Brevet FR2392748A1 — publié le 19781229

La présente invention concerne la construction des machines-outils et a plus précisément pour objet un ensemble à broche pour machines-outils de précision, notamment pour les aléseuses-finisseuses. L'invention peut être appliquée de préférence aux aléseuses-finisseuses dont les broches sont munies de brides et sont montées sur roulements. L'invention peut être appliquée aussi aux broches des rectifieuses, ainsi qu'aux machines et appareils dont les bro# sont montées dans des roulements lubrifiés à la graisse consistante, et dont la vitesse de rotation est d'au moins 1000 tours par minute. On connais déjà un ensemble à broche de machine-outil de précision, en particulier pour une aléseuse-finisseuse. Ledit ensemble à broche comprend un corps muni de couvercles avant et arrière ayant des joints à labyrinthe. A l'intérieur dudit corps, est montée sur roulements lubrifiés à la graisse consistante une broche porte-outil dotée d'une bride. La bride de la broche est située près du couvercle avant du corps et est disposée saï une certaine distance de ce couvercle à fermer entre eux un espace. Au cours de la rotation de la broche, ledit espace forme une zone de dépression due à l'effet centrifuge. L'inconvénient principal dudit ensemble à broche est qu'il donne lieu à un phénomène d'éjection sous l'effet duquel l'air contenant des particules susceptibles d'encrasser la grain se est aspiré dans la cavité du corps à travers le joint à labyrinthe du couvercle arrière du corps, ce qui entratne à son tour une perte de la précision initiale de réglage de l'ensemble à broche porte-outil, une diminution de la durée de maintien de ce réglage et une usure prématurée des roulements. La présente invention permet d'éviter lesdits inconvénients. Le but de l'invention est de créer un ensemble à broche de machine-outil de précision, qui serait doté d'un moyen empêchant l'air atmosphérique contenant des particules susceptibles d'encrasser la graisse#d'Stre aspiré dans le corps à travers le joint à labyrinthe du couvercle arrière, assurant un maintien prolongé de la précision des roulements et augmentant la durée de vie de ces roulements, ce qui aboutit en définitive à une augmentation de la précision de réglage de tout l'ensemble à broche et à un maintien prolongé de cette précision de réglage. La solution consiste en un ensemble à broche pour machine outil de précision, qui comprend un corps ayant des couvercles avant et arrière avec des joints à labyrinthe, et à l'intérieur duquel, dans des roulements lubrifiés à la graisse consistante, est montée une broche pourvue d'une bride située près du couvi cle avant , à une certaine distance de ce dernier, de manière à former avec lui un espace qui, loris de la rotation de la bnxie constitue une zone de dépression, ledit ensemble à broche étant caractérisé, suivant l'invention, en ce qu'il comporte un moyen empêchant l'air atmosphérique contenant des particules susceptibles d'encrasser la graisse d'être aspiré dans le corps à travers le joint à labyrinthe du couvercle arrière, ledit moyen consistant en un canal dont l'orifice d'entrée communique avec l'atmosphère, et l'orifice de sortie, avec ladite zone de dépres sion. La présence d'un canal dont l'orifice d'entrée communique avec l'atmosphère, et l'orifice de sortie, avec la zone de dépression formée entre la bride de la broche et le couvercle avant du corps, interdit la sortie We pompage)de l'air hors du corps de l'ensemble à broche, ce qui exclut à son tour la création d'un tirage d'air à partir du couvercle arrière du cops vers le couvercle avant , et empêche donc l'air contenant des particules susceptibles d'encrasser la graisse d'être aspiré à travers le joint à labyrinthe du couvercle arrière du corps. Il est plus rationnel de réaliser ledit canal dans le couvercle avant du corps. Une telle réalisation du canal assure la circulation de l'air à l'extérieur du corps, ce qui crée un écran d'air empOdHt la communication de la cavité du corps avec l'air atmosphérique. Afin d'exclure entièrement l'encrassement de la graisse par les