Brevet FR2065510A1 — publié le 19710730

i 2065510 La présente invention concerne des dispositifs porte-pièce et en particulier une poupée mobile ou contre-pointe dans laquelle la force appliquée à la pièce à usiner dans l'axe de la contrepointe g?eut être facilement déterminée par l'utilisateur à l'aide d'un in-5 dicateur à cadran. Dans ce qui suit, pour éviter des confusions,on appellera poupée mobile l'ensemble de l'équipage portant la pointe venant au contact avec la pièce à usiner, et les dispositifs de mesure et de réglage. Ladite pointe elle-même est ci-aprês dénommée contre-pointe. 10 La force de maintien de la pièce exercée par la contre-pointe peut causer, si elle est excessive, un grippage entre le trou central de la pièce et la contre-pointe de centrage elle-même et l'on peut même arriver à une flexion de la pièce, ce qui bien évidemment diminue la précision de l'usinage. A l'inverse, si la force de main-15 tien est trop faible il en résulte des vibrations entre le trou de centrage de la pièce et la contre-pointe. Ainsi donc, on doit faire varier la force de maintien en fonction du poids ou de la raideur de la pièce pour permettre 1'amélioration de la précision de l'usinage. La force de maintien appliquée à la pièce est généralement 20 engendrée par un ressort comprimé et on la règle en ajustant la force du ressort à la valeur désirée, l'indication de la force étant lue sur un cadran. Dans les poupées mobiles classiques dont la force de maintien est indiquée sur un cadran, l'aiguille du cadran prend habituellement diverses positions angulaires, par exemple 25 vers le haut ou vers le bas, en fonction du réglage de la force de maintien, ce qui présente des inconvénients lorsque l'on veut lire avec précision la graduation indiquée. L'invention a pour objet un dispositif porte-pièce, notamment du type poupée mobile , dont l'indicateur â cadran permet une lec-30 ture aisée de la force de maintien appliquée à la pièce. Par ailleurs, la graduation du cadran tourne en fonctionnel^â=p6force de maintien, ce qui limite à un espace angulaire relativement étroit les déplacements de l'aiguille de l'indicateur. Pour mieux faire comprendre les caractéristiques techniques 35 et les avantages de la présente invention on va en décrire un exemple de réalisation étant entendu que celui-ci n'est pas limitatif quant à son mode de réalisation et aux applications qu'on peut en faire. La fig. 1 représente une coupe horizontale d'un mode de réali-40 sation préféré de poupée mobile conforme à la présente invention. 70 38366 2 2065510 La fig.2 est une coupe transversale selon II-Iï de la fig,1» La fig.3 est une coupe partielle transversale selon III-III de la fig.2 . La fig.IV est une coupe longitudinale partielle selon IV-IV 5 de la fig.l. La fig.V est «ne vue partiellement en coupe, partiellement en élévation selon V-V de la fig.2. La fig.VI est une élévation partielle selon la flèche VI de la fig.2. 10 En se référant plus particulièrement aux fig.l et 2, 1 désigne le corps de la poupée mobile dans lequel est monté de façon coulissante un arbre tubulaire 2 portant à une extrémité la contre-pointe 10 de la poupée pour assurer le support et le maintien d'une extrémité de la pièce à usiner 37. Un organe de blocage 4 est vissé dans 15 le corps 1 et pénètre dans une gorge ou rainure de clavetage 3 pratiquée dans 1'arbre 2 pour empêcher ce dernier de tourner et en limiter le mouvement axial. On organe de poussée 5 en forme générale de douille est percé axialement de façon à recevoir 1'axe d'avancement 7, la douille 5 étant montée de façon coulissante dans un 20 carter 6 fixé au corps 1. L'axe d'avancement 7 présente extérieurement une partie filetée 8 qui vient en prise avec un manchon fileté intérieurement 2a fixé à 1 * intérieur de 1'arbre creux 2 opposé à la contre-pointe 10. Le fond de la douille de poussée 5 est calé entre une collerette 38 saillant sur 1'axe 7 et une manivelle 9 fixée à 25 1*extrémité de l'axe 7 à 1'extérieur du corps. Une ouverture radiale 17 est pratiquée