Brevet FR2532227A1 — publié le 19840302

l Dispositif d'amenée de réfrigérant à des outils de coupe pour l'usinage de métaux avec copeaux, notamment des outils de perçage, rotatifs munis de canaux pour réfrigérant La présente invention concerne un dispositif d'amenée de réfrigérant à des outils de coupe pour l'usinage de métaux avec copeaux, notamment des outils de perçage, rotatifs munis de canaux pour réfrigérant composé d'un anneau à réfrigérant monté rotatif sur la tige de l'outil avec étanchéité par rapport à cette dernière et présentant une pièce d'accouplement en saillie radiale à alésage radial pour réfrigérant, d'un support reliable à une partie de machine fixe, notamment au porte-broche, d'un porte-tête d'accouplement déplaçable parallèlement à l'axe de l'outil de perçage, et tournable autour de son axe de:translation, puis blocable, dans le support -et enfin d'une tête d'accou- plement déplaçable radialement sur le porte-tête, laquelle est munie d'un alésage de sortie de direction radiale et est accouplable automatiquement à la pièce d'accouplement, avec interposition de moyens d'étanchéité, en cas de rotation de l'outil de coupe. Dans un tel dispositif connu de par la demande de brevet allemand DE-OS 31 09 543, le support, établi en anneau porteur, entoure concentriquement la broche de la machine- outil et est fixé par plusieurs vis au porte-broche Le problème réside dès lors dans le fait qu'il existe des machines-outils, notamment des machines d'usinage universel de types de construction très divers dans lesquelles des tarau- dages peuvent être placés sur le porte-broche avec des dia- mètres et à des intervalles divers On constate également des distances diverses entre le plan de fixation sur le porte- broche et la position réelle de l'anneau à réfrigérant C'est pourquoi il était jusqu'à présent nécessaire de fabriquer pratiquement pour chaque machine-outil individuelle son propre anneau porteur ou autre organe analogue A cet effet, il fallait souvent relever les dimensions de construction du porte-broche chez l'utilisateur de-la machine-outil,car celui-ci ne possède généralement pas de plansde construction de ladite machine-outil Cela entraînait une dépense considérable de temps et de travail. L'invention a en conséquence pour objet un dispositif d'amenée de réfrigérant du genre annoncé dans lequel le support soit si universellement déplaçable, ou réglable, par rapport au porte-broche que le dispositif soit implantable sans modificationsconstructives sur de nombreuses machines- outils différentes En extension de l'invention, la co- opération entre la tête et la pièce d'accouplement doit aussi être améliorée. Ce dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte sur le support deux pièces intermé- diaires distantes l'une de l'autre dont chacune est, d'une part, pivotable par rapport audit support, par une de ses extrémités, autour d'un axe parallèle à celui de l'outil de perçage ainsi que déplaçable en translation dans un plan perpendiculaire audit axe de l'outil de perçage puis blocable par rapport au support et comporte, d'autre part, à son autre extrémité un alésage parallèle à l'axe de l'outil de perçage pour une vis de fixation enfonçable dans la partie de machine fixe. Grâce à la disposition de pièces intermédiaires qui sont aussi bien pivotables par rapport au support que dé- plaçables en translation dans un plan radial par rapport à l'axe de l'outil de perçage,-on peut désormais ff 14 Er le dispositif sans aucune modification constructive sur de très nombreuses machines-outils différentes Les pièces intermé- diaires sont déplaçables en translation et en pivotement par rapport au support de telle façon que leurs extrémités munies des alésages peuvent être mises en coïncidence avec des filetages femelles du porte-broche Peu importe en même temps