Brevet FR2253596A1 — publié le 19750704

La-presente invention est relative un dispositif d'arrêt -automatique d'une machine comprenant un chariot mobile muni d'un écrou pouvant être rendu solidaire d'une vis-mère, a l'encontre de l'action d'organes élastiques, par rotation d'un arbre de commande L'invention s'applique notamment au retour automatique en position de départ des tours a fileter. On sait que, depuis que l'on utilise des outils de coupe aux carbures, les chariots des tours a fileter possèdent, pendant l'usinage, une vitesse de translation relativement élevée. Par conséquent, le débrayage manuel de l'écrou en fin de passe de filetage, utilisé auparavant, devient une opération dangereuse et difficile à réaliser avec précision. On connaît des dispositifs d'arrêt automatique de tel les machines En particulier, celui décrit dans le brevet français 2 044 467 est du type comprenant un mécanisme de débrayage comportant un levier dont une-extrémité est destinée à rencontrer en fin de course du chariot une butée fixe. Un tel dispositif permet l'arrêt du chariot quelle que soit la vitesse de translation de- celui-ci, lorsque le levier coopère avec la butée fixe, mais présente les inconvénients suivants: il nécessite un réglage extrêmement délicat de ses différentes pièces, en particulier à cause de l'utilisation d'une came à position instable, et, surtout, son montage sur une machine quel~ conque nécessite d'importantes modifications de l'arbre de commande de celle-ci. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif d'arrêt automatique qui soit simple et robuste, facile àrégler et qui puisse se monter sans aucune adaptation particulière sur l'arbre de commande de l'écrou. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type précité, caractérisé en ce que le levier est articulé à l'extrémité d'une manivelle pouvant être rendue solidaire en rotation de l'arbre de commande, des organes d'encliquetage du levier# étant prévus pour maintenir ce levier dans une position stable de blocage de l'arbre de commande en position d'embrayage, l'action de la butée sur l'extrémité du levier libérant ces organes d'encliquetage les uns des autres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés,sur lesquels: la Fig. 1 est une vue-partielle, en coupe transversale,d'une machine à laquelle est appliquée l'invention: la Fig. 2 en est une vue prise en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig.l,seuls l'équipage mobile et la vis-mère étant représentés; la Fig. 3 est une vue à plus grande échelle d'un dispositif suivant l'invention, monté sur l'arbre de commande de la machine des Fig. 1 et 2; les Fig.4,5 et 6 illustrent,à plus petite échelle,les différentes phases de fonctionnement du dispositif de la Fig.3,la Fig.5 montrant en outre le fonctionnement d'un levier supplémentaire de débrayage manuel; la Fig.7 est une vue de la face interne du levier basculant de ce dispositif. La machine représentée aux Fig.l et 2 est un tour à fileter dont le bâti 1 porte une vis-mère horizontale 2.Un chariot mobile longitudinalement le long de cette vis-mère,désigné dans son ensemble par la référence 3,peut glisser le long d'un support fixe 4 porté par le bâti 1.11 comprend un tablier 5,un berceau 6 pour la vismère et un demi-écrou d'embrayage 7 sur cette dernière.La chariot avance,pendant le filetage,vers la gauche de la Fig.2,et il porte un outil transversal rétractable (non représenté)pour le filetage. Le berceau 6 comprend deux extrémités 6a à face supérieure concave et lisse en contact avec la partie inférieure de la vis-mère 2 , et il est solidaire du tablier 5. Le berceau 6 est en appui à faible b frottement , par des saillies inférieures 6 , sur le support 4 . On voit que la vis - mère est suppor - tée à ses extrémités par le bâti et,à l'emplacement du chariot par le support~4 par l'intermédiaire du berceau 6. On évite ainsi tout battement de la vis-mère. Le demi-écrou 7 comporte, au-dessus de la vis mère 2, une console 8 dont la face inférieure,cylindrique,est taraudée au pas de la vis-mère 2;cette console s'étend dans le sens transversal sur un arc d'ouverture symétrique par rapport au plan vertical passant par l'axe de la vis-mère et de grandeur calculée en fonction