Brevet FR2237187A1 — publié le 19750207

Lorsqu'on procède à un perçage ou à un Terrage, le couple transmis à 1 1outil ne doit pas dépasser une valeur déterminée de façon à éviter la casse de cet outil. On connaît, à l'heure actuelle, divers dispositifs qu'on interpose entre ltoutil et son organe d'entraînement et qui fournissent, lorsque le couple résistant atteint une valeur donnée, un signal de commande qui peut être utilisé par exemple pour arrêter l'putil ou-dégager l'outil de son perçage. Les détecteurs de couple actuellement réalisés sont le plus souvent pneumatiques ou hydrauliques et relativement compliqués. La présente invention a pour objet un détecteur de couple de construction particulierement simple, qui est destiné à être interposé entre un organe d'entraînement et une douille porte-outil montée pivotante par rapport à cet organe d'entrainement et qui présente un faible délai de réponse. Ce détecteur de couple est caractérisé en ce qu'il comporte une bague montée coulissante axialement sur 1' organe d' entraîne- ment de l'outil, mais solidaire en rotation de cet organe1 et qui porte des bossages à flanc incliné propres à coopérer avec des bossages à flanc incliné prévus sur la douille porte-outil de fa çon à entraîner cette douille en rotation, des moyens élastiques calibrés tendant à déplacer la bague vers la douille porte-outil, un cristal piezo-électrique logé dans l'extrémité de -l'organe d'entraînement, et un percuteur qui est solidaire de la bague et -est disposé de façon à se trouver en contact du cristal quand la bague est en position d'entraînement. Quand le couple résistant est faible, les moyens élastiques maintiennent ÉLa bague à proximité de la douille porte-outil et les flancs inclinés des bossages de cette bague sont au- contact des flancs inclinés des bossages de la douille, de sorte que cette dernière est entraînée en rotation. Le couple résistant augmentant, les bossages de la douille exercent sur ceux de la bague une poussée qui tend à éloigner la bague de la douille contre l'action des moyens élastiques. Quand ce-couple atteint une valeur donnée, fonction du calibrage des moyens élastiques, les bossages de la bague échappent à ceux de la douille, puis la bague est ramenée brutalement à sa position de départ par les moyens élastiques. Le percuteur vient frapper le cristal piezo-électrique qui émet un signal électrique.Ce signal peut être utilisé par exemple pour ar prêter l'organe d' entraînement ou le reculer. Les moyens élastiques peuvent être constitués par un ressort taré interposé entre la bague et un épaulement de l'organe d'entraînement. Le cristal peut être connecté à une électrode noyée dans l'organe d'entraînement et à proximité de laquelle se trouve une bague collectrice fixe. La tension fournie par le cristal est transmise à la bague sous forme d'étincelle. a a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de détecteur de couple selon l'invention, avec référence au dessin annexé dans lequel La Fig. 1 est une vue en coupe du détecteur de couple, La Fiv. 2 est une vue en perspective de la bague. Au dessin, on voit en 1 un axe qui est relié à la broche 2 d'une machine-outil, par exemple par un emmanchement conique, et sur l'extrémité duquel une douille porte-outil 3 est montée pivotante par l'intermédiaire dJune butée à billes 4 et d'une bague 5 en une matière auto-lubrifiante. Cette douille est maintenue en place par une vis 6, une butée à billes 7 étant interposée entre la tête de la vis 6 et un épaulement interne 3a de la douille. Une bague 8 est montée mobile axialement sur l'axe 1, au voisinage de l'extrémité interne de la douille 3, mais en est rendue solidaire en rotation par une clavette 9 traversant des lumières lc de l'axe. La face latérale de cette bague, qui est tournée vers la douille, comporte des créneaux ou bossages 10; le flanc lOa de ces bossages qui est tourné vers l'avant, comptetenu du.sens de rotation de l'axe 1 (flèche ff est incliné comme on le voit au Fig. 1 et 2.La face latérale de la douille, qui est tournée vers la bague 8 comporte également des créneaux ou bossages Il qui présentent un flanc incliné lla et qui sont dis posés de façon que les flancs îoa des bossages 10 puissent venir