Brevet FR2354843A1 — publié le 19780113

La présente invention a pour objet un appareil à tarauder. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique du façonnage et notamment à celui du taraudage. Les apparails à tarauder connus ne sont généralement utilisa bles que pour une gamme lim-itée de diamètres de tarauds. De plus il est quelquefois délicat de réaliser un filetage sur une lon gueur bien déterminée. L'attaque du taraud est souvent très brutale ce qui augmente les risques de rupture de l'outil. Il est également délicat de synchroniser l'avance de l'appareil par rapport à la vitesse de pénétration du taraud notamment lorsque cet appareil est monté sur une perceuse et que l'avance s'effectue manuellement. La présente invention remédie à ces inconvénients. L'appareil à tarauder est caractérisé en ce quttil se compose d'un corps constitué par dieux parties coaxiales débrayables, lorsque le couple résistant dépasse une limite admissible prédéterminée, la partie supérieure reçoit le cône d'entratnement de ltap- pareil, tandis que la partie inférieure reçoit un ensemble porte taraud ayant une latitude de déplacement longitudinal et pouvant être désaccouplé de la dite partie inférieure afin d1arrter la rotation du taraud. Suivant une caractéristique de l'invention, des billes ou moyens similaires sont logés dans la partie inférieure du corps et débordent de sa face supérieure pourFtre engagés dans des em preintes formées sur une couronne libre en translation et arrêtée en rotation sur le cône d'entratnement de l'appareil ; cette cou ronne est plaquée sur la face supérieure de la-partie inférieu re du corps par un moyen élastique comprimé par un chapeau vissé sur une partie filetée du cône d'ntrainement. Suivant une autre caractéristique le porte-taraud peut se déplacer en translation ; ce mouvement est contrôlé dans les deux sens par des moyens élastiques L'ensemble porte-taraud présente également un moyen de mise en longueur autorisant l'arrêt de la rotation du taraud lorsque la longueur filetée prédéterminée est atteinte. L'appareil à tarauder peut également présenter en combinai son avec le moyen de débrayage un moyen inverseur de sens de ro tation permettant l'extraction du taraud lorsque le filetage est exécuté. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter dans les dessins annexés La figure 1 est une vue en coupe partielle d'un appareil à tarauder illustrant plus particulière La figure 2 est une vue de dessus en coupe suivant la ligne brisée 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe d'un appareil à tarauder présentant un dispositif de débrayage et un dispositif de mise à la longueur, les moyens permettant le coulissement de l'ensem- ble porte-taraud étant immobilisés. La figure 4 est une vue de dessus en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3. Les figures S à 8 sont des vues à caractère schématique illustrant les différentes positions du moyen de mise en longueur lors de la pénétration du taraud. On voit plus particulièrement - figure 5, l'appareil en cours de taraudage, - figure 6, l'appareil lorsque l'avance est arrAtéeAlors que le taraud continue sa pénétration, - figure 7, l'appareil lorsque le corps est désaccouplé et que seul le taraud tourne, - figure 8, l'appareil lorsque son sens de rotation est inversé pour assurer le retrait du taraud. La figure 9 est une vue en coupe longitudinale d'un appareil comprenant en combinaison, un moyen de débrayage et un moyen inverseur de sens de rotation ; le ressort hélicoïdal est comprimé, tandis que le corps et le porte-taraud tourne dans le même sens. La figure 10 est une demi-vue de dessous en coupe suivant la ligne 10-10 de la figure 9. La figure Il est une demi-vue de dessus en coupe suivant la ligne 11-11 de la figure 9. La figure 12 est une vue en coupe partielle de l'appareil illustré figure 9, le corps et le porte-taraud tourne en sens inverse pour assurer le retrait du taraud. La figure 13 est me vue de dessus en coupe suivant la ligne 13-13 de la figure 12. Pour rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative en se réfèrant aux différents exemples de