Brevet FR2314019A1 — publié le 19770107

La présente invention concerne un diviseur automatique, notamment pour machine-outil telles que fraiseuse, perceuse, etc. Les diviseurs automatiques connus comportent un plateau cranté d'encoches ou munis de trous dans lesquels peut plonger un doigt à ressort, muni d'un système de levier, qui sert au verrouillage du plateau dans une position déterminée. La commande de la rotation du plateau ou du doigt est effectuée automatiquement par l'intermédiaire d'une vis sans fin et au moyen d'un moteur ou d'un système à cliquets. La rotation du plateau doit être effectuée dans un sens pour obtenir la rotation d'un angle prédéterminé pour permettre l'engage- ment précis d'un doigt de positionnement de verrouillage sur lequel repose tout l'effort. Un tel diviseur est relativement compliqué et délicat et n'est pas utilisable pour supporter directement la pièce à usiner ou un pot de serrage. La présente invention a pour objet un diviseur automatique de conception nouvelle, à commande hydro-pneumatique, et dans lequel le positionnement et le blocage sont séparés, l'efficacité du blocage étant très élevée et permettant d'utiliser la partie rotative du diviseur comme support d'un plateau porte-pièce ou d'un pot de serrage, par exemple un pot de serrage tel que décrit dans le brevet français No.2 196862. Le diviseur automatique selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un bâti présentant au moins un alésage cylindrique et une partie conique entre lesquels s'étend une partie plane, un corps mobile rotativement et axialement dans l'alésage du bâti et présentant également une partie plane et une partie conique de forme conjuguée à celle du bâti, la partie plane constituant la face d'un premier piston, un deuxième piston, libre se déplaçant dans un alésage du bâti et agissant sur une couronne dentée solidaire du corps mobile et coopérant avec une vis sans fin d'entrafnement montée dans le bâti, des taquets de division fixés amoviblement et circulairement sur le corps mobile et susceptibles d'etre positionnés angulairement, des moyens d'entraînement de la vis sans fin, des moyens pneumatiques de positionnement angulaire du corps mobile comportant un doigt susceptible de s'engager dans un trou conique latéral des taquets pour assurer le positionnement angulaire du corps mobile, et des moyens hydrauliques de blocage et de déblocage du corps mobile dans le bati, agissant axialement sur lesdits premier et deuxième pistons, le blocage étant assuré par la pression des parties coniques l'une sur l'autre. Grace aux taquets amovibles et réglables, le diviseur selon l'invention présente une grande souplesse d'utilisation. Le blocage hydraulique par cône assure le maintien angulaire de la pièce à usiner avec une très grande sécurité. D'autre part, l'huile du système hydraulique, assure non seulement le blocage et le déblocage du diviseur en agissant sur chacun des pistons, mais également la lubrification facilitant la rotation du corps central mobile dans le bâti. L'alimentation du diviseur est de préférence exclusivement pneumatique, un vérin hydropneumatique à double effet assurant dans un sens le blocage et dans l'autre sens le déblocage, les sections étant choisies de telle sorte que la pression de blocage est sensiblement supérieure à la pression de déblocage. Il est évident que la pression de déblocage ne constitue qu'un moyen auxiliaire facilitant l'entrainement du corps mobile. Cette pression réduite n'entraine donc pas de fuite dans la partie conique. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention. La figure 1 représente une vue d'arrière en élévation d'un diviseur selon l'invention. La figure 2 en représente une vue en élévation de face avec une coupe partielle du vérin oléopneumatique. La figure 3 en représente une vue en plan de dessus, en coupe partielle au niveau de la vis sans fin, selon III-III, figure 4. La figure 4 en représente une vue en élévation et en coupe selon A-A de la figure 3, montrant également des coupes partielles selon B-B, C-C, D-D, figure 3. Le diviseur se compose essentiellement d'un bati fixe 1 destiné à être fixé sur la table d'une machine-outil au moyen de brides de serrage stenga- geant dans une rainure en queue d'aronde 2 et d'un corps 3 mobile en rotation et en translation dans le bati 1. Le båti 1 présente un premier alésage 4, un second alésage 5, une surface horizontale 6 au-dessus de laquelle s'étend une surface conique rectifiée 7 et une face supérieure 8 dans laquelle est logée une garniture de joint 9 àhaute résistance. De son coté le corps mobile 3 présente une partie cylindrique 10 dans laquelle sont logées trois garnitures 11, 12 et 13 servant à séparer l'un de l'autre les circuits pneumatiques et hydrauliques, une face plane 14 située au-dessus de la face 6, une surface conique 15 rectifiée venant s'appliquer exactement contre la surface conique 7 du 5pâti, et une portée plane 16 venant comprimer la garniture 9 et assurer l'étanchéité en toute circonstance. Le corps mobile 3 porte une couronne dentée 17 fixée en rotation par une clavette 18 et retenue axialement au moyen d'un écrou 