la distance radiale qui sépare les filetages femelles de l'axe de la broche ainsi que leur distance mutuelle Par blocage des vis de fixation et des vis de serrage par lesquelles les pièces intermédiaires sont reliées au support, on peut réaliser, après l'ajustage de la tête d'accouplement par rapport à la pièce d'accouplement, un assemblage rigide entre le support et le porte-broche Le montage du dispositif s'en trouve grandement simplifié. On obtient une autre simplification du montage du dispositif ainsi qu'une amélioration de l'étanchéité entre la pièce et la tête d'accouplement dès lors que, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la pièce d'ac- couplement comporte une surface d'étanchéité essentiellement tangentielle à l'anneau à réfrigérant et entoure-nt l'alésage radial pour réfrigérant,qu'un joint élastique est disposé concentriquement à l'alésage de sortie sur l'extrémité libre, tournée vers l'anneau à réfrigérant, de la tête d'accouplement et qu'une butée-f-aisant saillie rad-i-a-lement sur l'adite - surface d'étanchéité et coopérant avec l'extrémité libre de. 1-5 la tête d'accouplement est ménagée sur la pièce dcaccouplement. Selon d'autres particularités avantageuses possibles de l'invention: chaque pièce intermédiaire présente sur une de ses extrémités une boutonnière radiale par rapport à son alésage et parallèle à l'axe de l'outil de perçage à travers laquelle est guidée une vis de serrage s'étendant parallè- lement audit axe et en prise dans un taraudage du support; le support a essentiellement une forme de 'T"' et présente sur chacune des extrémités opposées de la barre du T un filetage intérieur pour-une des vis de serrage et dans la -barre du T un alésage longitudinal pour un manche du porte- tête, alésage dans lequel ledit manche est déplaçable en direction de l'axe de l'outil de perçage puis blocable - L'invention sera mieux comprise, en particulier dans ses caractéristiques, à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris coimme exemple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une vue latérale, avec coupe longitudinale partielle, du dispositif monté sur un outil de coupe rotatif; la figure 2 est une vue latérale partielle du dispositif muni dôrne tige de montage; la figure 3 est une vue de dessus prise en direction III de la figure 1; la figure 4 est une coupé opérée suivant la ligne IV-IV de la figure 3; les figures 5 à 7 représentent différentes possi- bilités de montage du dispositif; la.figure 8 est une coupe opérée selon la ligne VIII-VIII de la figure 1; la figure 9 est une vue de l'anneau à réfrigérant et de la pièce d'accouplement, tous deux pris à part, en direction IX de la figure 8. On a désigné sur le dessin par la référence 1 la tige d'un outil de perçage, laquelle comporte un alésage central 2 et un alésage radial 3 relié à ce dernier, l'un et l'autre pour le réfrigérant Dans la région de l'alésage radial pour réfrigérant 3 un anneau à réfrigérant 4 eât monté rotatif sur ladite tige et étanchéifié par rapport elle par des joints 5 L'anneau à réfrigérant 4 porte une pièce d'accouplement 6 en saillie radiale. Une tête d'accouplement 7 qui est déplaçable, par rapport à l'axe A de l'outil de perçage, radialement en direction R, et blocable dans la position de réglage par le dispositif de serrage 8 c, dans le porte-tète 8 coopère avec la pièce d'accouplement 6 Le porte-tête d'accouplement 8 comporte un manche cylindrique 8 a qui s'étend parallèlement à l'axe A de l'outil de perçage Ce manche 8 a est déplaçable * en translation et en pivotement autour de son axe, puis blocable au moyel du dispositif de serrage 11, dans un alésage 9, parallèle audit axe A, du support 10. Deux pièces intermédiaires identiques 12 qui sont disposées parallèlement à l'axe A de l'outil de pergage sont fixées au support 10 par des