particules contenues dans l'air atmosphérique, il est avantageux que le moyen interdisant l'aspiration de l'air atmosphérique comporte un canal supplémentaire réalisé dans le couvercle arrière du corps et dont l'orifice d'entrée communique avec l'atmosphère tandis que son orifice de sortie communique avec un espace libre formé entre le couvercle arrière du corps et un disque fixé rigidement sur la broche, près du couvercle arrière. Une telle construction de l'ensemble à broche assure la création de deux écrans d'air près des couvercles avant et arrière et interdit complètement la pénétration dans le corps des particules de l'air atmosphérique pouvant encrasser la graisse. Pour que l'effet centrifuge près du couvercle avant soit identique à celui obtenu près du couvercle arrière, il est rationnel que le diamètre du disque fixé sur la broche près du couvercle arrière soit sensiblement égal à celui de la bride. Afin d'assurer l'identité des deux écrans d'air ainsi obtenus, il est avantageux que la valeur de l'espace libre formé entre la bride de la broche et le couvercle avant du corps soit sensiblement égale à la valeur de l'espace libre se trouvant entre le disque de la broche et le couvercle arrière du corps. Pour éviter l'obstruction des canaux du dispositif interdisant l'aspiration de l'air atmosphérique, il est rationnel de monter des filtres tels que notamment des crépines près des orifices d'entrée des canaux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description, qui va suivre, d'exemples de réalisation non limitatifs illustrés par les dessins annexés, dans lesquels: -la figure I est une vue en coupe longitudinale de 1'ensemble à broche proposé, dans lequel le moyen interdisant l'aspiration de l'air atmosphérique est placé dans le couvercle avant du corps de l'ensemble à broche; -la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'- ensemble à broche proposé, dans lequel les moyens interdisant l'aspiration de l'air atmosphérique sont placés dans les couvercles avant et arrière dudit corps. L'ensemble à broche de machine-outil de précision, en particulier celui d'une aléseuse-finisseuse, comprend un corps 1 (figure 1 et 2) qui comporte un couvercle avant 2 et un couvez cle arrière 3. Par "couvercle avant 2" on entend celui qui est placé ducaté où est monté l'outil d'alésage (non représenté), tandis que "couvercle arrière3" désigne celui qui ferme le corps 1 du cbté opposé. Dans les deux couvercles 2 et 3 sont réalisés respectivement des joints à labyrinthe 4 et 5. A l'intérieur du corps 1 sont montés des roulements 6 lubrifiés à la graisse consisblFe Dans les roulements 6 est montée la broche 7 munie d'une bride 8 située du cbté du couvercle avant 2. La bride 8 est disposée à une certaine distance du couvercle avant 2 t manière à former un espace d'air 9 entre la face de la bride 8 et la surface du couvercle avant2 qui est orientée vers ladite face. L'ensemble à broche, objet de l'invention, comporte un moyen empêchant l'air atmosphérique contenant des particules susceptibles d'encrasser la graisse d'être aspiré dans le corps 1 à travers le joint à labyrinthe 5 du couvercle arrière 3. Ce moyen est réalisé sous la forme d'un canal 10 dont l'orifice d'entrée Il communique avec l'atmosphère, et son orifice de sortie 12, avec l'espace libre 9 formé entre la bride 8 de la broche 7 et le couvercle avant 2 du corps 1. Le canal 10 est pratiqué dans le couvercle avant 2 du corps 1. Pour exclure complètement l'encrassement de la graisse, le mode de réalisation illustré sur la figure 2 prévoit en outre des moyens interdisant l'aspiration de l'air atmosphérique qui comprennent un disque 13 rigidement solidaire en rotation avec la broche 7 et disposé du côté du couvercle arrière 3 à une certaine distance de ce dernier de manière à former un espace libre 14, et un canal supplémentaire 15 réalisé dans le couvercle arrière 3 du corps 1. L'orifice d'entrée 16 du canal 15 communique avec l'atmosphère, et son orifice de sortie 17, avec l'espace libre 14 formé entre le couvercle arrière 3 du corps 1 et le disque 13. il est à noter que le diamètre du