Brevet FR2266572A1 — publié le 19751031

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation en fluide à travers une broche tournante de machine-outil et plus particulièrement d'une fraiseuse. On sait depuis fort longtemps que lors du travail d'une machine-outil l'échauffement de l'outil limite la vitesse d'avance de l'outil dans la matière à usiner ainsi que la précision obtenue dans }'usinage en raison de la dilatation de l'outil. Divers dispositifs ont été conçus pour réduire cet échauffement et améliorer la vitesse d'usinage. On sait que l'on a imaginé depuis fort longtemps d'arroser l'outil avec un liquide dans la zone ou s'effectue le contact entre la partie active de l'outil et la pièce à usiner. On a également réalisé dans la broche de l'outil, un système de canalisations destinées à évacuer la chaleur qui se crée par frottement de l'outil. Plus récemment, on a cherché à amener le fluide de refroidissement directement par l'axe de la pièce porte-outil. Un tel moyen peut être facilement mis en oeuvre sur un tour où l'outil subit des déplacements d'amplitude limitée mais devient plus complexe lorsque l'on veut l'appliquer à un outil animé de mouvements rapides comme c'est le cas dans une fraiseuse. Le but poursuivi par les inventeurs a donc été de réaliser un dispositif simple, facilement adaptable à une fraiseuse de modèle classique tout en fournissant un dispositif à usages multiples susceptible de transmettre à l'outil, suivant le besoin, un fluide liquide ou un gaz. L'objet de l'invention est donc un dispositif assurant l'alimentation axiale de la broche creuse suivant la demande avec un fluide gazeux et un liquide, comprenant deux sources de fluides sélectionnées grace à un bloc de distribution sélectif d'où sort une canalisation, aboutissant perpendiculairement à l'axe de la broche à une canalisation axiale située dans le piston de desserrage de l'outil, prolongée axialement dans ce dernier par un premier tube axial relié rigidement audit piston, ledit premier tube étant raccordé par un joint de raccordement à un deuxième tube axial vissé sur un élément solidaire de la broche tournante, caractérisé en ce que le joint de raccordement assure l'étan chéité de la liaison entre le premier et le deuxième tube pendant la rotation de la broche et autorise le coulissement du piston de desserrage pour débloquer l'outil de la broche lorsque cette dernière est immobile. Les caractères avantageux de l'invention apparaîtront mieux en se reportant à l'exemple de réalisation concernant- une fraiseuse décrit ci-dessous en référence à : la figure 1 donnant une représentation schématique du joint de raccordement et des canalisations, la figure 2 représentant le schéma d'alimentation de la broche en liquide et en fluide gazeux. Si l'on se reporte à la figure 1, on voit sur la gauche de la figure, en 1. le piston du vérin de desserrage des outils. On connatt le principe de son fonctionnement : Lorsque ce piston se déplace vers la droite, il pousse les parties intermédiaires 2, 3 et 4 de la broche 6 qui agissent sur l'élément élastique de serrage 5 de l'outil et dégagent ce dernier. Cette opération ne peut évidemment avoir lieu que lors de l'-arrêt de la rotation de la broche 6 porte-fraise. Lorsque la broche 6 est en rotation, le fluide provenant des sources de fluide doit pouvoir pénétrer et circuler sans fuite à travers le piston 1 et aboutir à l'axe 7 de la broche. A cet effet, on a disposé un joint tournant entre ces éléments. L'objet de l'invention a été d'agencer les pièces de telle sorte que le joint assure l'étanchéité lors de la rotation de la broche 6 et n'interdise pas la translation du piston 1 lors du dégagement de l'outil [ la broche 6 ne tournant pas pendant ce temps). On voit en 10 la canalisation d'alimentation pénétrant perpendiculairement à l'axe de la broche dans le piston 1. Cette canalisation est prolongée par un premier tube 11 relié à un manchon 12 lui-même solidaire du piston 1 par l'intermédiaire d'une vis 13. Du cté de la broche tournante 6, on voit en 14 le deuxième tube.Ce deuxième tube 14 tourne avec la broche alors que le premier tube 11 est immobile. Entre le manchon 12 et le deuxième tube 14, l'étanchéité est assurée grâce à un joint sur flanc 15. Le deuxième tube 14 est relié mécaniquement à un manchon intermédiaire 16 par un double roulement à billes 17 et 18. L'étanchéité à la jonction entre la canalisation 10 et le premier tube Il est complétée grâce aux joints toriques 20 et 21. L'étanchéité entre la broche 6 et le deuxième tube est assurée par des joints disposés à la manière connue de l'homme de l'art entre les pièces intermédiaires par exemple en 22 et 23, de sorte que l'on conçoit aisément que pendant la rotation de la broche, le fluide sélectionné, gaz ou liquide est envoyé vers l'outil à travers le canal 7 de la broche. Lorsque la broche est arrêtée et que le piston pousse l'élément intermédiaire 2 solidaire de la broche 6, le piston 1 est en position avancée, il a donc été nécessaire que le premier tube 11 se soit lui aussi déplacé vers la droite pour éviter le cisaillement de la canalisation 10. Cette opération est effectuée très simplement par l'intermédiaire de la-piece 12 solidaire d'une part du piston 1 et d'autre part du premier tube 11. Le schémade la figure 2 décrit l'alimentation de la canalisation 10 en fluide. Le récipient de fluide gazeux 25 alimente le bloc de distribution 26 à travers une électro-vanne 27 et un limitateur de débit 26 réglable. Le récipient 30 contenant le fluide liquide utilisé, alimente en liquide le bloc de distribution 28 à travers une électro-vanne 31 et un limitateur de débit réglable 32. Le bloc de distribution 26 sélectionne en fonction des ordres reçus le fluide à faire entrer dans la machine outil. Bien que le dispositif qui vient d'être décrit paraisse le plus avantageux pour assurer l'alimentation axiale en fluide de l'outil d'une fraiseuse, on comprendra aisément que suivant une situation technique particulière correspondans à l'alimentation d'un autre outil soumis à une rotation et à des translatiens, on puisse apporter au dispositif décrit ci-dessus diverses modifications consistant à remplacer certains éléments par d'autres éléments plus appropriés mais remplissant des fonctions techniques équivalentes sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1/ Dispositif assurant l'alimentation axiale de la broche creuse suivant la demande avec un fluide gazeux et un liquide, comprenant deux sources de fluides sélectionnées grâce à un bloc de distribution sélectif d'où sort une canalisation, aboutissant perpendiculairement à l'axe de la broche à une canalisation axiale située dans le piston de desserrage de l'outil, prolongée axialement dans ce dernier par un premier tube axial relié rigidement audit piston, ledit premier tube étant raccordé par un joint de raccordement à un deuxième tube axial vissé sur un élément solidaire de la broche tournante, caractérisé en ce que le joint de raccordement assure l'étanchéité de la liaison entre le premier tube t11) et le deuxième tube t14) pendant la rotation de la broche t6) et autorise le coulissement du piston (1) de desserrage pour débloquer l'outil de la broche t6) lorsque cette dernière est immobile. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier tube (11) est rendu solidaire du piston t13 par l'intermédiaire d'un manchon t12) relié au piston t13 par une vis (13). 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la liaison entre la broche (6) et le piston (1) est assuré par des roulements à billes (17 et 18) disposés entre le deuxieme tube (14) et un manchon (16) solidaire du piston t1) pendant la rotation de la broche (6). 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étanchéité entre le premier tube t113 et le deuxième tube t143 est assurée par le joint sur flanc (15).