vis de serrage 13 enfoncées dans des taraudages 14 de même disposition de ce dernier. Le support 10 a avantageusement une forme en genre de T, les taraudages 14 étant placés-aux deux extrémités opposées de la barre 10 a de ce T L'alésage longitudinal 9 dec au manche 8 a-du porte-tête d'accouplement se trouve dans la tige 10 b du T formé par le support 10 La barre 10 a du suppo Z 532227 présente, sur deux côtés opposés, des surfaces d'appui planes 10 c et 10 d perpendiculaires à l'axe'A de l'outil de perçage pour les pièces intermédiaires 12 - Chaque pièce intermédiaire 12 présente sur l'une de ses extrémités 12 a une boutonnière 15 et à son autre extrémité- 12 b un alésage 16 parallèle à l'axe A de l'outil de perçage pour une vis de fixation 17 Cette vis 17 permet de fixer la pièce intermédiaire-sur le porte-broche S de la machine-outil. 0 La boutonnière 15 s'étend radialement par rapportà l'1 alésage 16 et en outre parallèlement à l'axe A de l'outil dce percçage. i-' ' Suivant une disposition avantageuse, chaque pièce intermédiaire 12 présente unilatéralement à son autre extrémité 12 b un prolongement 12 cqui s'étend coaxialement-à l'alésage 16 et à travers lequel ledit alésage'16 court également Ce prolongement 12 c augmente le nombre des possibilités de montage ' Pour le montage et l'ajustage du 'support 10, des pièces intermédiaires 12-et-du porte-t 8 te d'accouplement 8,' on dispose d'une tige de montage 18 insérable à la place de la tête d'accouplement 7 dans le porte-t#te 8 et présentant à l'une de ses extrémités un téton 19 adapté à 'l'alésage' radial pour réfrigérant 20 de la pièce d'accouplement 6 Comme on peut le voir en comparant entre elles les figures 1, 5, 6 et 7, les pièces intermédiaires 12 'sont fixables au choix sur les surfaces d'appui 10 c ou 10 d-du support 10 par les vis de serrage 13 Elles peuvent en même temps être montées en deux positions différentes, à savoir en sorte que leursprolongements 12 c soient tournés vers le porte-broche S ou en sorte qu'ils soient tournés en direction opposée Selon la façon dont on monte les pièces intermédiaires 12 sur le support 10, on peut établir différents écartements al à a 4 entre la surface-de fixation du support sur le porte broche S et sa face frontale 10 e Cela permet de monter le support en différentes positions endirection de l'axe A de l'outil de perçage Une autre possibilité de déplacement en direction dudit axe A réside dans la translation du manche 8 a du porte-tête dans l'alésage longitudinal 9 D'autres mtmmoq-mom-le-menu possibilités de montage du support résident dans l'inversion de celuici telle que sa face frontale 10 e soit tournée vers le porte-broche. Il ressort de la figure 4 que les pièces intermé- diaires 12 sont non seulement déplaçables en translation en direction B de leurs boutonnières 15, mais aussi en pivotement en direction C autour des axes des vis de serrage'13 D'o de nombreuses possibilités de réglage et de montage desdites- pièces intermédiaires. On va exposer maintenant la façon de procéder au montage du dispositif tel qu'on vient de le décrire, On insère un foret 1 muni de l'anneau à réfrigérant 4 dans la broche d'une machine-outil, par exemple-dune machine d'usinage universel A l'oppose du c 8 té sur lequel cette machine d'usinage' universel comporte un dispositif de' changement d'outil, c'està-dire là o ladite machine n'est aucunement,encombrée, on choisit deux taraudages appropriés sur le porte-broche et l'on y fixe d'abord avec jeu les deux pièces intermédiaires 12 par les vis 17 On'relie ensuite le support 10 aux pièces intermédiaires 12 au moyen des vis de serrage 13 On peut aussi procéder au montage en reliant les pièces intermédiaires 12 au support 10 dès avant leur fixation au porte-broche On introduit ensuite et'serre légèrement le manche 8 a du porte-tête