19 vissé sur le corps 3 et dont la partie extérieure vient s'appliquer contre une garniture de joint 20 du bâti pour retenir l'huile librifiant la couronne dentée 17 et une vis sans fin 21 coopérant avec la couronne dentée et montée dans le bâti. Dans l'alésage 5 est monté un piston libre 22 portant deux garnitures de joint 23 et 24. Le piston 24 est destiné à exercer une pression vers le bas sur la couronne 17. Le corps mobile 3 porte des taquets de division 25 fixés amoviblement sur le corps 3 au moyen de vis 26 dirigées obliquement et coopérant avec un écrou 27 pouvant etre déplacé dans une rainure en T 28. Les taquets 25 peuvent dont être positionnés angulairement à volonté sur le corps 3. Etant donné o que l'on utilise généralement des pas de 100, éventuellement 50 on a prévu également un positionnement déterminé au moyen de goupilles 29 présentant un léger jeu radial pour la raison suivante : positionnement précis des taquets sur le corps 3 est assuré par les surfaces cylindriques rectifiées 30 et 31, l'obliquité des vis 26 plaquant les surfaces des taquets contre les surfaces du corps mobile. Le jeu radial des goupilles 29 est prévu pour ne pas gener ce positionnement au moyen des faces 30 et 31.Chaque taquet 25 présente un trou latéral conique 32 dans lequel vient s'engager un doigt 33 de positionnement angulaire actionné par un levier 34 articulé autour d'un point fixe 62 et dont l'autre bras est entamé par un piston pneumatique 35. Chaque taquet 25 porte une butée 36 susceptibe d'occuper une position haute et une position basse fixée à la main et visible sur le côté en 37 (fig. 1). Cette butée 36 coopère avec une mini-valve 38 constituée par un trou de fuite. Selon que la butée 36 est en position basse ou haute, la valve 38 est obturée ou non lorsque la butée passe au-dessus de la valve, déclenchant ou non une commande pneumatique. L'un des taquets 25, deux de ces taquets dans le cas d'un travail aller et retour de la machine sur laquelle est monté le diviseur, porte en outre une seconde butée ou came 39 dirigée radialement (fig. l) et coopérant avec une autre mini-valve, non représentée, qui a pour but de signaler la fin d'un cycle de division et d'annuler l'ordre d'avance du diviseur lorsque la machine travaille dans un seul sens, l'avance étant généralement commandée par des butées de fin de course de la table de la machine. La vis sans fin 21 est entraidée au moyen-d'un moteur pneumatique 40 par des pignons 41 et 42. Elle peut être également entrainée à la main au moyen d'un tambour gradué 43 si l'on désire actionner manuellement le diviseur, notamment lors du positionnement initial du diviseur. La vis 21 présente un jeu axial de manière à ne pas gêner le positionnement des taquets 25 par le doigt 33. Ce jeu est rattrapé au moyen d'un ressort 44. La vis sans fin 21 est montée dans des paliers à billes et à rouleaux visibles à la figure 3. Le bâti porte ne outre une couronne graduée 45 pour le positionnement angulaire des taquets 25, notamment dans le cas où l'on n'utilise pas les goupilles 29. Le levier 34 coopère en outre avec une mini-valve 46 qui enregistre la position du levier 34, c'est-à-dire la position engagée ou non du doigt de positionnement 33. Le diviseur est à fonctionnement oléopneumatique à alimentation exclusivement pneumatique. A cet effet, il comprend un vérin oléopneumatique 47 (fig. 2) comportant une entrée d'air comprimé 48 , un piston pneumatique 49 à double effet se déplaçant dans un alésage 50 et relié par une tige 51 par un piston hydraulique 52. Le piston 52 se déplace dans-un alésage 53. Il constitue un vérin hydraulique à double effet. Dans la position représentée à la figure 2 le piston 52 est dans sa position extreme reculée. Dans cette position il chasse l'huile située en arrière du piston à travers un canal 54 (fig.4) entre les faces planes 6 et 14, ce qui a pour effet de soulever le corps mobile 3 par rapport au bati 1 et d'assurer le déblocage des cônes 7 et 15.Ce déplacement axial est de l'ordre de quelques centièmes de millimètres, ce déplacement étant absorbé par l'élasticité de la garniture du joint 9. Lorsque le piston 52 est poussé vers l'avant, l'huile se trouvant lui est chassée par un canal 55 dans la chambre du piston libre 22 et vient pousser celui-ci vers le bas en entraînant le corps 3 par sa couronne 17 ce qui a pour effet d'assurer le blocage des cones 7 et 15. La pression de blocage est beaucoup plus grande que la pression de déblocage. En outre, en position de déblocage, les surfaces 6 et 14 sont lubrifiées et un film d'huile s'étend entre les surfaces coniques 7 et 15, facilitant la rotation du corps 3. La course du piston 22 est de l'ordre de l/lOme de millimètres.En position de blocage,- aucun effort n'est exercé sur le doigt de positionnement 33, tandis qu'en position débloquée, ce doigt 33 ne doit vaincre qu'une très légère résistance pour positionner le taquet se trouvant en face de lui d'où une usure pratiquement nulle du doigt et du trou conique du taquet. Le corps 3 comporte en outre un bouchon de purge 63 (figure 3) dans sa partie supérieure. Le diviseur a été représenté avec un module de serrage 