dans la paroi périphérique de la douille de poussée 5 et reçoit une tête sphërique 16 fixée S l'extrémité d'un levier oscillant ou pivotant 15. De la sorte, on empêche la douille de poussée 5 de tourner et la rotation de la manivelle 9 entraîne 30 un mouvement axial de 1'arbre tubulaire 2 et de la contre-pointe 10 fixée à cet arbre, et ceci grâce au manchon 2a en prise avec la partie filetée 8 de l'axe d'avancement 7 lui-même maintenu par la douille de poussée 5. De plus, la rotation du levier 15 comme on le verra ci-dessous entraîne le mouvement axial de la douille de pous-35 sée 5 de 1'arbre tubulaire 2 et de la contre-pointe 10 puisqu'ils sont indirectement reliés à ce levier par 1 * intermédiaire de l'axe 7 et du manchon 2a. Comme le montre la fig.2, le levier oscillant 15 fait corps avec un tube 30 transversal monté à rotation sur un axe vertical 14 40 lui-même monté dans le carter 6. De la sorte, le levier 15 peut 70 38366 3 2065510 osciller ou pivoter autour de l'axel4. Un autre bras de commande 31 fait corps avec la partie basse du tube 30 du même côté de la tête sphérique 16.par rapport à l'axe 14. Ce bras de commande 31 présente une butée 40 à l'une de ses ex-5 trémités qui vient au contact avec la tige 33 d'un piston se déplaçant dans un cylindre 32 comme représenté à la fig.3. Lorsque l'on introduit un fluide sous pression dans le cylindre 32 par la tubulure d'admission radiale 41, le piston et sa tige 33 se déplacent en repoussant la butée 40 du bras de commande 31 ce qui provoque la 10 rotation du tube 30 et du levier 15 qui fait corps avec lui, ce mouvement s'effecfuant dans le sens des aiguilles d'une montre sur la fig.l. Cette rotation du levier 15 entraîne le mouvement vers la droite de la douille de poussée 5 au maximum permis et entraîne également le déplacement correspondant de la contre-pointe 10 qui 15 lui est reliée indirectement, ceci permettant de mettre en place la pièce à usiner 37 dans la position où elle doit être maintenue. Dans le corps 1 est fixé parallèlement à l'arbre tubulaire 2 un fourreau 19 percé d'un trou dans lequel peut coulisser une douille 20. Un couvercle 21 est vissé sur la collerette 19a faisant coips 20 avec le fourreau 19 pour limiter le mouvement de la douille 20 vers la gauche selon la fig.l. Une vis de réglage 22 est vissée dans le couvercle 21 et vient au contact du fond de la douille 20 pour en permettre le positionnement précis dans le sens axial à l'intérieur du trou du fourreau. Une autre douille 11 est également fermée à 25 une extrémité et montée à coulisse dans le corps 1 co-axialement avec la douille 20. Un organe de blocage 13 formant clavette est vissé dans le corps 1 et pénètre dans une gorge ou une rainure de clavetage longitudinale 12 pratiquée dans la douille 11 pour permettre son mouvement axial tout en l'empêchant de tourner. Un res-30 sort 23 est disposé dans les douilles 11 et 20 et est comprimé entre leurs fonds de façon à solliciter constamment les douilles en directions opposées. Le fond de la douille 11 est en prise avec une butée 18 fixée au levier 15 à l'êxtrémité diamétralement opposée à la tête sphérique 16 par rapport à l'axe 14. A la douille 11 est 35 fixée une crémaillère 39 s'étendant parallèlement à l'axe depuis le fond de la douille comme on le voit sur les fig.l et 2, de sorte que la rotation du levier 15 entraîne le mouvement axial de la douille 11, de la crémaillère 39 et de la douille de. poussée 5. En se reportant à la fig.4, la douille 20 est représentée mu-40 nie d'une cannelure annulaire 20a à sa périphérie externe dans la- 70 38366 4 2065510 quelle s'engage un doigt 29a. Ce doigt 29â se déplace dans une rainure 19b parallèle à l'axe,pratiquée dans le fourreau 19set est lié à une crémaillère 20 parallèle à l'axe susceptible de se déplacer dans le corps 1. Lorsque la douille 20 se déplace vers la droite 5 lors du réglage de son positionnement à l'aide de la vis 22 on augmente les efforts de compression du ressort 23 et,de la sorte,la for* ce de maintien appliquée