de l'effort à transmettre en position embrayée. La console 8 fait-saillie sur une plaque verticale 9 dont deux queues d'aronde lO,couîissant dans des glissières prévues dans le tablier 5,permettent au demi-écrou 7 un mouvement de translation vertical par rapport à ce tablier 5.La position haute,c'est-à-dire débr#yêe,du demi-écrou 7 est représentee en traits mixtes sur la Fig. 1. Il est prévu,dans la plaque 9,une fenêtre verticale 11 si tuez entre les deux queues d'aronde lO.Un bloc 12,vissé au moyen d'une vis 13 sur la plaque 9,à l'aplomb de la fenêtre ll,porte,en saillie vers le bas de cette fenêtre ll,un téton 14.Un second téton 15,fixe dans un bloc 16 en saillie transversale sur le ber ceau 6 , s'étend vers le haut,en regard du téton 14.Les tétons, 14 et 15 sont espacés l'un de l'autre,etfun ressort de compression 17 est enfilé sur eux et prend appui sur les faces respectivement inférieure et supérieure de leurs blocs-supports 12 et 16.L'action du ressort 17 tend donc à écarter le demi-écrou 7 de la vis-mère 2 en soulevant la plaque 9. Le tablier 5 est muni d'un alésage horizontal 18, transversal à la direction de la vis-mère 2, et un arbre de commande 19, cannelé à une extrémité 20, traverse l'alésage 18. L'extrémité 20 fait saillie, du côte de la vis-mère 2, sous le bloc 16, et les cannelures de cette extrémité 20 engrènent avec une crémail lere verticale 21 vissée sur la plaque9. L'autre extrémité de l'arbre 19 porte un levier d'embrayage (non représenté) et, entre la sortie extérieure de l'alé- sage 18 et ce levier d'embrayage, est fixé un dispositif D d'arrêt automatique en fin de passe de filetage. Sous ce dispositif D, et sur toute la longueur de la machine, est fixée une tige 22 parallèle à la vis-mère 2 et sur laquelle est disposée une butée réglable a 23 présentant un épaulement 23a tourné vers l'arrière. L'ensemble du dispositif D est recouvert par un carter de protection 24 ouvert sur ses faces inférieure et postérieure et fixé sur une face latérale du chariot 3. Le dispositif D comprend un bloc 25 -fixe sur le chariot 3 et un ensemble articulé 26. Ce dernier se compose d'une manivelle 27 préeentant un collier de serrage 28 à vis 28a pour sa fixation sur l'arbre de commande 19, et une fourche à deux branches 29 perpendiculaires à l'axe de l'arbre 19 et parallèles entre elles. Un axe 30, parallèle à l'axe 19, relie les extrémités des deux branches 29. Sur cet arbre 30 est articulé un levier basculant 31 qui porte,#sur#sa face interne, opposée au levier de débrayage, un relief de verrouillage 32. Une vis de réglage 33 traverse horizontalement et vers l'avant, (c'est-à-dire vers la gauche de la Fig. 3) une saillie 34 prévue à l'extrémité supérieure du relief 32 et ménageant, tourné vers la direction d'avance du chariot, un épaulement à angle droit 35. La face avant du relief 32 présente une partie supérieure verticale a et une partie inférieure oblique 32a. Le levier 31 porte également, sur sa face opposée au relief 32, un téton 36. Un téton analogue 37 estprevu sur la face latérale correspondante du bloc 25, et un ressort de traction hélicoidal 38 est tendu entre les tétons 36 et 37. Le bloc 25 porte, sur sa face-arrière, une saillie 39 à face inférieure plane et à face d'extrémité verticale également plane.Une ferrure 40, vissée sur la face supérieure du bloc 25, porte un contacteur 41 à lame souple 42, une roulette 43 étant prévue à l'extrémité de cette lame souple et coopérant avec la surface périphérique du collier de serrage 28 de la manivelle 27. cette surface périphérique du collier 28 du côté avant est constituée d'un quart de cylindre 43a compris entre deux portions de plan43b. Ainsi, lors de la rotation de l'arbre 19, cette surface périphérique agit comme une came sur la roulette 43 et- la lame souple 42. Le bloc 25 porte également, à sa partie inférieure, un axe horizontal 44 sur lequel tourillonne-une manivelle 45. La face arrière du bloc 25 porte, au voisinage de son extrémité inférieure, un évidement 46 qui sert de logement, dans sa position de repos, l'axe d'extrémité 47, dirigé vers l'intérieur, de la manivelle 45. Un levier de commande manuelle, non représenté, est fixé sur l'arbre 44 à ltextérieur du carter 24. Lorsqu'il est logé dans