes porte-poinçons existantes, par simple démontage d'un écrou à chapeau qui servait auparavant à maintenir en position le poin çon, le nouveau porte-outil à serrage rapide à l'aide d'une paire de poignées et sans avoir à modifier en aucune manière la tête -orte-poinçon ou à apporter d'autres variations. il est ainsi possible d'installer ce porte-outil à serrage rapide d'un type nouveau sur toutes les têtes porte-poinçons munies d'un tourillon d'accouplement comportant un filetage et de les faire passer dans un état correspondant aux derniers progrès de la technique. En outre, l'invention permet, du fait de la séparation de la tête porte-poinçon et de la bague de centrage, de simplifier et de faciliter la fabricàtions auquel cas on obtient un autre avantage du fait de l'assemblage par emboîtement des composants constituant le porte-outil à serrage rapide. En outre, il est important qu'il soit possible avec ce nouveau porte-outil d'utiliser des poinçons du commerce munis d'une tête d'accouplement dépouillée, ces poinçons#pouvant être centrés et maintenus dans une position précise et pouvant être également remplacés rapidement, ce qui constitue des avantages essentiels par rapport au porte-outil à serrage rapide faisant l'objet du modèle d'utilité allemand n0 1 962 512. En ce qui concerne le mode de construction, le porteoutil selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il est possible de réunir la bague de centrage, qui sert, d'une part,à assurer l'accouplement avec la tête porte-poinçon et qui est, d'autre part, agencée comme bague de retenue de billes, et la bague de blocage entourant la bague de centrage en formant un ensemble unitaire qui ne peut plus être perdu, ce problème étant résolu en prévoyant dans la bague de blocage une tige d'accouplement orientée radialement vers l'intérieur et ayant, par exemple, la forme d'une tige filetée, et dans la bague de centrage une rainure de guidage périphérique. Ainsi, suivant l'invention, il est possible de réunir du point de vue construction ces deux bagues. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la rainure de guidage est agencée comme une rainure de guidage cunéiforme inclinée d'un angle correspondant à une irréversibilité et il est alors-possible d'obtenir additionnellement que la bague de blocage soit guidée automatiquement par l'intermédiaire de la tige d'accouplement non seulementenétantréunie à la bague de centrage, mais -également en pouvant être maintenue de façon irréversible dans chaque position de réglage. Quelle que soit la position de la bague de blocage, il ne peut pas se produire de glissement automatique dans le sens d'un desserrage de la bague de sorte que ce nouveau porteoutil à serrage rapide satisfait pleinement à tous les impératifs et constitue un net progrès par rapport au porte-outil faisant l'objet du modèle d'utilité allemand n0 1 962 512. En outre, il est avantageux, suivant l'invention, que l'évidement d'échappement de billes prévu sur le- côté inférieur de la bague de-blocage se prolonge par un cône de blocage s'étendant sur une partie de la hauteur axiale de la bague de blocage. Avec l'agencement selon l'invention de la bague de blo cage, la m#anipu1ation- -du porte-outil est facilitée lors du remplacement de poinçon du fait-qu'on peut compenser à l'aide du cône de blocage des tolérances de fabrication et également que# le blo-- cage et le desserrage de la bague de blocage sont favorisés par 1'action de la surface inclinée jouant le rôle de coin. Enfin, un avantage important est que les logements de billes radiaux et situés côté bague de centrage présententunrétrécissement de section en direction de l'orifice intérieur de passage de billes en formant un collet de sécurité pénétrant dans le passage intérieur. En conséquence, les billes de blocage sont empêchées à l'aide de moyens simples de glisser radialement vers l'intérieur. Le porte-outil à serrage rapide selon l'invention fournit une solution intéressante et très avantageuse en pratique non seulement en ce qui concerne la structure, mais également la fabrication, la technique d'utilisation et la rentabilité. En outre, il permet une utilisation universelle, même avec des têtes portepoinçons de types classiques. En conséquence, il est nettement supérieur, du fait des avantages décrits plus hauts, au porte-outil à serrage rapide de types connus. Les caractéristiques de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux dessins annexés dans lesquels La fig. 1 est une vue éclatée, avec coupe partielle, du porte-outil à serrage rapide selon l'invention, décomposé en ses constituants représentés axialement les uns au-dessus des autres. La fig. 2 représente le porte-outil à serrage rapide dans la condition d'assemblage et dans la position de desserrage. La fig. 3 est une représentation-du porte outil correspondant à la fig #2,-mais dans la position de blocage. La fig. 4 est une vue en coupe partielle à grande échelle de l'accouplement entre la bague de blocage et la bague de centrage à chapeau. Sur les fi-gures, on a désigné