réalisation illustrés aux figures des dessins. L'appareil à tarauder se compose essentiellement de deux parties débrayables A et B. La parrie supérieure présente un chapeau 1 vissé sur un cone d'entraînement 2, arrêté en translation et libre en rotation sur lapartie inférieure B. Le chapeau 1 recouvre une couronne 3 clavetée sur la partie cylindrique du cône 2. Cette couronne 3 est maintenue en -appu-i sur la face supérieure de la partie B par un moyen élastique qui est, d'une manière préférée, composé d'un ressort hélicotdal 4 et d'un ou plusieurs jeux de deux rondelles "Belleville" 5 prenant appui respectivement à l'intérieur du chapeau I et sur la couronne 3. Le chapeau 1 présente intérieurement un épaulement îî qui vient en appui, après vissage du chapeau,-sur la rondelle supérieure 5. La face supérieure de la partie B présente des logements dans lesquels sont engagées des billes 6 débordant légèrement de la face supérieure de la partie B. Ces billes 6 s'engagentdans des empreintes 31 formées sous la couronne 3 et assurent l'accouplement des parties A et B du corps de l'appareil. Ainsi on comprend aisément que, lorsque le couple résistant exercé sur le taraud T devient supérieur au couple admissible prédéterminé en vissant plus ou moins le chapeau 1, les billes 6 ont tendance à repousser la couronne 3 en comprimant les ressorts 4-ou 5. Il nty a alors plus de liaison entre les parties A et B (figure 1) qui sont désaccouplées ce qui évite la rupture du taraud T. Lorsque l'on emploie des tarauds de grands diamètres, c'est à-dire des tarauds ayant une résistance à la rupture élevée, on visse le chapeau 1 jusqu'à ce que les spires du ressort hélicoi- dal soient comprimées au maximum sans toutefois être jointives et que l'extrémité de l'épaulement 11 appuie sur lesrondelles "Belleville" (figure 9). Le couple résistant pour lequel les parties A et B se désaccouplent est plus élevé du fait de la capacité élastique importante des rondelles Belleville. Comme le montre plus particulièrement les figures 3 et 9 le cône 2 est arrêté en translation par une bague filetée 31 vissée dans la partie B. Cette bague 31 présente intérieurement un jeu d'aiguilles 311 pour le guidage en rotation du cône 2. D'autre part, une butée à billes 312 ou un jeu de billes sont intercalés entre la semelle décolletée 22 du cône 2 et la face inférieure de la bague 31. La partie inférieure B du corps de l'appareil présente une cavité 7 dans laquelle est engagé à coulissement libre mais contrôlé un fourreau 8 pouvant recevoir indifféremment le portetaraud 9 (figures 1 et 2) ou l'ensemble limiteur de course portetaraud (figures 3 et 4). Le fourreau 8 est traversé dans sa partie supérieure, perpendiculairement à son axe, par une goupille 10 autorisant l'entraînement en rotation du porte-taraud 9 (figure 1) ou de l'en- semble limiteur porte-taraud (figure 3). Les extrémités épaulées 101 de la goupille 10, débordant du fourreau B, reçoivent des roulements à billes Il montés avec jeu dans des rainures 71 ménagées longitudinalement à l'intérieur de la cavité 7. Ainsi, le fourreau 7 peut coulisser librement avec beaucoup de douceur. I1 est également prévu de disposer parallélement une autre goupille avec roulements pour parfaire le guidage. Ce coulissement est contrôlé par une tige 12, solidaire du fourreau 8, etlplongeant dans une chambre 21 réalisée dans le cône d'entraînement 2. La tête épaulée 121 de la tige 12, logée entre le fond de la chambre 71 et la toile formant le fond de la cavité 7 est rappelée élastiquement de bas en haut et de haut en bas par des moyens élastiques 13 et 14. Le déplacement descendant du fourreau 8 est limité dans sa course par une bague 15 engagée sur la tige 12, sous la tête 12 Lors de la pénétration du taraud T dans la pièce P, le fourreau coulisse de bas en haut en assurant la compression du-res- sort 13. Cette disposition particulière a pour but d'amortir le choc lors du contact du taraud T sur la pièce P, en limitant ainsi les risques de rupture. Le ressort 14 esfflutilisé notamment pour le rappel du fourreau 8 après l'opération de taraudage. On voit aux figures 3 à 8 que l'appareil