d'accouplement dans l'alésage longitudinal 9 Ledit manche y est déplaçable axialement et tournable, si bien que, sans forcer, on peut insérer par son téton 19 dans l'alésage radial pour réfri- gérant 20 de la pièce d'accouplement 6 la tige de montage 18 introduite dans le porte-tête d'accouplement 8 à la place de ladite tête 7 Le porte-tête d'accouplement se trouve correc- tement ajusté de cette façon simple On peut dès lors serrer à bloc les vis de fixation 17, les vis de serrage 13 et le dispositif de serrage 11 Après cela, on remplace la tige de montage 18 par la tête d'accouplement 7 dans l'alésage 8 b du porte-tête d'accouplement 8 et l'on déplace ladite tête 7 jusqu'à ce que son joint 21 soit en appui sous une légère pression contre la surface d'étanchéité 22 de la pièce d'accouplement 4 On peut alors bloquer aussi le dispositif de serrage 8 c pour terminer le montage - Comme on le voit d'après les figures 1, 8 et 9, la pièce d'accouplement 6 comporte une surface d'étanchéité 22 essentiellement tangentielle à l'anneau à réfrigérant 4, laquelle entoure l'alésage radial pour réfrigérant 20 Le joint élastique 21 est placé concentriquement à l'alésage de sortie 23 sur l'extrémité libre, tournée vers l'anneau à' réfrigérant 4, de la tête d'accouplement 7 La pièce d'accou- plement 6 comporte en outre, en saillie radiale sur la surface d'êtancheité 22,une butte 24 qui coopère avec l'extrémité libre de la tête d'accouplement 7 Une surface oblique 25 allant en descendant vers le pourtour de l'anneau à r'éfri- gérant 4 fait suite extérieurement à la surface tangentielle d'étanchéité 22 - Il ressort de la figure 8 ' que la surface agissante 24 a de la butée 24 forme un angle aigu a, par exemple de 450; avec l'axe A de l'outil de perçage et que l'extrémité libre de la- tête d'accouplement 7 comporte une surface de butée Ta formant le même angle aigu a avec ledit axe A et une surface de débordement 7 b formant un angle aigu;opposé a 1 avec ce même axe A Un dispositif automatique de changement d'outil '. s'empare de l'outil de persage 1 et l'insère dans la broch e. de la machine-outil' La pièce d'accouplement 6 peut en même temps se trcuver dans une position de rotation quelconque par rapport à la tête d'accouplement 7 Si elle est par hasard dans la zone de la tête d'accoup Iement 7, celle-ci entre en contact avec la butée 24, soit par sa surface de butée 7 a, soit par sa surface de débordement 7 b, au cours de la trans- lation axiale de l'outil de perçage 1 qui accompagne son insertion Si la surface de butée Ta touche la surface 24 a de la butée 24, la liaison entre la tête et la pièce d'accou- plement 7 et 6 S 4 établit directement Si c'est la surface de débordement 7 b qui touche la butée 24 sur son côté opposé à la surface 24 a,l'anneau à réfrigérant tourne quelque peu et la surface de débordement 7 b s'applique alors contre le côté extérieur de la butée 24 S'il en est ainsi ou si la pièce d'accouplement 6 se trouve dans une autre position de rotation'quelconque, l'anneau à réfrigérant participe, par suite du frottement entre les lèvres d'étanchéité 5 et la tige 1,au mouvement de rotation de l'outil de perçage jusqu'à ce que la surface de butée 24 a vienne en appui contre la surface de butée 7 a Le joint 21 est en même temps constamment comprimé par les surfaces obliques 25 jusqu'à ce qu'il vienne en repos sur la surface tangentielle d'étan- chéité 22 Il s'établit ainsi un assemblage étanche aux liquides entre la tête et la pièce d'accouplement 7 et 6. 