64, tel que décrit dans le brevet français No 2 186 862 au nom de la déposante et dont la description ne sera pas reprise ici, mais il est possible de l'utiliser d'une autre manière, par exemple en fixant sur le corps mobile 3 un plateau auxiliaire 65 (moitié de droite de la figure 1) pour la fixation de la pièce à utiliser au moyen de brides. Le plateau 65 est fixé par des vis se vissant dans des trous 67 (fig. 3) du corps 3. Pour son utilisation avec le module de serrage le bâti 1 présente deux conduits 56 et 57 pour l'air comprimé destiné à commander le module de serrage oléopneumatique, ces conduits communiquant respectivement avec des canaux 58 et 59 ménagés dans le corps mobile 3 et qui nécessitent précisément la présence des garnitures de joint 11, 12 et 13.Les canaux 58 et 59 débouchent respectivement dans des conduits 60 et 66 communiquant respectivement avec les chambres des pistons primaire et secondaire du module de serrage. Un second conduit de communication 61 est prévu pour le desserrage du module comme décrit dans le brevet français 2 186 862. Le diviseur est essentiellement destiné à fonctionner automatiquement, de la manière suivante: le doigt de positionnement 33 étant en retrait, le moteur pneumatique 40 est lancé par une commande pneumatique, par exemple une mini-valve montée sur la machine-outil et actionnée par la table et entraine la vis sans fin 21 qui entraine le corps mobile 3 en rotation par sa couronne 17, jusqu a ce qu'une butée 36 en position basse de l'un des taquets 25 vienne faire réagir la mini-valve 38, ce qui a pour effet de stopper le moteur 41 et de commander l'actionnement du piston 35 pour l'amener de la position 341à la position représentée à la figure 4. le doigt de positionnement 33 s'introduisant dans le trou conique 32 du taquet se trouvant en face de lui. Le levier 34' étant déplacé, la mini-valve 46 réagit et commande l'actionnement du vérin oléopneumatique 47 qui assure le blocage du corps mobile 3. Le déblocage du corps 3 est assuré par une mini-valve actionnée par la table de la machine sur laquelle est monté le diviseur. Simultanément au déblocage, le piston 35 est repoussé vers la gauche en retirant le doigt 33, ce qui a pour effet de libérer le corps 3. Le déplacement du levier 34 est détecté par la minivalve 46 qui commande le démarrage du moteur pneumatique 40, c'est-à-dire l'avance du diviseur et ainsi de suite. REVENDICATIONS 1. Diviseur automatique, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti présentant au moins un alésage cylindrique et une partie conique entre lesquels s'étend une partie plane, un corps mobile rotativement et axialement dans l'alésage du bâti et présentant également une partie plane et une partie conique de forme conjuguée à celle du bati, la partie plane constituant la face d'un premier piston, un deuxième piston, libre, se déplaçant dans un alésage du bâti et agissant sur une couronne dentée solidaire du corps mobile et coopérant avec une vis sans fin d'entrainement montée dans le bâti, des taquets de division fixés amoviblement et circulairement sur le corps mobile et susceptibles d'être positionnés angulairement, des moyens d'entrafnement de la vis sans fin, des moyens pneumatiques de positionnement angulaire du corps mobile comportant un doigt susceptible de s'engager dans un trou conique latéral des taquets pour assurer le positionnement angulaire du corps mobile, et des moy ens hydrauliques de blocage et de déblocage ducorps mobile dans le bâti, agissant axialement sur lesdits premier et deuxième pistons, le blocage étant assuré par la pression des parties coniques 11 une sur l'autre. 2. Diviseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vis sans fin présente un jeu axial autorisant un certain déplacement angulaire du corps mobile par rapport au bâti. 3. Diviseur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une alimentation exclusivement pneumatique actionnant les moyens hydrauliques par l'intermédiaire d'un vérin hydropneumatique à double effet assurant dans un sens le blocage et dans l'autre sens le déblocage. 4. Diviseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque taquet comporte au moins une butée destinée à actionner une minivalve, chaque butée étant susceptible d'occuper deux positions, l'une active et l'autre inactive. 5. Diviseur selon ltune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des goupilles pour le positionnement des taquets sur le corps mobile selon un angle donné. 6. Diviseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bâti présenteXalésages, soit un alésage pour chacun des pistons. 7. Diviseur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins un taquet comporte une deuxième butée destinée à actionner une minivalve signalant la fin d'un cycle. 8. Diviseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les taquets présentent des surfaces d'appui radiales rectifiées coopérant avec des surfaces d'appui rectifiées du corps mobile, l'appui étant assure ré par des vis de fixation obliques. 9. Diviseur selon les revendications 5 et 8, caractérisé en ce que les goupilles de positionnement présentent un jeu radial.