à tarauder suivant l'invention présente en combinaison avec le moyen limiteur de couple un moyen permettant d'exécuter un filetage sur une longueur bien déterminée. Une douille 16 logée dans le fourreau 8 est arrêtée en rotation par la goupille 10 et en translation par des billes ou dispositions équivalentes poussées élastiquement et débordant Bi l'intérieur du fourreau 8. Dans cette douille 16, tourne et coulisse librement un axe 171 solidaire de porte-taraud 17. La face supérieure 172 épaulée du porte-taraud 17 présente deux pions 18 diamètralement opposés coopérant avec un deuxième jeu de pions 19 fixés sur la base épaulée 161 de la douille 16. I1 est à noter que les pions peuvent être remplacés par toutes dispositions équivalentes et que leur nombre n'est nullement limitatif. L'extrémité libre de l'axe 171 présente un ergot 173, formé par exemple par l'extrémité d'une goupille emmanchée perpendicu lairt sur l'axe 171 Cet ergot 173 peut se positionner audessus ou glisser sur une rampe 162 ménagée à l'intérieur de la douille 16 ou formée sur une bague rapportée engagée à force dans la dite douille . Un ressort de rappel 20, logé dans un boitier 2 21 fixé sur la collerette 161 et enveloppant la face épaulée 172 assure le contact entre le porte-taraud 17 et la douille 16. Ainsi, lorsque l'on désire exécuter un filetage dans une pièce P sur une longueur t, on immobilise en translation le fourreau 8 par une vis de pression 22 (figures 1 et 7) ou autre moyen équivalent , puis on fait avancer l'appareil sur une longueur L1 égale à la différence L - t ; t étant la hauteur des pions. Lors du taraudage (figure 5) les collerettes 161 et 172 sont rapprochées au maximum eut l'entraînement de la douille 16 et du porte-taraud 17 est réalisé grâce aux-pions 18 et 19. Lorsque l'appareil s'est déplacé d'une longueur L1, on arête son avance tandis que le taraud T sous l'effet de sa rotation continue sa pénétration (figure 6) jusqu'à ce que les pions1 en s'écartant, se désaccouplent, autorisant ainsi l'arrêt immédiat de la rotation du taraud T (figure 7). Pour retirer le taraud T de la pièce il suffit d'inverser le sens de rotation del'appareil et de faire reculer le dit appareil afin que l'ergot 173 solidaire de l'axe 171 vienne en contact sur la rampe 162 et en appui sur le décrochement formé par la dite rampe afin d'assurer la rotation du porte-taraud 17 et par suite le retrait du taraud T Suivant une autre forme de réalisation de l'appareil(illustrée figures 9 à 13), le moyen débrayable est combiné avec un moyen inverseur de sens de rotation. L'appareil se compose comme précédemment de deux parties débrayables A et BI. La partie inférieure B1 présente une cavité étagée 22. Une bague 23, engagée et fixée dans la zone supérieure de plus petit diamètre présente sur une partie de sa hauteur des ergots ou bossages 231 qui autorisent l'entraînement en rotation de doigts 241 formés ou rapportés sur Extrémité libre d'un axe 242 solidaire du porte-taraud 24. L'axe 242 est monté libre en rotation et en translation dans un flasque 25 qui est luimême monté à rotation libre dans la partie B1 du corps. Lorsque l'on exécute le filetage et que le taraud T est en contact avec la pièce P, l'axe 242 est en position maximale d' enfoncement, c'est-à-dire que les doigts 241 sont en contact a- vec les ergots 231 en assurant la rotation du taraud T (figures 9 et 10). Lorsque le filetage est terminé et que l'on désire retirer le taraud de la pièce, il suffit d'arrêter l'avance dettappareil de manière ' / que, sous l'effet de la rotation et de la pénétration du taraud , l'axe 242 se déplace vers le bas jusqu'à ce que les doigts 241 et lestergots 23 ne soient plus en prise, arrêtant ainsi la rotation du taraud T. Par un léger mouvement de recul du corps de l'appareil, les doigts li de l'axe 242 s'engagent entre les bossages 261 ou dispositions similaires formées sur un pignon fou 26 monté coaxialement au porte-taraud 24, et engrenant avec des planétaires 27 entraînés par une couronne dentée 28 engagée dans la zone de plus grand diamètre de la cavité 22 et arrêtée en rotation par une goupille 29. Les