par la contre-pointe 10 sur la pièce à usiner 37, la crémaillère 29 se déplaçant également vers la droite. Comme on le voit aux fig.2 et 5, une console 26 est fixée au carter 10 6 et porte, montée à coulisse, une chemise creuse 34 à l'extrémité d'un bras de la console et un axe 35 à l'extrémité d'un autre bras de la console, l'axe 35 étant, de plus, monté à coulisse dans la chemise 34. La chemise 34 porte à une extrémité un cadran gradué circulaire 24 et à son autre extrémité un engrenage 28 en prise avec 15 la crémaillère 29. L'axe 35 porte à une extrémité une aiguille 25 juxtaposée au cadran 24, et à son autre extrémité un engrenage 27 en prise avec la crémaillère 39. De la sorte, le cadran 24 tourne en fonction du mouvement axial de la douille 20 tandis que l'aiguille 25 tourne en fonction du mouvement axial de la douille 11. 20 En ce qui concerne le fonctionnement du dispositif, lorsque la pièce 37 ne se trouve pas en position de support, le cylindre 32 n'est pas alimenté en fluide sous pression". Le fond de la douille 20 est ainsi en contact avec la face interne du couvercle 21 et le levier 15 est basculé dans le sens trigonométrique, comme représen-25 té à la fig.l, sous l'effet du ressort '23, ce qui provoque, par l'intermédiaire du fond de la douille 11 de la butée 18 du levier 15, l'engagement du bord extrême de la douille 5 avec l'épaulement 6a du carter 6, de sorte que la contre-pointe 10 est dans la position avancée. A ce moment l'aiguille 25 est en position 25a comme 30 représenté à la fig.6 ce qui indique la valeur minimum de la force de maintien appliquée par la contre-pointe 10. Ensuite, lorsqu'on alimente le cylindre 32 en fluide sous pression, la tige de piston 33 entraîne le bras de commande 31, la rotation du tube 30 et du levier 15 faisant corps avec lui dans le sens des aiguilles d'une 35 montre ce qui déplace la douille de poussée 5 vers la droite. La contre-pointe 10 se rétracte donc, entraînée par l'axe d'avancement 7 et l'arbre tubulaire 2 qui se déplace avec la douille de poussée 5 jusqu'à ce que la contre-pointe 10 occupe la position la plus à droite dans laquelle elle est susceptible de porter la pièce 37. 40 La rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du levier 70 38366 5 2065510 15 entraîne également le mouvement vers la gauche de la douille 11 et de la crémaillère 39, ce mouvement vers la gauche, selon la fig. 1, de la crémaillère 39 entraîne à son tour la rotation dans le sens trigonométrique de l'aiguille 25 jusqu'à la position 25b (fig.6) 5 ce qui indique que lS2Ç>bï^te 10 est complètement rétractée. Lorsque la pièce 37 est en position de support et est maintenue par la poupée fixe ou mandrin, non représenté, le cylindre 32 peut être vidé de fluide sous pression; ceci provoque la rotation dans le sens trigonométrique du levier 15 sous l'action du ressort 10 23 ce qui déplace en bloc, la douille de poussée 5, l'axe d'avancement 7, l'arbre tubulaire 2 et la contre-pointe 10 vers la gauche de façon à venir en prise avec la pièce 37 et à en assurer le maintien comme représenté à la fig.l en appliquant à la pièce les efforts de maintien nécessaires. Dans ce cas, la contre-pointe 10 ne 15 peut se déplacer plus avant vers la gauche dans son engagement avec la pièce 37 de sorte qu'il en résulte un jeu entre le bord extrême tourné vers l'intérieur de la douille 5 et l'épaulement 6a du carter 6. A ce moment l'aiguille 25 est dans la position représentée en traits pleins à la fig.6 indiquant ânsi une faible force de main-20 tien appliquée S la pièce 37. Dans des conditions normales, on a généralement intérêt à augmenter ensuite la force de maintien de la pièce, bien que la force de maintien disponible relativement petite décrite ci-dessus suffise généralement pour les opérations d'usinage. La douille 20 est 25 alors mue vers la droite à l'aideôfe la vis de réglage 22 ce qui comprime un peu plus le ressort 23. De la sorte, on augmente la force de maintien exercée sur la pièce au moyen du levier 15,de la douille 5, de 1'axe 