Brevet FR2502045A1 — publié le 19820924

La présente invention a pour objet un dispositif de mo tage et d'entrarnement d'outils à queue conique dans les broches de machines outils. De manière bien connue, certains outils du type forets, alésoirs, fraises et autres, présentent une partie arrière dite queue de l'outil destinée à s'emmancher et à s'accoupler dans le cane morse de la broche de la machine outil. La queue de l'outil présente à cet effet, un talon méplat faisant saillie et s'engageant par emmanchement forcé, dans une mortaise établie dans le fond du cane récepteur. Par l'intermédiaire de lumières appropriée réalisées sur le cône, on peut engager une clavette ou chasse-c8ne qui, en prenant appui sur le talon, permet de dégager l'outil. On a représenté figure 1, le cône morse bien connu, avec adaptation d'un outil. Il est notoire que cette technique d'enlèvement des outils est peu pratique et nécessite l'emploi d'une pluralité de cônes selon le diamètre de l'outil. Selon l'invention, on a mis au point un dispositif de montage et d'entrarnement d'outils à queue conique, pratique, simpie et efficace, permettant de changer l'outil sans utiliser de chasse-cône ou autre outil similaire à cet effet. Selon une première caractéristique, le dispositif de montage et d'entrarnement d'outils à queue conique dans les broches de machines-outils, est constitué d'un corps (1) comprenant une partie avant formant fourreau (5) et une partie arrière formant queue à profil conique, s'emmanchant et s'accouplant dans le cône morse de la tête de la machine-outil, ledit fourreau (5) étant agencé intérieurement et présentant des moyens pour assurer le logement, le positionnement et I'entraînement d'une douille (2) dans laquelle est monté l'outil, la queue de ce dernier étant agencée en position et en entrarnement dans un logement établi dans le fond du fourreau ; une bague de protection et de verrouillage s'adaptant par vissage sur ledit fourreau en assurant par des moyens appropriés, le serrage en position de la douille dans son logement ; le dispositif étant tel qu'après un dévissage partiel de la bague (3) par rapport au fourreau, on puisse dégager l'outil emmanché sur la douille en vue de son remplacement par un autre outil monté sur la douille précitée ou sur une douille équivalente à la précédente. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour bien fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, aux figures des dessins La figure 1 est une vue illustrant un cône morse selon la technique antérieure, avec l'outil prêt à être monté. La figure 2 est une vue en perspective du dispositif selon l'invention, les pièces constitutives étant illustrées avant montage. Ta figure 3 est une vue en coupe longitudinale du dispositif, l'ensemble étant en position verrouillée. La figure 4 est une vue de dessous du dispositif selon la figure 3. La figure 5 est une vue en coupe longitudinale du dispositif en position déverrouillée, l'outil étant partiellement déga gé. La figure 6 est une vue de dessous du dispositif selon la figure 5. Ta figure 7 est une vue en coupe transversale selon la ligne Vil-Vil de la figure 3. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. le dispositif de montage et d'entraînement d'outils à queue conique, comprend selon l'invention, trois éléments principaux, un corps (1), une douille conique (2) et une bague de protection et de verrouillage (3). On a représenté en (4) un outil à aléser s'adaptant dans le dispositif. Selon une première caractéristique, le corps (1) comprend une partie cylindrique formant fourreau (5), présentant dans sa partie médiane un filetage extérieur (51) destiné à coopérer avec l'alésage fileté (31) établi sur la partie arrière de la bague extérieure (3). Te corps se prolonge ensuite par sa partie arrière, en formant une queue à profil conique normalisée (6), destinée à s'emmancher et à s'accoupler dans le cône morse de la broche de la tête d'une machine-outil. Cette queue est munie à cet effet d'un talon (61) destiné à s'engager dans une mortaise établie de manière connue, dans la broche de la machine non illustrée aux figures des dessins. Selon l'invention, le fourreau (5) présente intérieurement et sur une partie seulement de sa longueur, à Partir de sa face avant (58), un alésage conique (52) formant siège, dans lequel est emmanchée et positionnée la douille conique (2) précitée.En outre, il est établi dans l'épaisseur du fourreau (5) et débouchant intérieurement dans l'alésage conique, des lumières oblongues (53) disposées dans l'axe longitudinal du fourreau et dans lesquelles sont emmanchés à force des crabots (7) débordant intérieurement dans le corps du fourreau. Ces crabots servent de moyens de guidage et de positionnement de la douille conique (2). Avantageusement, deux crabots sont disposés en opposition diamétrale. En outre et selon une caractéristique, le fond (54) du fourreau est agencé avec une mortaise (55) traversant transversalement le fourreau au niveau de sa partie filetée (51), pour former siège (56) et recevoir en chevauchement, la queue a) de l'outil en forme de talon.Entre le fond du fourreau et sa partie intérieure conique formant siège de la douille, on prévoit un évidement cylindrique intermédiaire La douille (2) selon l'invention