planétaires 27 sont montés fous sur des axes 25 fixés sur le flasque 25 qui est immobilisé en rotation par rapport à l'ensemble de l'appareil par une tige, non représentée 2 aux figures des dessins, engagée dans un orifice 252. Ainsi en remontant l'ensemble de l'appareil les doigts 241 sont entraînés par les bossages 261 du pignon 26 dont le sens de rotation est inversé par rapport à celui des parties A. et B1 (figures 12 et 13). Ces dispositions ont pour but de retirer rapidement le taraud de la pièce sans changer le sens de rotation de l'appareil tout en limitant les risques de rupture du taraud lorsque le cou ple résistant devient supérieur à une limite prédéterminée. Comme montré par les figures 9 et 12 et comme décrit précédemment avec référence à la figure 3, un ressort 30 logé dans la cavité 21 du cône 2 est comprimé, lors de l'attaque du taraud, par la tête épaulée 32 d'une tige 32 solidaire de l'axe 242 afin d'amortir le choc lors du contact du taraud T sur la pièce. La tige 32 est rappelée élastiquement par un ressort 33 placé entre la tête 32 et une rondelle 34 engagée dans un chambrage ménagé ~~ est d la base du cône 2. Cette rondelle 34/en appui sur le fond de la cavité dans laquelle est vissée la bague 31 formant roulement à aiguilles et butée à billes. Des rainures ou autres indices de repérage sont réalisés sur la partie B ou B1 du corps de l'appareil pour définir approximativement l'enfoncement du chapeau i sur le cône 2 et par suite pour déterminer le couple limite, pour lequel les parties A et B ou B1 doivent être désaccouplées. Les avantages ressortent bien de la description qui précède et en particulier on souligne - la possibilité de débrayage de l'appareil et ceci pour des diamètres de tarauds très différents, - la possibilité de donner, en combinaison avec le moyen de débrayage, une latitude de déplacement au porte-taraud, ce déplacement contrôlé élastiquement s'effectue avec une grande douceur permettant de réaliser des filetages sans arrachement, même dans le cas de pas très fin, - la possibilité de réaliser en combinaison avec le moyen de débrayage, un filetage sur une longueur précise bien déterminée, - la possibilité de combiner le moyen de débrayage avec un moyen inverseur de sens et un moyen amortisseur lors de l'attaque du taraud. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d1 application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. - REVENDICATIONS - 1 - Appareil à taraudeur, caractérisé en ce qu'il se compose d' un corps constitué par deux parties coaxiales débrayables lorsque le couple résistant dépasse une limite admissible prédéterminée, la partie supérieure reçoit le cône d'entraînement de l' appareil tandis que la partie inférieure reçoit un ensemble porte-taraud ayant unelatitude de déplacement longitudinal et pou vant être désaccouplé de la dite partie inférieure afin d'gfreter la rotation du taraud. - 2 - Appareil à tarauder suivant la revendication 1,- caractérisé en ce que des billes ou moyens similaires sont logées dans la partie inférieure du corps et débordent de sa face supérieure pour être engagés dans des empreintes formées sur une couronne libre en translation et arrêtée en rotation sur le cône d'entraînement de l'appareil ; cette couronne est plaquée sur la face supérieure de la partie inférieure du corps par un moyen élastique comprimé par un chapeau vissé sur une partie filetée du cône d'entraînement. - 3 - Appareil à tarauder suivant les revendications I et 2 ensemble, caractérisé en ce que le moyen élastique est constitué par un ressort hélicoïdal et au moins un jeu de deux rondelles "Belleville", les rondelles agissent lorsque le ressort est comprimé, sans que les spires soient toutefois jointives et qutun épaulement formé sur la face interne du chapeau, appuie sur les rondelles. - 4 - Appareil à tarauder suivant les revendications 1,2 et 3 ensemble, caractérisé en ce que le cône d'entraînement est guidé en rotation et arrêté en translation par une bague , formant roulement à aiguilles et butée à billes, vissée dans la partie inférieure du corps et coopèrant avec la base épaulée du cône. - 5 - Appareil