7, de 1'arbre 2 et de la contre-pointe 10. En même temps, le mouvement vers la droite de la douille 20 entraîne la ro-30 tation dans le sens des aiguilles d'une montre du pignon 28 et du cadran 24 comme représenté aux fig.5 et 6, au moyen de la crémaillère 29 de sorte que l'aiguille 25 indique une valeur relativement grande sur le cadran 24 correspondant à la force relativement grande exercée sur la pièce 37. Ainsi donc, l'utilisateur peut régler 35 le serrage de la vis 22, tout en observant la valeur indiquée sur le cadran 24 par l'aiguille 25 de sorte que la pièce peut être maintenue par la contre-pointe avec une force de maintien prédéterminée optimale. Dans le présent mode de réalisation, lorsque la contre-pointe 40 10 n'est pas complètement engagée avec la pièce 37, quand la douille 70 38366 6 2065510 20 occupe une position dans laquelle elle est espacée de la face interne du couvercle 21 du fait du réglage de la vis 22 et quand la face interne de la douille de poussée 5 est en prise avec l'é-paulement 6a du manchon 6, l'aiguille est dans la position 25a re-5 présentée à la fig.6. Dans le cas où le plein engagement n'est pas effectué, cela apparaît immédiatement car la position de l'aiguille 25 indique normalement qu'aucune pièce n'est placée entre poupée fixe et poupée mobile ou que la force de maintien minimale est appliquée à la pièce. De plus, un repère 42 est tracé sur le carter 10 6 à une position correspondant à la position 25a de l'aiguille 25, de sorte que l'utilisateur peut aisément repérer si la contre-pointe 10 est totalement engagée ou non avec la pièce 37. La rotation de la manivelle 9 permet alors de déplacer la douille de poussée 5 en l'écartant de l'êpaulement 6a du manchon 6 pour amener la 15 contre-pointe en plein engagement avec la pièce 37. Un mode de réalisation particulier de l'invention a été décrit à titre d'illustration, mais il est bien évident que les caractéristiques nouvelles de cette invention peuvent être intégrées dans d'autres formes de réalisation sans sortir du cadre et de 20 l'esprit de l'invention. 70 38366 7 2065510 REVENDICATIONS 1. Dispositif porte-pièce comprenant un corps, un arbre de maintien coulissant dans ledit corps mais non rotatif, une contre-pointe portée par une extrémité dudit arbre de 5 maintien et susceptible de supporter une extrémité de la pièce à usiner, et des moyens de réglage de la position axiale dudit arbre de maintien en faisant appel à un dispositif à vissage, caractérisé par un élément basculant tournant sur un axe solidàre^udit corps et relié à une extrémité desdits moyens de réglage, un premier et un 10 second éléments coulissant de façon co-axiale dans ledit corps parallèlement à l'axe de l'arbre de maintien, des éléments élastiques interposés entre lesdits éléments coulissants les sollicitant dans un mouvement d'écartement, le premier élément coulissant étant en prise avec l'autre extrémité de l'élément basculant pour transmet-15 tre à la pièce la force de maintien par l'intermédiaire des moyens de réglage et de l'arbre de maintien, une aiguille dont la rotation est entraînée par le mouvement axial du premier élément coulissant et un cadran gradué associé à ladite aiguille et dont la rotation est entraînée par le mouvement axial du second élément coulissant 20 provoqué par des moyens de réglage en position dudit second élément. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que cadran et aiguille sont reliés aux éléments coulissants par pignons et crémaillères. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé 25 par le fait qu'un système de commande par fluide fait tourner l'élément basculant en opposition contre les sollicitations des éléments élastiques, pour que la contre-pointe s'écarte de la pièce à usiner; 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'un repère est tracé sur le corps au voisinage du 30 cadran gradué pour indiquer la force de valeur minimale appliquée indépendamment de la position anguMre du cadran lorsque l'aiguille est pointée sur ledit repère.