par 10 une tête portepoinçon située côté machine et comportant un tourillon axial d'ac couplement----;i2munî: d'un filetage 11. ur--ce tourillon d'accouple ment 12 peut être vissée une bague de centrage 13 par l'intermédiaire de sa jupe 13a comportant un taraudage 14, cette bague étant maintenue dans une position de réglage appropriée par une vis transversale 15. Dans le collet d'extrémité 13bide la bague, il est prévu des billes de blocage 16 réparties sur sa périphérie dans des- logements radiaux 17 et qui sont empêchées de sortir vers l'intérieur de la bague par une collerette 17a dirigée vers l'intérieur.En outre, la bague de centrage 13 comporte sur sa périphérie une rainure de guidage cunéiforme 18 inclinée d'un angle assurant une irréversibilité. La bague de centrage 13 est entourée par une bague de blocage 19 qui présente sur sa périphérie un gradin 20 servant à l'appui d'un ressort 21 qui s'applique par son autre extrémité sur la tête porte-poinçon. Cette bague de blocage comporte sur sa face de blocage intérieure un évidement 22 d'échappement de billes, qui se prolonge par un cône de blocage 23 s'étendant sur une partie de la hauteur axiale de la bague de blocage. Dans la paroi de la bague est engagée une broche d'accouplement réalisée sous forme d'une vis 24 comportant à ltextrémité de sa tige une partie 24a exempte de filetage qui pénètre dans la rainure de guidage cunéiforme 18 de la bague de centrage. A cet égard, il serait également possible d'adopter une structure cinématique agencée de façon que cette broche d'accouplement 24 soit maintenue en position dans la bague de centrage 13 et coopère avec une rainure de guidage de coin ménagée dans la bague de blocage 19. Le remplacement d'un poinçon 25 est effectué en introduisant, à partir de la position de déblocage de la figure 2,lue poinçon 25 axialement dans le logement 26 dans lequel il est centré à l'aide de sa tête dépouillée 25a, le poinçon venant buter côté tête contre le tourillon d'accouplement 12 de la tête portepoinçon 10 et étant ainsi empêché de tourner. La bague de blocage 19 est déplacée axialement vers le bas par un mouvement de vissage, auquel cas les billes de blocage 16 sont déplacée de l'évidement 22 d'échappement, par l'intermédiaire du cône de blocage 23, radialement en direction de la tête de poinçon 25a jusqu'# ce que, dans la position finale de blocage de la figure 3, les billes 16 s'accrochent en-dessous de la tête 25a dépouillée. Ainsi, le poinçon est étroitement maintenu en position. Un déblocage automatique est empêché par engagement de la broche d'accouplement dans la rainure de guidage cunéiforme 18 qui est orientée suivant un angle d'irréversibilité. Le déblocage ou le remplacement du poinçon s'effectue évidemment dans l'ordre inverse des opérations. La description qui précède a été donnée à titre d'exemple non limitatif et d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Ainsi, on pourrait modifier le porte-outil à serrage rapide aussi bien en ce qui concerne sa structure que la fonction d'irréversibilité de sa bague de blocage. REVENDICAlIONS 10) Porte-outil à serrage rapide, notamment pour poincons, comportant un logement axial de poinçon ménagé dans la tête porte-poinçon située côté machine, un support de billes entourant concentriquement le logement de poinçon et recevant des billes de blocage dans des évidements radiaux ainsi qu'une bague de blocage entourant le porte-billes, sollicité axialement par un ressort dans le sens de blocage, mobile sur le porte-billes et comportant intérieurement à l'extrémité de blocage un évidement d'échappement de billes, caractérisé par le fait que,d'une part, le support de billes est réalisé du point de vue construction sous forme d'un collet séparé de la tête porte-poinçon, pourvu d'un taraudage et pouvant être vissé sur un filetageoerrespondant d'un tourillon d'accouplement axial de la tête porte-poinçons en pouvant, par conséquent, être relié à cette tête, ainsi qu'à une bague de centrage à chapeau pouvant être bloquée dans une position de réglage, et par le fait que, d'autre part, la bague de blocage pourvue extérieurement d'une partie étagée en forme de gradins en vue de former un épaulement d'appui pour un ressort de sollicitation axiale, est réunie non seulement par une tige d'accouplement, maintenue dans la bague et engagée, du côté de la bague de centrage, dans une rainure de guidage inclinée d'un angle établissant une irréversibilité, avec la bague de centrage à chapeau en formant avec celle-ci une unité de construction, mais'en outre, elle est guidée par l'intermédiaire d'une rainure de guidage cunéiforme et d'une tige d'accouplement et est bloquée de façon irréversible dans chaque position de réglage. 20) Porte-outil à serrage rapide selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les logements de billes radiaux, situés côté bague de centrage, présentent un rétrécissement de section en direction de l'orifice intérieur de passage des billes en formant une collerette de sécurité faisant saillie à l'intérieur du passage.