est de petite dimension longitudinale et comprend une partie conique (21) destinée à coopérer à ajustement avec le siège conique (52) correspondant, établi sur le fourreau. la douille se prolonge dans sa partie arrière par une portée cylindrique (22). Elle présente en outre, sur sa périphérie conique, plusieurs rainures (23) en nombre égal au nombre des crabots (7) de guidage,prévus sur le fourreau, et de profil complémentaire à ceux-ci, afin de permettre l'engagement et le positionnement de la douille dans ledit fourreau. Elle est de plus, munie d'un alésage intérieur (24) conique,autorisant par emmanchement l'engagement de la queue de l'outil. La bague (3) de protection et de verrouillage est d'une longueur correspondant sensiblement à la longueur du fourreau (5) et présente dans sa partie arrière un taraudage (31) coopérant avec la partie filetée du fourreau. Dans la partie avant et perpendiculairement à sa face extrême transversale, sont prévues des saillies radiales (32) forant griffes et faisant office de butée en appui contre la face externe (25) de la douille, lorsque l'ensemble est monté, empêchant ainsi tout déplacenent transversal de la douille, et par suite, tout desserrage inopiné. Ces griffes ont une profondeur telle qu'elles s'engagent dans les rainures de la douille lorsque celle-ci est dégagée de son logement. la périphérie extérieure (33) de la bague est moletée pour faciliter sa préhension. Selon ure autre caractéristique de l'invention, les crabots (7) sont disposés dans un plan perpendiculaire à l'axe transversal de la mortaise (55) établie dans le fond au fourreau et dans laquelle s'engage la queue de l'outil, définissant ainsi un positionner;--ent et un ertraînement par trois points d'appui de l'outil,pour un bon équilibre. En outre, pour faciliter le montage ou démontage de au on a peu sur la partie filetée du au moins l'outil, on a trou sur la partie filetée du fourreau,au moins un trou borgne (59) à l'intérieur duquel est positionné un ressort hélicoïdal (8) et une bille (9). Un trou (34) de diamètre plus réduit que celui du trou borgne, est prévu sur la partie arrière de la bague (3), de façon que lors de la rotation partielle ce celle-ci, le trou (34) puisse venir an prolongement du trou borgne (59), et ceci dans une position bien particulière de la bague par rapport à la douille.Sous l'action de détente du ressort, la bille vient s'engager partiellement dans le trou (34), engendrant lors de son positionnement, un déclic sonore. Avantageusement, le trou borgne (59) est établi dans le prolongement des lumières oblongues (53) établies sur le fourreau, tandis que le trou (34) établi sur la bague, se situe dans le prolongement longitudinal des griffes (32) formant butées. On a prévu également sur le corps, en prolongement de la partie en fourreau, une butée cylindrique (10) avec une surface extérieure moletée (101) facilitant la prise du corps lors du dévissage de la bague. Il convient des lors, d'exposer le montage des différents éléments constitutifs du dispositif de montage et d'entraînement d'outils, et son utilisation. le corps ayant été engagé par sa queue dans le cône morse de la machine, il suffit ensuite de positionner convenablerent la douille conique (2) dans le logement intérieur conique (52) du fourreau (5), ladite douille étant guidée en position par les crabots (7) ; puis on introduit la queue de l'outil dans l'alésage intérieur (24) de la douille; par rotation de l'outil on positionne sa partie arrière formant talon, dars la mortaise (55) prévue dans le fond du fourreau, l'outil par sa partie-à profil conique, coo pétant alors activement par emmanchement, avec l'alésage intérieur (24) conique de la douille, en assurant un auto-centrase. On rapporte ensuite la bague extérieure (3) qui s'engage par vissage sur toute la longueur du corps, jusqu'à ce que les saillies débordantes (32) établies sur la face avant de la bague, viennent en butée et en serrage axial, contre la face avant de la douille, empêchant ainsi tout déplacement transversal de celle-ci. En position ex trêe, la partie arrière de la bague va au-delà du trou borgne établi sur le fourreau, en l'obturant.Lorsque l'opérateur désire changer d'outil, il dévisse la bague légèrement jusqu'à une position telle que la bille disposée dans le trou borgne établi sur le fourreau et maintenue à l'encontre du ressort, vienne s'engager partiellement dans l'ouverture établie dans la bague, avec un déclic. A cet instant, les saillies (32) formant butées sur la face avant de la bague, se trouvent dans une position en regard des rainures formées sur la douille conique. Il suffit alors d'attirer à soi et de dégager l'outil muni de sa douille conique, puis d'engager un autre outil muni de la douille précitée ou d'une autre douille équivalente. La douille solidaire de l'outil est alors engagée par ses rainures et guidée dans un premier temps par les griffes établies sur la face avant de la bague, puis par les crabots.Après emmanchement dé la douille dans son logement, la bague est tournée par vissage dans un sens de verrouillage, les griffes revenant en butée contre la face avant de la douille ; la bille reprenant alors sa position dans le trou borgne en comprimant le ressort. L'opération de changement de l'outil