s'appliquer sur les flancs lla des bossages 11. Un ressort calibré 12 interposé entre la bague 8 et un épaulement la de l'axe 1, tend à -déplacer cette bague vers la douille 3. Dans un évidement axial lb de 1 'axe 1 est disposé un cristal piezo-électrique 13 au contact duquel se trouve normalement un percuteur 14 mobile dans cet évidement et-solidarisé avec la bague 8 par la clavette 9. Ce cristal 13 est connecté par un conducteur isolé 15, qui est engagé dans une rainure périphérique longitudinale 14a du percuteur 14, à une électrode isolée 16 encastrée dans l'axe 1. L'électrode 16 est mobile en regard d'une bague collectrice 17 qui est portée isolée dans un support 18 et est reliée par un conducteur 19 au primaire d'un transformateur abaisseur de tension 20.- Le secondaire de ce transformateur est connecte à un relais à transistors 21 qui commande une electro-valve 22. Celle-ci commande à son tour le mouvement d'avance et de recul de la broche 2. Le dispositif qui vient.d'ê;tre décrit fonctionne de la façon suivante. En temps normal, le ressort 12 maintient les bossage 70 en contact avec les bossages Il de sorte que l'axe 1 entraîne en rotation la douille 3, les flancs Ila étant au contact des flancs lOa. Lorsque le couple résistant arrive au voisinage dtune valeur déterminée, fonction du tarage du ressort 12, les flancs lOa des bossages 10 glissent sur les flancs lîa des bossages Il et la bague 8 recule en entraînant le percuteur 14. Puis les bossages 10 échappent aux bossages ll-et la bague, rappelée par le ressort 12, revient brutalement dans sa position initiale. Le percuteur 14 vient ainsi frapper le cristal 13 qui engendre une tension électrique conduite à l'électrode 16 par le conducteur 15. Entre cette électrode et la bague collectrice 17 se produit une étincelle qui transmet la haute tension instantanée à la bague et de là au transformateur 20. Le courant induit au secondaire du transformateur fait fonctionner le relais 21 qui commande l'électro-valve 22; la broche 2 recule Il va de soi que la présente invention ne doit pas être consi dérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. Csest ainsi que, dans 1 'exemple représenté, la bague 8 et la douille 3 compor- tent chacune deux bossages; elles peuvent en comporter davantage; mais il est préférable que la distance entre deux bossages successifs permette au signal délivre par le cristal 13 d'assurer la commande du recul de façon que ce recul se produise au premier choc du percuteur et non pas après deux ou plusieurs chocs. De toutes façons, le couple résistant ne peut dépasser la valeur de réglage. REVENDICATIONS I. - Détecteur de couple destiné à être interposé entre un organe d'entraînement et une douille porte-outil, montée pivotante par rapport à l'organe d'entraînement, caractérisé en ce qu'il comprend une bague montée coulissante axialement sur l'organe d'entraînement de l'outil mais solidaire en rotation de cet organe, et qui porte des bossages à flanc incliné propres à coopérer avec des bossages à flanc incliné-prévus sur la douille porte-outil de facon à entraîner cette douille en rotation, des moyens élastiques calibrés tendant à déplacer la bague vers la douille porte-outil, un cristal piezo-électrique logé dans l'extrémité de l'organe d'entraînement, et un percuteur qui est solidaire de la bague et est disposé de façon à se trouver au contact du cristal quand la bague est en position d'entra^nement. 2. - Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont constitués par un-ressort taré interposé entre la bague et un épaulement de l'organe d'entralnement. 3 - Détecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le cristal piezo-électrique est connecté à une électro- de noyée dans 1 'organe d 'entraînement et à proximité de laquelle se trouve une bague collectrice fixe. 4. - Détecteur selon lune quelconque des revendications pré cémentes, caractérisé en ce que le cristal piezo-électrique est disposé dans un évidement de l'organe d'entraînement 5. - Detecteur selon larevendication 4, caractérisé en ce que le percuteur est également disposé dans un évidement de l'organe d'entraînement et est rendu solidaire de la bague par une clavette traversant une lumière de 1 'organe d'entraînement.