l'évide- ment 46, l'axe 47-ne fait pas saillie vers l'arrière au-delà de la face postérieure du bloc 25. Enfin, le bloc 25 porte, sur sa face un contacteur 48 dont le poussoir de commande 49 est sollicite élastiquement vers l'arrière, en position de fermeture de ce contacteur. Lorsque le contacteur 48 est fermé, il actionne le recul de loutil, et ce pendant un t#emps prédéterminé T#, grâce à un temporisateur associé, au contacteur 48.Le montage électrique est tel que, si le contacteur 41 est fermé, le recul longitudinal rapide du chariot en position de départ, par exemple par des organes pneumatiques, a, lieu au bout du temps T. La Fig. 3 montre le dispositif D en position d'embrayage de l'écrou 7 sur la vis-mère 2 . Pour parvenir à cette position, on a fait tourner t au moyen du levier d'embrayage , l'arbre de commande 19 dans le sens de la flèche f La crémaillère 21 est par conséquent descendue , en entraînant la plaque 9 et le demi-écrou 7 , jusqu a ce que ce dernier vienne en prise sur la vis-mère, ce mouvement s'étant opéré à l'encontre de la force du ressort 17 . Dans cette position d'embrayage , l'écrou 7 est descendu juste assez pour être en prise sur la vis-mère, mais il n'appuie pas sur celle-ci . La face horizontale de l'épaulement 35 , tournée vers le haut se trouve alors exactement au niveau de la face inférieure de la saillie 39 .Sous l'action du ressort 38 , le relief 32 vient donc s'encliqueter sous la saillie 39 .La pénétration de ces deux reliefs l'un sous l'autre est limitée par la venue en butée de l'extrémité de la vis de réglage 33 sur la face arrière de la saillie 39. Dans-cette position stable , la face verticale avant du levier 31 presse sur le poussoir 49, ouvrant ainsi le contacteur 48. La longueur du levier 31 est telle que l'extrémité inférieure de ce levier se trouve en-- regard de ltepaulement 23a de la butée fixe 23 . De plus , la forme extérieure du collier 28 est telle que le contacteur 41 est également ouvert , la roulette 43 étant en appui sur la partie cylindrique 43a de ce collier 28. Le fonctionnement du dispositif ainsi décrit est le suivant: La position de la butée 23 sur sa tige support 22 est réglée de telle sorte que , lorsque la passe de filetage du chariot est terminée , la face avant de l'extrémité inférieure du levier 31 vienne au contact de. la face verticale de l'épaulement 23a .C'est la position qui est représentée aux Fig. 3 et 4. Le chariot continuant à avancer,puisque l'écrou est toujours embrayé sur la vis-mère,##le levier 31 commence à basculer autour de son axe 30, a l'encontre de la force du ressort 38 (Fig. 5). Par suite, le relief 32 commence à se dégager de dessous a saillie 39. A ce stade du mouvement, la manivelle 27, et par suite l'arbre de commande 19, n'ont pas bougé; le contacteur 41 est par conséquent toujours ouvert. Par contre, dès le début du mouvement de basculement du levier 31, la pression sur le poussoir 49 se rel che,et le contacteur 48 se ferme, provoquant le recul transversal de l'outil pendant le temps prédéterminé T. La poursuite du mouvement en avant du chariot 3 provoque le dégagement du relief 32 de dessous le relief 39, et, sous l'action du ressort 17, le demi - écrou 7 s'écarte brusquement de la vis-mère 2 en entraînant l'arbre de commande 19 dans le sens de la flèche fl opposé au sens indiqué par la flèche f. La manivelle 27 entraîne donc brusquement vers le haut le levier 31, et, sous l'action du ressort 38, celui-ci prend la position rétractee indiquée à la Fig. 6, dans laquelle il est appliqué contre le bloc 25, mais à un niveau plus élevé que précédemment. La face oblique 32a du relief 32 adoucit le mouvement de retour du levier 31 en position verticale. Pendant son mouvement de rotation, le collier de serragé 28 a fermé le contacteur 41, en faisant venir la roulette 43 sur une face plane 43b du collier 28, ce qui donne l'autorisation de fonctionnement au dispositif de recul rapide, qui doit fonctionner lorsque le temps prédéterminé T s'est écoulé. Le contacteur 41 est donc un contacteur de sécurité qui assure que le recul rapide du chariot en position de départ ne pourra s'effectuer que si les demi-écrous sont débrayés de la vis-mère. Lorsque le chariot est revenu à sa position