disque 13 est sensiM ment égal à celui de la bride 8 et que la valeur de l'espace libre 9 est sensiblement égale à celle de l'espace libre 14. Aux orifices Il et 16 des canaux 10 et 15 sont montés des filtres 18 tels que par exemple des crépines, empêchant ;la pénétration de grosses particules dans les canaux 10 et 15. L'ensemble à broche faisant l'objet de l'invention fonctionne de la manière suivante. Lors du fonctionnement de la machine et de la rotation de la broche, il se produit dans les espaces d'air 9 et 14 un effet centrifuge grace auquel l'air est évacué(pompé)de ces espaces. Par les canaux 10 et 15 et les filtres, notamment les crépines 18, disposés aux orifices d'entrée 11 et 16 arrive 1'air frais à la place de l'air évacué. En effet ,près des couvercles avant 2 et arrière 3 il se forme des écrans d'air sous forme de courants d'air dirigés vers l'extérieur, ce qui empêche l'air atmosphèrique contenant des particules susceptibles d'encrasser la graisse (poussières, copeaux fins, produits d'usure des courroies, etc.) de pénétrer dans le corps I de l'ensemble à broche. Grâce à la réalisation des canaux 10 et 15 dans les couvercles 2 et 3 et à la communication des orifices de sortie 12 et 17 avec les espaces d'air 9 et 14 à partir desquels s'effectue l'évacuation de l'air sous l'action de l'effet centrifuge, le phénomène d'éjection causant un encrassement des roulements de certains types d'ensembles à broche est éliminé. Les avantages de la présente invention résident dans l'augmentation de la précision de réglage de l'ensemble à broche1 dans le maintien de cette précision de réglage, qui , suivant les données des essais, est de près de 4 fois supérieure à celle des constructions connues, et dans la diminution de l'usure prématurée des roulements de précision de l'ensemble à broche. Bien entendu , l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décriF ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont éxécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendio*ins qui suivent. REVENDICATIONS I. Ensemble à broche de machine-outil de précision, du type comportant un corps pourvu d'un couvercle avant et din col- vercle arrière avec des joints à labyrinthe respectifs, et à l'intérieur duquel, dans des roulements lubrifiés à la graisse consistante, est montée une broche comportant une bride située près du couvercleavastdemaMMse å former entre elleet ce dernier un espace libre qui, lors de la rotation de la broche,forme une zone de dépression, caractérisé en ce qutil comprend des moyens empêchant l'air atmosphérique contenant des particules susceptibles d'encrasser ou de polluer la graisse d'être aspiré dans le corps de l'ensemble à broche à travers le joint à labyrinthe du couvercle arrière , lesdits moyens se présentant sous forme d'un canal dont l'orifice d'entrée communique avec l'atmosphère, et l'orifice de sortie, avec l'espace libre entre la bride de la broche et le couvercle avant. 2. Ensemble à broche selon la revendication 15 caractedbe en ce que le canal précité est réalisé dans le couvercle avant du corps. 3. Ensemble à broche selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens interdisant l'aspiration de l'air comprennent un canal supplémentaire réalisé dans le couvercle arrière du corps précité 6 dont l'orifice d'entrée communique avec l'atmosphère, et son orifice de sortie, avec un espace libre formé entre ledit couvercle arrière et un disque fixé rigidement sur la broche, près dudit couvercle arrière. 4. Ensemble à broche selon la revendication 3 caractérisé en ce que le diamètre dudit disque est sensiblement égal à celui de la bride précitée. 5. Ensemble à broche selon l'une des revendicatiorsl à 4 caractérisé en ce que la grandeur de l'espace libre irmé entre la bride de la broche et le couvercle avant du corps est sensiblement égale à la grandeur de l'espace libre formé entre le disque fixé sur la broche et le couvercle arrière du corps. 6. Ensemble à broche selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'aux orifices d'entrée desdits canaux sont montés des filtres tels que notamment des crépines.