Brevet FR2468440A1 — publié le 19810508

La présente invention concerne un dispositif de commande pour machines- outils, de préférence machines-outils à main, avec un régulateur entraîné par l'outil, pour le réglage d'un entraînement d'outil adapté. Il est connu de prérégler selon un programme prédé- terminé par exemple la vitesse de rotation d'une machine-outil. En particulier dans les perceuses, on introduit souvent en plus un com- mutateur étagé qui, pour le perçage à l'étage I règle l'entraînement de l'outil sur une vitesse de rotation lente. Si le commutateur est complètement enfoncé, il passe sur l'étage Il et agit de façon que l'entraînement d'outil corresponde au préréglage. Pour des perçages de matériaux différents, se succédant au cours d'une phase de travail, on connaît également des commutateurs à ponts avec lesquels on peut rendre inopérant le préréglage. Le préréglage en question est réalisé dans les machines-outils portatives connues par des petites roues de commande. Ce genre de réglage est pénible, surtout si ces roues de commande sont peu accessibles dans l'interrupteur de mise en route et d'arrêt de la machine. De telles roues de commande sont en outre particulièrement malcommodes dans les machines-outils à main, parce que la main qui les tient doit servir en outre au fonctionnement de l'interrupteur. L'utilisateur ne peut donc avoir une prise solide et il peut par suite tenir la machine d'une façon mal assurée. Si le travail à terminer rend nécessaire un changement d'outil rapide, le réglage à l'aide des roues de commande connues est particulièrement incommode. En cas de changementshabituellement rapides,des fautes de service sont également difficiles à éviter. Dans de tels cas, l'en- traînement de l'outil n'est pas optimal. Le travail de réglage à réa- liser est donc particulièrement pénible et long, parce que, par exem- ple en cas de perçage, il faut considérer non seulement le diamètre du foret, mais également d'autres facteurs comme la matière du foret et le matériau à usiner. Le dispositif de commande de l'invention est caractérisé en cequ'il comprend un palpeur pour un élément de commande prévu du cOté outil, ce palpeur palpant la pièce de commande et transmettant ses particularités à la commande de l'entraînement d'outil. Grâce à cette caractéristique, le dispositif a l'avantage qu'on peut fournir à chaque outil son modèle de régulation pour un entraînement optimal. C'est en particulier d'une grande utilité dans les machines à main parce qu'ici une seule et même machine est mise souvent en oeuvre de façon différente. Dans l'utilisation artisanale ou meme dans le bricolage, la mise en oeuvre de plusieurs machines portant chacune un outil déterminé et un entraînement d'outil préréglé dans ce but est à peine possible, ne serait-ce que pour des questions de cDats. Le dispositif de changement rapide utilisé simultanément pour les outils améliore la valeur d'utilisation d'une telle machine et de ses outils. Une caractéristique particulièrement avantageuse est l'arrêt automatique de l'outil déchargé de la pression de travail. Il entraîne le changement rapide de l'outil et diminue les bruits de fonctionnement dans les arrêts de travail. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente une coupe longitudinale au tra- vers d'un dispositif de commande selon l'invention, avec le capot avant d'une perceuse; la figure 2 représente une vue latérale de la figure 1; et la figure 3 représente une vue latérale de la figure 1 dans le sens inverse à celui de la figure 2. Sur la figure 2, l'arbre d'entraînement de l'outil et sa roue motrice ont été supprimés. Le capot avant 1 d'une perceuse à main par ailleurs non représentée en détail contient, dans un roulement à billes 2, une broche d'entraînement 3 avec sa roue motrice 4. Le roulement 2 est maintenu dans un alésage 5 du capot 1 et il est arraté par un épau- lement 6 dans cet alésage et un arrêt 7 l'empêchant de s'y déplacer axialement. L'arr#t axial de la broche 3 dans le roulement 2 est assuré d'une part par un décrochement de la broche 3 et d'autre part par un arrêt 8. La broche 3 présente enfin un alésage axial 9 qui est mis à l'air à son extrémité par un perçage radial 10. Dans l'alésage 9, on