Brevet FR2397520A1 — publié le 19790209

La présente invention concerne un dispositif pour la lubrification par jet orienté, notamment lors de l'usinage par enlèvement de copeaux d'alliages de nickel et de cobalt difficiles à usiner, un jet de lubrifiant étant directement orienté sur la partie à lubrifier. lors de l'usinage, surtout de l'usinage par enlèvement de copeaux de matériaux extrement durs en mécanique de précision, on utilise de plus en plus comme lubrifiants des liquides de coupe à rendement élevé. Ils accroissent considérablement la durée de vie des outils travaillant par enlèvement de copeaux. la généralisation de leur utilisation se heurte toutefois au fait qu'ils sont très cetteux, qu'ils sentent mauvais et qu'ils peuvent être toxiques. Pour cette raison, on tend à utiliser parcimonieusement ces liquides de coupe, c'est-à-dire en les appliquant de façon orientée sur les outils de coupe. Différentes méthodes sont connues pour satisfaire cette exigence. Par exemple, lee outils sont mouillés à la main à l'aide d'un pinceau. Ce procédé est fastidieux difficile à contrôler et souvent source de danger. Des--constituants volatils du liquide de coupe peuvent déjà être évaporés avant d'être appliques sur l'outil, ce qui en rend le maniement difficile et diminue les qualités de lubrification. Il est en outre connu de diriger un jet de lubrifiant sur ltendroit à lubrifier. Toutefois, avec les machines d'usinage à grande vitesse, il peut arriver que les jet soit dévié par l'air entraîné par la rotation de l'outil. la compacité et la déviation du jet sont cause d'une consommation très élevée de lubrifiant. Une autre possibilité consiste à pulvériser le liquide de coupe à l'aide d'air comprimé, sous forme d'un brouillard. I1 se forme, dans ce cas, des aérosols qui sont dangereux pour la santé et irritent les voies respiratoires. Une partie du lubrifiant est perdue parce que le brouillard ne se dépose pas à l'endroit souhaité. D'autre part, la préparation de l'air comprimé constitue une dépense supplémentaire. Le but de l'invention est de procurer un dispositif permettant d'assurer de façon fiable l'impact d'un jet sur l'endroit à lubrifier et d'utiliser économiquement le lubrifiant. Ce but est atteint conformément à l'invention par le fait que le jet de lubrifiant sort sons pression d'une buse de façon intermittente. Le jet sortant sous pression, donc à vitesse élevée, n'est pas dévié par l'air entraîné par l'outil, sinon de façon négligeable. Entant donné que le jet ne sort que par à-coups, la consommation en lubrifiant est minimale. Par suite de la vitesse de sortie élevée de la buse, celle-ci peut être placée relativement loin de l'outil. Les jets partiels atteignent toutefois leur but de façon store ; ceci facilite la manipulation et permet d'avoir une vue dégagée. La pièce à usiner n'est mouillée qu'à l'endroit à usiner et reste pratiquement sèche. On réalise ainsi une économie élevée, ce qui permet l'uNili- sation de liquide de coupe coteux. En développant l'idée de l'invention, il est possible de faire varier la fréquence du jet intermittent et d'effectuer un dosage de ces quantités fragmentées. Ainsi, on peut projeter môme des qnantités de liquide extrêmement faibles en séquences déterminées, directement sur l'arme de coupe de l'outil. Le dispositif est parti culièrement utile lorsqu'on taille de petits filets. Toutefois, il peut également être utilisé avec de grands outils, par exemple pour des travaux de fraisage.Le dispositif peut autre utilisé pour tous les lubrifiants usuels. Mais, il est surtout avantageux lorsque le lubrifiant a une viscosité dynamique qui s'approche de celle de l'eau, comme ctest le cas pour les liquides de coupe coûteux. l'invention sera bien comprise à La lecture de la description détaillée donnée ci-aprbs, à titre d' exemple seulement, d'une forme de réalisation représentée schématiquement sur la figure unique du dessin. Dans le corps de pompe 1 est VisSé un tube 2 qui sert de cylindre pour le piston 9 fixé sur la tige de piston 4. Â l'extérieur du corps de pompe sont prévus, dans le tube 2, des alésages 5. Le volume intérieur du tube 2 est relié à l'alésage 6 qui conduit au volume creux 7 dans lequel est monté un clapet anti-retour. Ce dernier est constitué essentiellement par la bille 8 et le ressort 9 qui presse la bille sur son siège. Le volume creux 7 est relié an tube de pression 10 qui est également vissé dans le corps de pompe 1. Du tube de pression 10, un tuyau métallique flexible 11 va à la buse de projection 120 Le tube 2 est fixé à rotation par les écrous 13, t4 sur le couvercle étanche 15 du réservoir 16, et il s'étend Jusque dans l'ectro-aimant 17 dans lequel il est fixé. la tige de piston 4 dépasse un peu au-delà de l'électro-ai- mant 17 et elle est munie à son extrémité supérieure d'un filetage. la partie supérieure de la tige de piston est entourée par le ressort de compression 18 qui stappuie sur l'électro-aimant 17 et est maintenu par le disque fileté 19. En outre, l'armature de l'électroaimant 17 est fixée sur la tige de piston 4 et est recouverte par le manchon de protection 20. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Dès que la bobine de l'électro-aimant 17 reçoit une impulsion électrique par la liaison 21, elle attire l'armature et, ce faisant, elle comprime le ressort 18 et déplace la tige de piston 4 vers le bas. lorsque l'impulsion prend fin, la tige de piston revient à sa position de départ par la force du ressort. De cette façon, le piston de pompe 9 est déplacé vers le haut et vers le bas. la course est réglée de telle sorte que le piston, lors de son mouvement alterné, dégage et obture alternativement les alésages 5. Dans son mouvement vers le baux, il aspire du lubrifiant du réservoir 16 par les alésages 5 ; lors de son mouvement vers le bas, il le refoule par l'aléage 6 contre la force antagoniste du clapet anti-retour 8, 9 dans le volume creux 7, puis dans le tube de pression 10 et par le tuyau métallique souple 11 dsns la buse 12, d'ou le lubrifiant sort par intermittence, c'est-à-dire par à-coups. Grâce au tuyau métallique souple, la buse peut autre facilement amenée dans la position recherchée. Le dosage des quantités fragmentées du jet intermittent s'opère en réglant à volonté la position relative de la course. Si les quantités fragmentée3 doivent être faibles, la course doit être décalée plus loin vers le haut par rapport aux alésages 5. Pendant la course de travail du piston, c'est-à-dire pendant son mouvement vers le bu, les alésages 5 restent plus longtemps ouverts, le lubrifiant aspiré est d'abord à nouveau refoulé et ce n'est que lorsque le piston 9 a complètement obturé les alésages 5 que la course à vide est terminée et que la pompe refoule le liquide pendant la course restante effective. De cette façon, le volume de course effectif peut entre réduit jusqu'à zéro. Par contre, si les quantités fractionnées doivent titre importantes, la course est déplacée plus loin vers le bas afin de réduire la course à vide et augmenter ainsi la course effective. On peut ainsi obtenir un volume de tranaport maximal de, par exemple, 0,1 cm3 par course. le réglage de la course s'opère, dans cet exemple de réalisation, en tournant l'électro-aimant 17. De os fait, le tube 2 est plus ou moins profondément vissé dans le corps de pompe 1, tandis que la position de la tige de piston 4 et du piston 3 reste inchsn- géie. La fuite inévitable à l'endroit du vissage est sans importance. is on peut également modifier la position de repos du pis- ton et, de ce fait, la position de Sa course en plaçant, par exemple, une rondelle de calage entre le ressort de compression 18 et l'4lec- tro-aimant 17. Il est en outre possible de régler la longueur de la course en déplaçant, par exemple, l'armature sur la tige de piston 4. Pour permettre l'adaptation aux différent. usinages, il est avantageux de pouvoir faire également varier la fréquence du jet intermittent. Ceci peut s'opérer de façon simple à l'aide d'un générateur d'impulsions tel qu'on les connaît dans la pratique. Pour utiliser avec économie le lubrifiant, il convient que la marche et l'arrêt du jet intermittent s'opèrent selon le rythme de travail de la machine d'usinage. Si la machine est commutée électriquement, l'impulsion pour la marche et l'arrêt peut être prélevée directement du commutateur. Autrement, elle peut ttre produite par un interrupteur de fin de course. Il est en owtre-possible, gracie à un simple appareil auxiliaire, de régler l'intervalle de temps pendant la durée duquel le dispositif est chaque fois en fonctionnement à partir de sa mise en marche. Ainsi il peut s'effectuer, par cycle d'usinage de la machine, un nombre prédéterminé de courses dans un laps de temps prédéterminé avec un dosage prédéterminé. Il faut encore mentionner que l'entratnement de la pompe à piston peut également être pneumatique, hydraulique ou mécanique. En outre, à la place d'une pompe à piston, on peut également ut ser un autre dispositif approprié pour le but recherché. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la lubrification par jet orienté de lubrifiant, notamment lors de l'usinage par enlèvement de copeaux d'alliages de nickel et de cobalt difficiles à usiner, un jet de lubrifiant étant directement orienté sur l'endroit à lubrifier, caractérisé en ce que le jet de lubrifiant sort sous pression par intermittence d'une buse de projection (12). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour produire le jet intermittent, on utilise une pompe à piston (1-4). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour faire varier la fréquence du jet intermittent. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour régler la fréquence du jet intermittent à l'aide d'un générateur d'impulsions. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour régler le dosage des quantités fractionnées du jet intermittent. 6. Dispositif selon las revendications 2 et 5, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour régler la course de la pompe à piston (1-4). 7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pompe à piston (1-4) est entraînée par un électro-aimant (17). 8. Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la mise en marche et l'arrêt du jet intermittent s'effectuent à l'aide du rythme de travail d'une machine d'usinage. 9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pompe à piston (1-4) plonge dans un réservoir (16) de lubrifiant. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lubrifiant a une viscosité dynamique qui correspond approximativement à celle de l'eau.