de départ, il est prêt pour une nouvelle utilisation par simple embrayage de l'écrou au moyen du levier d'embrayage. Lorsque l'opérateur nta que quelques pièces à usiner, et ne désire pas régler les butées, comme c'est nécessaire lorsqu'on veut utiliser le dispositif d'arrêt automatique, l'operateur peut manoeuvrer le levier de débrayage manuel porté par l'axe 44 de la manivelle 45: en faisant tourner cet axe 44 dans le sens fl, la manivelle 45 repousse, par son axe d'extrémité 47, le levier 31, de la même façon que le fait la butée 23 en fonctionnement a#utomatique. C'est cette position de la manivelle 45 qui est représentée sur la Fig. 5. Le dispositif selon l'invention peut se monter facilement sur un grand nombre de tours à fileter du commerce: son montage, très simple, les met alors à même de fournir des cadences d'usinage très rapides, cadences utilisant à plein toutes les ressources apportées maintenant aux outils de coupe par les aciers modernes. - FEVENDICATIONS 1.- Dispositif d'arrêt automatique d'une machine comprenant un chariot mobile muni d'ut écrou pouvant être rendu solidaire d'une vis-mère, à l'encontre de l'action d'organes élastiques,par rotation d'un arbre de commande, du type comprenant un mécanisme de débrayage comportant un levier dont une extrémité est destinée à rencontrer en fin de course du chariot une butée fixe, caractérisé en ce que le levièr (31) est articulé a l'extre- mité d'une manivelle (27) pouvant être rendue solidaire en rotation de l'arbre de commande (19), des organes (32 - 38 - 39) d'encliquetage du levier étant prévus pour maintenir ce levier dans une position stable de blocage de l'arbre de commande en position d'embrayage, l'action de la butée (23 - 23a) sur l'extrémité du levier (31) libérant ces organes d'encliquetage les uns des autres. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les organes d'encliquetage du levier comprennent un relief (32) solidaire du levier (31), un organe élastique (38) sollicitant ce levier dans le sens de l'avance du chariot (3), et une saillie (39), solidaire de ce chariot, sous laquelle le relief pénètre, sous l'action de l'organe élastique, lorsque l'arbre de commande (19) estenposition d'embrayage. 3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens (33) de réglage de la profondeur de la pénétration du relief (32) sous la saillie (39). 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 è 3, caractérisé en ce qu'il Comporte en outre des- organes (44-45 - 47) de libération manuelle des organes d'encliquetage les uns des autres. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, dans le cas où le chariot est muni d'un organe de travail rétractable, le dispositif comprend un contacteur -(48) pour commander le retrait de cet organe de travail, ce contacteur étant agencé pour se fermer lors de la rencontre du levier (31)- et de l-a-butée fixe (23-23a). 6.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérise en ce que le ~contacteur (48) est muni d'un poussoir (49) sollicité élastiqulement vers sa position de fermeture du contacteur et maintenu en position d'ouverture du contacteur par le levier (31) lorsque ce dernier est dans ladite position stable. 7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que, dans le cas où la machine comprend un dispositif de retour du chariot en position de départ, il comprend un temporisateur, associé audit contacteur (48)pour commander ce retour après un intervalle de temps prédéterminé compté a partir de la fermeture du contacteur 8.- Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second contacteur (41) agencé pour maintenir ouvert le circuit de commande du retour du chariot (3) lorsque l'arbre de commande (19) est dans sa position d'embrayage et pour fermer ce circuit lorsque l'arbre de commande atteint sa position de débrayage. 9.- Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la manivelle (27) comprend un collier de serrage (28) dont la surface périphérique extérieure forme une came (43a a -43b) sur laquelle prend appui une lame souple (42 - 43) de commande du second contacteur (41), la forme de cette came étant telle que la lame souple ferme ce second contacteur lorsque l'arbre de commande atteint sa position de débrayage.