a introduit un ressort à buudin 11. La broche 3 contient enfin un bout d'arbre fileté 12 qui peut recevoir un mandrin de serrage normal, non représenté. Dans le présent exemple, on a vissé sur ce bout d'arbre 12 un adaptateur 13 qui comporte une portion d'écrou 14. Dans l'alésage 9, on a introduit devant le ressort 11 le tourillon de guidage 15 d'un mandrin porte-outil 16 qui comporte également une portion de tige profilée 17. Cette portion 17 pénètre dans la portion d'écrou 14. L'extrémité extérieure du mandrin 16 forme une tête avec un filetage 18, un perçage radial 19 et un alésage de réception axial 20. Celui-ci est prévu pour recevoir différentes queues d'outil, ici une queue d'outil 21. Cette queue est solidaire d'un foret 22. Le perçage 19 traverse également la queue d'outil 21. Une goupille cylindrique 23 introduite dans ce perçage 19 rend la queue 21 solidaire en rotation de la tête du mandrin 16. Un manchon 24 est vissé sur le filet 18 de la tête du mandrin 16. Son pas de vis 25 coopérant avec le pas de vis 18 est taraudé dans un alésage du man- chon 24 qui estplus long que la tête du mandrin 16. Le manchon 24 recouvre l'adaptateur 13 et aussi la plus grande partie de la portion de broche 3 dépassant du capot 1. A son extrémité côté capuchon 1, le manchon 24 possède un collet 26. La face côté collet du manchon 24 s'appuie, dans la position représentée du dispositif de commande, à la face bombée d'une tige 27 qui est fixée dans le capot 1 et qui dépasse de sa face côté manchon 24. A cette face du manchon 24 s'ap- puie également une tige 28 servant de palpeur. Celui-ci esL guidé dans un perçage 29 qui est parallèle à l'axe de rotation de l'outil dans le capuchon 1. La tige 28 pénètre à l'intérieur du capuchon 1 et porte à son extrémité intérieure la partie mobile 30 d'un régula- teur 31. Outre l'action de la tige 28, cette partie mobile est guidée sur le régulateur 31. Une pièce de liaison 32 entre la tige 28 et la partie mobile 30 porte une tige 33 qui pénètre dans un logement 34 du capot 1, dans lequel est introduit un ressort de compression 35. Celui- ci tend en permanence à sortir la tige 28 du capot 1 et l'appuie ainsi à la face du manchon 24. Le régulateur 31 est conçu pour régler l'en- tratnement de l'outil d'une puissance nulle quand l'outil est soulevé de la pièce jusqu'à la puissance maximale possible. Un commutateur 36 est branché dans le circuit d'alimentation en courant de l'entraînement de l'outil de façon qu'il puisse court-circuiter le régulateur 31. Une poignée auxiliaire 37 est bloquée sur le nez 38 du capot 1. Comme moyen 2468440- de serrage, on utilise pour cela un boulon fileté 39 avec un écrou à oreilles 40. La poignée 37 contient un boulon 41 dont l'axe longitu- dinal est parallèle à l'axe longitudinal de l'outil. Sur le boulon 41 est articulée une protection 42. Entre la poignée 37 et la protection 42, un ressort à branches43 est enfilé sur le boulon 41. Ce ressort 43 a une précontrainte telle qu'il cherche à rabattre en permanence la protection 42 contre le nez 38. Une rondelle d'arrêt 44 stoppe la protection 42 et le ressort 43 sur le boulon 41. La protection 42 possède un collet 45 et elle peut dans sa position rabattue contre le nez 38 recouvrir non seulement celui-ci et les parties de la poignée 37, mais également le manchon 24. Le collet 45 se place alors dans la zone de mouvement axial du collet 26 du manchon 24. La tige 27 et le collet 45 délimitent ainsi le jeu maximal du manchon 24 dans le sens axial. Suivant le réglage du manchon 24 sur le mandrin 16, ce jeu maximal du manchon 24 est plus ou moins utilisé. Quand la position axiale du manchon 24 par rapport au mandrin 16 est choisie de façon que celui-ci s'appuie à l'adaptateur 13, avant que la face du man- chon 24 vienne en contact par le collet 26 avec la face de la tige 27, le jeu axial du manchon 24 n'est as épuisé. Cela signifie que la tige 28 s'appuyant en permanence à la face du manchon 24 place le régulateur 31 sur une vitesse de rotation plus faible de la broche 3. Pour travailler avec une machine-outil qui est équipée du dispositif de commande de l'invention, on prépare différents outils (forets) avec le mandrin 16 et le manchon 24. Par vissage sur le man- drin 16, le