est simple, pratique et ne nécessite pas d'outils spéciaux pour le dégager. la fabrication du dispositif est simple, peu coûteuse, et au plan de la précision, seule la liaison des parties coniques de la douille et de son siège entrasse des opérations d'usinage plus précises. Le dispositif est très maniable et fiable. On note également que la douille est indépendante de l'outil, de ce fait, on peut utiliser une même douille pour une pluralité d'outils. On pourrait éventuellement prévoir que la douille soit solidaire définitivement de l'outil. L'invention ne se limite aucunement à celui de ces modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ces diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS - 1 - Dispositif de montage et d'entrafnement d'outils à queue conique dans les broches des machines-outils caractérisé en ce qu'il est constitué d'un corps (1) comprenant une partie avant formant fourreau (5) et une partie arrière formant queue à profil conique s'emmanchant et s'accouplant dans le cone mors de la tête de la machine-outil, le dit fourreau (5) étant agencé intérieurement et présentant des moyens pour assurer le logement ,- le positionnement et l'entrafhement d'une douille (2) dans laquelle est monté l'outil, la queue de ce dernier étant engagéeen position et en entrarnement dans un logement établi dans le fond; du fourreau ; une bague de protection et de verrouillage s'adaptant par vissage sur le dit fourreau en assurant par des moyens appropriés le serrage en position de la douille dans son logement ; le dispositif étant tel qu'après un dévissage partiel de la bague (3) par rapport au fourreau, on puisse dégager l'outil emmanché sur la douille en vue de son remplacement par un autre outil monté sur la douille précitée ou une douille équivalente à la précédente. - 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau (5) présente intérieurement et sur une partie de sa longueur à partir de sa face avant (58) un alésage conique (52) formant siège dans lequel est emmanchiez positionnZa douille (2) de forme conique complémentaire, le dit alésage se prolongeant par un évidement cylindrique intermédiaire (5n) avec le fond du fourreau, celui-ci étant agencé avec une mortaise (55) traversant transversalement le fourreau au niveau de sa partie de liaison avec la bague (3), pour former siège et recevoir en chevauchement la queue de outil. - 3 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 ensemble, caractérisé en ce que le fourreau (5) présente dans son épaisseur en débouchant intérieurement dans l'alésage conique (52) des lumières oblongues (53) disposées dans l'axe longitudinal du fourreau et dans lesquelles sont emmanchés à force au moins deux crabots (7) débordant intérieurement dans le corps du fourreau et servant de moyens de guidage et de positionnement de la douille conique (2). - 4 - Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, ensemble, caractérisé en ce que la douille conique (2) de petite dimension longitudinale, présente sur sa périphérie des rainures profilées (23) en nombreégal au nombre de crabots (7) permettant le positionnement contrôlé de la dite douille dans le fourreau. - 5 - Dispositif selon la revendication a, caractérisé en ce que la bague (3) de protection et de verrouillage est d'une longueur correspondant sensiblement à la longueur du fourreau et présente dans sa partie arrière un taraudage (31) coopérant avec la partie filetée (51) du fourreau ; la dite bague présentant dans sa partie avant et perpendiculairement à sa face extrême transversale des saillies radiales (32) formant griffes destinées à venir en appui contre la face extérieure de la douille lorsque le dispositif est monté et verrouillé. - 6 - Dispositif selon les revendications 4 et 5 ensemble, caractérisé en ce que les griffes (23) ont une profondeur telle qu'elles s'engagent dans les rainures de la douille lorsque celle-ci est dégagée de son logement, les griffes servant de moyens de guidage. - 7 - Dispositif selon les revendications 2 et 3 ensemble, caractérisé en ce que deux crabots (7) sont disposés longitudinalement sur le fourreau et dans un plan perpendiculaire à l'axe transversal de la mortaise établie dans le fond du fourreau dans laquelle s'engage la queue de l'outil définissant un positionnement et entrainement par trois points diappui. - 8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau présente au niveau de son filetage au moins un trou borgne (59) à l'intérieur duquel est positionné un ressort hélicoloai (e) et une bille (9) ; au moins un trou (34) de diamètre plus réduit étant prévu sur la partie arrière de la bague, les deux trous (59 - 34) pouvant être mis en regard lors d'un positionnement approprié de la bague (3) sur le fourreau. - 9 - Dispositif selon les revendications 3, 5 et 8 ensemble, caractérisé en ce que le trou borgne (59) est établi dans le prolongement des lumières oblongues (53) établies sur le fourreau, tandis que le trou (53) établi sur la bague se situe dans le prolongement longitudinal des griffes (32) - 10 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps présente dans le prolongement du fourreau (5) une portée cylindrique (io) avec une surface extérieure moletée (101) ; la bague (3) présentant également une périphérie moletée.