Brevet FR2542237A1 — publié le 19840914

"Dispositif d'entraînement pour ltéquipement d'une machine-outil" La présente invention a pour objet un dispositif d'entraînement pour ltéquipement d'une machine-outil. Certaines machines-outils telles que les fraiseuses et les tours sont susceptibles d'entraîner des pie ces en rota tion à des vitesses possédant certaines valeurs déterminées. C'est ainsi qutune fraiseuse entratee un outil constitué par une fraise. Pour certaines applications il serait parfois utile de disposer de vitesses de rotation plus élevées des outils tels que fraises, forets ou meules, que celles que permettent les moteurs équipant les appareils. A cet effet il est connu d'utiliser un certain nombre d'accessoires. Selon une première possibilité l'accessoire multipli cateur de vitesse est réalisé par un train d'engrenages monte dans un carter venant se fixer sous la tête de l1appa- reil. Ltentraînement se sefait à l'aide de la broche de la fraiseuse, le carter contenant le système de multiplication étant bloqué en rotation par un levier prenant appui sur le corps de celle-ci. Un avantage de ce dispositif est que l'arbre porte= fraise de l'appareil se trouve dans l'axe de la broche de la machine-outil. Il présente néanmoins des inconvénients, son encombrement en dessous de la tête pénalisant beaucoup la course du mouvement vertical de la fraiseuse et obligeant à un travail en position basse, qui est pénible pour l'utilisateur. En outre, la rigidité de l'ensemble n'est pas très bonne du fait de la grande distance entre la broche de la machine-outil et l'arbre porte-fraise. Dans un second accessoire multiplicateur de vitesse de rotation, représenté à la figure 1 du dessin schémati- que annexé, le mouvement de la broche (2) de la machine outil est communiqué à un dispositif multiplicateur (3) situé au-dessus d'elle, dont la sortie communique un mouvement de rotation par l'intermédiaire dtun carré d'entratnement (4) traversant la broche (2), à une broche (5), montee avec interposition de roulements, non représentés au dessin, dans un cône (6) fixé dans l'ôvidement conique (7) dôbouchant dans l'extrômitô de la broche (2) de la machine-outil. Sur la broche (5) est monté le système (8) de fixation de l'outil (9). Cette solution présente l'avantage d'un faible encombrement en-dessous de la broche de la machine-outil, puisqu'une partie de l'appareil se trouve au-dessous de celleci. Neannîpins cet appareil est de mise en oeuvre très difficile du fait des temps très longs d'installation et du caractère peu pratique du montage sur la machine. En outre, en raison des vitesses de rotation élevées qui sont atteintes, il se produit des échauffements se traduisant par des dilatations et nécessitant frôquemment les reprises des coordonnées de travail. Enfin les vitesses obtenues correspondent aux vitesses de la machine multipliées par un facteur constant, de telle sorte qu'il n'est pas possible de bénéficier d'une variation continue de vitesse. I1 existe des appareils fixés sur la broche de la machine-outil, comportant une turbine entraînée en rotation sous l'effet de l'air comprimé fourni par le compresseur de l'atelier. I1 faut noter qu'il s'agit notamment d'un appareil encombrant, diminuant la hauteur de travail et possèdant une mauvaise rigidité. En outre le bruit de fonctionnement est très important. I1 existe également des appareils totalement autonomes, à transmission par courroies, nécessitant un démontage complet de la tête de la fraiseuse pour la remplacer par ledit appareil. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif multiplicateur de vitesses de conception très simple. A cet effet, le dispositif qu'elle concerne comprend un cane de forme complémentaire de celle de la broche de la machine-outil, dont l'extrômitô supérieure est équipée de moyens de fixation par tirant sur la tête de la machine et à L'intérieur duquel est ménagé un alésage axial dans lequel est monté, avec interposition de roulements à billes une broche porte-outils, équipée de moyens spécifiques d'entraînement enrotation. Ce dispositif, de par sa structure et son mode de mon taxe, est extrêmement compact puisqu'il ne diminue pratiquement pas la distance utile entre la broche de la machine outil et la table de travail. il faut noter qu'en conditions d'utilisation il est totalement autonome, le moteur de la machine-outil n'étant pour sa part pas utilisé. Dans ces conditions il est possible de travailler a des vitesses très élevées sans provoquer le moindre échauffement de la machine, tout en bénéficiant des possibilités de règlage de celle-ci. Selon une forme d'exécution de ce dispositif, ltélé- ment en forme de cône, fixé dans la broche de la machineoutil dépasse de celle-ci, sa partie en débord portant un bras en bout duquel est monté un moteur électrique dont le mouvement est communiqué à la broche porte-outil par llin termôdiaire d'une courroie passant sur deux poulies calées respectivement sur l' arbre du moteur et sur ladite broche. Selon une forme simple de réalisation, ce bras est de section en U, ouvert vers le bas,formant un carter de protection pour la courroie de transmission du mouvement, et permettant éventuellement d'incorporer un éclairage fluorescent. Avantageusement 17 extrémité du cône dépassant de la broche de la machine-outil est cylindrique et sert au montage, libre en rotatinu, d'une bague en bronze sur laquelle est surmoulé le bras support qui est pour sa part en aluminium. Ce bras support peut être légèrement cintré vers le haut afin de mieux dégager le plan de travail. La bague