manchon 24 est placé dans une position axiale telle par rapport à ce mandrin 16 que la vitesse de rotation typique de l'outil puisse être évaluée par la face du manchon 24 à l'aide de la tige 28. Pour le changement d'outil, la protection 42 est écartée du nez 38 contre l'action de son ressort 43. Quand le collet 45 est éloigné de la zone de mouvement axial du collet 26, l'outil peut être retiré en même temps que le manchon 24. Le mouvement de retrait est aidé au début par le ressort 11. Pour introduire un nouvel outil (foret), la protection 42 doit Étre maintenue dans la même position. Le tourillon de guidage 15 est alors introduit dans l'alésage 9 de la broche 3 et il est poussé contre l'action du ressort Il jusqu'à ce que le collet 45 saisisse le manchon 24 par accrochage de son collet 26. La protection 42 - libérée pivote dans sa position de protection sous l'action de son ressort 43. Ainsi, l'entraînement de l'outil est limité à une régu- lation du nombre de tours depuis zéro jusqu'l la valeur optimale pour l'outil mis en oeuvre. La longueur d'accouplement entre la portion 14 de l'adaptateur 13 et la portion 17 du mandrin 16 est ainsi détermi- née de façon que dans la position du régulateur 31 pour la vitesse de rotation nulle, les deux pièces d'accouplement soient hors d'accou- plement. Bien entendu cette détermination peut résulter du fait que l'outil a déjà été coupé de son entraînement avant que le régula- teur ait atteint sa position nulle. Cela peut varier d'un outil à l'autre par le choix de la longueur de la portion 17. Bien entendu diverses modifications peuvent être appor- tées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sor- tir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif de commande pour machines-outils, de préfé- rence machines-outils à main, avec un régulateur entraîné par l'outil, pour le réglage d'un entraînement d'outil adapté, caractérisé en ce qu'il comprend un palpeur (28) pour un élément de commande (24) prévu côté outil, ce palpeur palpant la pièce de commande et transmettant ses particularités à la commande de l'entraînement d'outil. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de commande (24) de l'outil est une surface de commande (face de 24) dont la position par rapport au palpeur (28) détermine la commande de l'entratnement de l'outil. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la régulation du moteur par commande du palpeur peut être court-circuitée par un interrupteur à main (36). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'outil (22) complètement déchargé de la pression de travail est arrêté. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'outil (22) peut être désaccouplé de son entraînement et en ce que la position désaccouplée est réglée quand l'outil (22) est tota- lement soumis à la pression de travail. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'alimentation en courant du moteur d'entraînement peut etre interrompue par un commutateur à poussoir (30, 31) qui prend sa posi- tion de coupure quand l'outil (22) est totalement chargé par la pres- sion de travail. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend un tourillon de guidage (15) cylindrique du côté outil, un alésage axial (9) pour la réception de ce tourillon (15) dans une broche d'entraînement (3) de l'entraîne- ment de l'outil, une portion de tige profilée (17) coté outil pour l'entraînement mécanique en rotation, une portion d'écrou (14) pour cette portion (17), un collet (26) côté outil, une protection (42) recouvrant ce collet (26) mobile vers une position d'arret et une position de dégagement pour le mouvement axial de l'outil (22), et un ressort (11) poussant l'outil (22) dans le sens du dégagement, le dispositif étant tel que le jeu axial de l'outil (22) permis par la protection (42) se trouvant en position d'arrOt, et la longueur d'introduction du tourillon (15) dans l'alésage (9) sont plus grands que la longueur de pénétration de la portion de tige (17) dans la portion d'écrou (14) et la course de pénétration pour l'accouplement se composant de la portion (17) et de la portion (14), à la fin de la course de pénétration du tourillon (15) dans son alésage (9) et de la course du collet (26) dans sa position terminale côté machine. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4, ou 7, caractérisé en ce que le ressort (11) poussant l'outil (22) dans le sens du dégagement est introduit dans l'alésage axial (9) de profondeur appropriée pour la réception du tourillon (15) dans la broche (3). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4, , 7 et 8, caractérisé en ce que le collet (26) est constitué par un manchon (24) relié à l'outil (22), manchon qui recouvre la pièce (14) et la protège des corps étrangers. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4, , 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que la pièce d'écrou (14) est cons- tituée par un adaptateur (13) qui possède un taraudage pour se visser sur le pas de vis du mandrin de la broche (3). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il contient un régulateur (31) qui fixe l'entraînement de l'outil (22) en fonctiondela positiondu palpeur (28). 12. Dispositif selon la reveidication 11, caractérisé en ce que la zone de régulation du régulateur (31) s'étend de la coupure de l'alimentation en courant de l'entraînement de l'outil jusqu'à la pleine puissance de cet entraînement. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le manchon (24) possède un pas de vis intérieur (25) par lequel il peut être vissé sur le pas de vis (18) du c6té outil, et en ce que le palpeur (28) est appuyé élastiquement à la face côté machine de ce manchon (24), de sorte que le manchon (24) déplaçable par vissage par rapport à l'outil (22) détermine la posi- tion optimale du régulateur pour la phase d'usinage, quand l'outil (22) est amené par la pression de travail dans le sens axial jusqu'à sa position de butée intérieure. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le palpeur (28) est une tige (28) paral- lèle à l'axe de rotation de l'outil et relié à la pièce de régulateur mobile (30). 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le palpeur (28) et avec lui la pièce mobile (30) sont déplacés sous l'action d'un ressort de compression (35) qui cherche à pousser vers l'extérieur hors du carter (1) le régulateur en position de zéro et par suite la tige (28) servant de palpeur. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le pas de vis (18) c8té outil est cons- titué par un mandrin porte-outil (16) qui forme également la pièce (17) et le tourillon (15). 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le mandrin (16) possède un alésage de réception (20) pour des queues solidaires de l'outil (22), lesquelles queues ont un diamètre extérieur qui est toujours le mOme et ont un diamètre de l'alésage de réception de l'outil adapté au diamètre. de chaque outil (22). 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de montage qui peut, au choix, à la place d'un mandrin de serrage, être relié à une machine- outil, en particulier une machine-outil à main. 19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend: l'adaptateur (13) qui est vissé sur le pas de vis pour le mandrin de serrage et qui constitue la pièce d'écrou (14) pour l'entratnement mécanique de l'outil (22), l'outil (22) avec la portion de tige (17) s'adaptant dans la portion d'écrou (14), avec le tourillon (15) s'ajustant dans un alésage axial (9) de la broche (3) et avec le collet (26), la protection (42) qui entoure le collet (26) et qui est mobile au choix en position de pro- tection ou en position de dégagement pour le mouvement axial de l'outil (22), et un support (37) qu'on peut serrer sur le nez (38) de la machine (1) et qui porte la protection (42). 20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que le support constitue une poignée auxi- liaire (37). 21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que la protection (42) est articulée sur le support (poignée auxiliaire 37). 22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que la protection (42) est déplacée sous l'action d'un ressort (43) qui cherche à l'amener en permanence dans sa position de protection sur l'outil (22). 23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que le collet (26) est constitué par le man- chon (24) qui est relié à l'outil (22), recouvre l'adaptateur (13) et le protège contre les corps étrangers.