2-5322 27 REVENDICATIONS 1 Dispositif d'amenée de réfrigérant à des outils' de coupe pour l'usinage de métaux avec copeaux, notamment des outils-de perçage, rotatifs munis de canaux pour réfri- gérant composé lui-même d'un anneau à réfrigérant monté rotatif sur la tïge;de l'outil avec étanchéité,par rapport à cette dernière et présentant une-pièce d'accouplement en saillie radiale avec alésage radial pour réfrigérant, d'un. support reliable à une partie fixe de la machine, notamment- au porte-broche, d'un porte-tete d'accouplement déplaçab Ie parallèlement à l'axe de l'outil de pe'rçage, et tournable autour de son axe de translation, puis blocable, dans le support et enfin d'unetête d'accouplement dépla-able radialement - sur le porte-tête d'accouplement, laquelle est munie d'un alésage de sortie de direction radiale et est accouplablé automatiquement à la pièce d'accouplement, avec interposition de moyens d'étanchéité, en cas de rotation de l'outil de coupe, dispositif caractérisé par le fait qu'il comporte sur le support ( 10) deux pièces intermédiaires ( 12) distantes l'une de l'autre dont chacune est, d'une part, pivotable par rapport audit support ( 10) par une de ses extrémités ( 12 a) autour d'un axe parallèle à l'axe (A) de l'outil de perçage, ainsi que déplaçable en translation dans un plan perpendi- culaire audit axe (A), puis blocable par rapport audit support ( 10) et comporte, d'autre part,' à son autre extrémité ( 12 b) un alésage ( 16) parallèle à l'axe (A) pour une vis de:fixation ( 17) enfonçabie dans la partie fixe de machine (S). 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que chaque pièce intermédiaire ( 12) présente sur une de ses extrémités ( 12 a) une boutonnière ( 15) radiale-par rapport à son alésage ( 16) et parallèle à l'axe (A) de l'outil de'perçage à travers laquelle est-guidée une vis de serrage ( 13) s'étendant parallèlement audit axe (A) et en prise dans un taraudage ( 14) du support ( 10). 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que la pièce intermédiaire ( 12) présente unilatéralement à son autre extrémité ( 12 b) un prolongement ( 12 c) qui s'étend coaxialement à l'alésage ( 16) et a travers lequel ledit alésage court également. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ' à 3 caractérisé par le fait que le support ( 10) a essentiellement Gune-forme de"T" et présente sur chacune des extrémités opposées de la barre ( 10 a) du T un taraudage ( 14) pour une des vis de serrage ( 13) et dans la tige ( 1 Oc) du T un alésage longitudinal ( 9) pour un manche ( 8 a) du porte-tgte-; d'accouplement ( 8), alésage dans lequel celui-ci est déplaçable en translation en direction de l'axe (A) de l'outil-de perçage- et blocable ensuite Dispositif selon la revendication 1 carcetérisé-par; le fait que, pour le montage et l'ajustage du support ( 10),:_ des pièces intermédiaires ( 12) et du porte-tête d'accouplement: 6 Dispositif selon la revendication 1-caractérisé par- le fait que la pièce d'accouplement ( 6) comporte une surface d'étanchéité ( 22) essentiellement tangentielle à l'anneau à réfrigérant ( 4) et entourant l'alésage radial pour réfrigérant ( 20), qu'un joint élastique ( 21) est disposé concentriquement à l'alésage de sortie ( 23) sur l'extrémité libre, tournée vers l'anneau à réfrigérant ( 4), de la tête d'accouplement ( 7) et qu'une butée ( 24) faisant saillie radialement sur la surface d'étanchéité ( 22) et coopérant avec l'extrémité libre de la tête d'accouplement ( 7) est ménagée sur la pièce d'accouplement ( 8) 7 Dispositif selon la revendication 6 caractérisé par le fait qu'une surface oblique ( 25) allant en descendant vers le pourtour de l'anneau à réfrigérant ( 4) fait suite extérieu- rement à la surface tangentielle d'étanchéité ( 22). 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7 caractérisé par le fait que la surface de butée ( 24 a) forme un angle aigu a avec l'axe (A) de l'outil de perçage et que l'extrémité libre de la tête d'accouplement ( 7) comporte une surface de butée ( 7 a) faisant le même angle aigu a avec ledit axe (A) et une surface de débordement ( 7 b) faisant un angle aigu opposé c 1 avec ce même axe A.