en bronze a deux fonctions dont la première est de pouvoir faire pivoter le bras et le moteur qu'il porte, autour de l'axe de la broche, pour des raisons de comodité, sans conséquence pour les coordonnées du travail effectué et dont la seconde est une fonction de sécurité, empêchant, en cas de mise en marche par inadvertance de la broche de la machine-outil, que l'ensemble soit entraîné en rotation de façon violente. De toute façon l'invention sera bien comprise a l'ai- de de la description qui suit, en référence au dessin sché- matique annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution de ce dispositif. Figure 2 est une vue en perspective d'une fraiseuse équipée de ce dispositif Figure 3 est une vue en coupe et à échelle agrandie de dispositif seul Figure 4 en est une vue de dessous. La fraiseuse (10) représentée å la figure 2 comprend, de façon connue, un b#ti (12) à l'intérieur duquel est mon- té un moteur, non représente au dessin, et portant une table (13) de position règlable. De façon connue également, le moteur de cette fraiseuse entraîne une broche, non représentée au dessin, présentant un évidement de forme conique débouchant dans son extrémité. Le dispositif selon l'invention comprend un élément (14), de forme conique complémentaire de celle de l'évide- ment ménagé dans la broche de la machine-outil Au niveau du sommet du cane- (14) sont ménagés un trou taraudé (15) et un filetage périphérique (16) perinettant#la fixation du cône sur la tête de la machine-outil par d'un tirant (17) dont la seule extrémité supérieure est visible à la figure 2. A 1'intérieur du cône (14) est ménagé un alésage axial (18) dans lequel est montée une broche (22), avec interposition de roulements a billes (19), maintenus en position par une entretoise (20). L'ensemble de ces-pièces est maintenu dans l'alésage (18) par l'intermédiaire d'une collerette (23), fixée par des vis (24). Comme montré au dessin, l'extrémité du cône (14) sortant de la broche de la machine-outil forme une partie cylindri- que (25) sur laquelle est engagée, avec possibilité de rotation, une bague en bronze (26) sur laquelle est surmoulée l'extrômitô d'un bras (27) en aluminium. La bague (26) et le bras (27) sont également tenus axialement sur le cône (14) par la collerette (23). Le bras (27), qui présente une section en U ouvert vers le bas, est légèrement cintré vers le haut, et porte, à proximité de son extrémité libre, un moteur électrique (28) sur la ligne d'alimentation duquel est monté un variateur électronique de vitesse. Sur l'arbre de sortie (29) du moteur (28) est calée une poulie (30), entraînant une courroie (32) passant dans le bras (27), guidée par des poulies (33) dans la zone du bras formant un angle, et passant sur une poulie (34) fixee par vissage sur une partie filetée à pas à gauche de l'arbre (22). L'extrômitô libre de l'arbre (22) porte de façon connue un porte-pince (35). Comme montre à la figure 4 il est prévu un tube fluorescent (36) d'éclairage dans la zone ménagée dans le passage entre les deux brins de la courroie (32). D'un point de vue pratique ce dispositif est extrême- ment rapide à monter sur la tête d'une machine-outil telle qu'une fraiseuse, possède un encombrement très faible ne gênant absolument pas pour l'usinage et conférant à l'en- semble une grande rigidité, permettant une vitesse de rotation variable totalement indépendante de la vitesse de rotation dont le moteur de la machine-outil est susceptible, et offrant toute sécurité pour l'utilisateur, en raison de l'absence de risque de pivotement du bras portant le moteur. Comme il va de soi l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif décrit ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation et d'application. C'est ainsi notamment que ce dispositif pourrait être monté sur un tour, en vue de rectifications cylindriques sans que lton sorte pour autant du cadre de l'invention. - REVENDICATIONS i. - Dispositif d'entratnement pour l'ôquipement d'une machine-outil, caractérisé en ce qutil comprend un cône (14) de forme complémentaire de celle de la broche de la machine-outil, dont l'extrémité supérieure est équipée de moyens (15, 16) de fixation par tirant (17) sur la tête de la machine et à ltinterieur duquel est ménagé un alesa- ge axial dans lequel est monté, avec interposition de roulements a billes (19) une broche porta-outils (22), ôqui pée de moyens spécifiques d'entraînement en rotation. 2. H Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (14) en forme de cône, fixé dans la broche de la machine-outil dépasse de celle-ci, sa partie en débord portant un bras (27) en bout duquel est monté un moteur électrique (28) dont le mouvement est communiqué à la broche porte-outil (22) par ltintermédiaire d'une courroie (32) passant sur deux poulies (30, 34) calées respectivement sur l'arbre du moteur (29) et sur ladite broche (22). 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bras (27) est de section en U, ouvert vers le bas,formant un carter de protection pour la courroie (32) de transmission du mouvement. 4. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérise en ce que l'extrémité (25) du cône (14) dépassant de la broche de la machine-outil est cylindrique et sert au montage, libre en rotation, d'une bague en bronze (26) sur laquelle est surmoulé le bras support (27) qui est pour sa part en aluminium. 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le bras support du moteur est légèrement cintré vers le haut et depuis le cane de fixation (14) vers son extrémité libre portant le moteur (28).