d tarauder suivant les revendications 1,2,3 et 4 ensemble, caractérisé en ce que la partie inférieure du corps présente une cavité dans laquelle est engagé et coulisse librement un fourreau recevant ensemble porte-taraud; ce fourreau reçoit perpendiculairement à son axe au moins une goupille dont les extrémites débordantes présentent des roulements à billes coulissant dans des rainures ménagées longitudnalement à l'intérieur de la cavité ; ce fourreau est maintenu en position par une tige solidaire du dit fourreau, dont l'extrémité épaulée plonge dans une chambre formée axialement dans le cône d'entratnement et est rappelée de bas en haut et de haut en bas par des moyens élastiques logés dans le dit orifice. - 6 - Appareil à tarauder suivant la revendication 5, caractéri- sé en ce que le fourreau coulissant dans la partie inférieure du corps et dont les déplacements sont contrôlés iastiquement, est immobilisé en translation par une vis de pression vissée dans le corps. - 6 - Appareil à tarauder suivant les revendications 1,2,3,4 et 5 ensemble, caractérisé en ce que ensemble porte-taraud se compose d'une douille arrêtée en translation et en rotation dans la partie inférieure du corps ou dans un élément solidaire de la dite partie, dans cette douille est monté à rotation libre et à coulissement contrôlé un axe solidaire du porte-taraud dont la face supérieure présente des pions ou moyens similaires, coopèrant avec des moyens semblables fixés sur une couronne formée par la base de la douille pour assurer l'accouplement du portetaraud et de la douille ; lors de l'arrêt de l'avance du corps, le taraud continue sa pénétration dans la pièce de par son mouvement de rotation jusqu'S ce que les pions de la douille et du porte-taraud ne soient plus en contact ; en inversant le sens de rotation de appareil et en faisant remonter le corps, un ergot solidaire de l'extrémité libre de l'axe, vient en contact sur une rampe ménagée à l'intérieur de la douille et vies buter sur le décrochement de la rampe en assurant ainsi l'entraînement du porte-taraud et la sortie du taraud. - 8 - Appareil à tarauder suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la douille et le porte-taraud sont maintenus en contact par un moyen élastique qui est comprimé lors du retour en arrio- re du corps de l'appareil. - 9 - Appareil à tarauder suivant les revendications 1,2,3 et 4 ensemble, caractérisé en ce que la partie inférieure du corps présente une cavité dans le fond de laquelle sont minagés des ergots coopèrant avec des doigts fixés sur l'extrémité libre d' un axe solidaire du porte-taraud et assurant l'entraînement du taraud lorsqu'il pénètre dans la pièce ; lors de l'arrêt de l'ar- vance du corps, le taraud continue à pénétrer dans la pièce jusqu à ce que les doigts échappent des ergots et viennent se positionner entre des bossages ménagés sur un pignon monté libre en rotation sur l'axe et engrenant avec des planétaires engrenant euxmêmes aveone couronne dentée fixée dans la cavité du corps les planétaires, montés sur un flasque libre en rotation par rapport au corps et au porte-taraud mais immobilisés par rapport à l'ensemble de l'appareil, assurent l'inversion du sens de rotation du taraud lors du mouvement de remontée du corps. - 10 - Appareil à tarauder suivant les revendications 1,2,3,4 et 9 ensemble, caractérisé en ce qu'une tige à tête épaulée, fixée sur l'axe solidaire du porte-taraud, plonge dans une chambre ménagée axialement dans le cône d'entraînement et est rappelée de haut en bas et de bas en haut par des moyens élastiques, le moyen élastique supérieur, formant amortisseur lors de l'attaque du taraud sur la pièce est logé entre le fond de la chambre et le sommet de la tête épaulée de la tige, tandis que le moyen élastique inférieur assurant le rappel de la tige vers le haut est placé sur la dite tige entre la tête épaulée et une rondelle logée dans un lamage formé dans la base épaulée du cône d'entrai- nement ; cette rondelle étant en appui sur le fond de la cavité dans laquelle est vissée la bague assurant le guidage en rotation et l'arrêt en translatioidu cône d'entraînement.