Brevet FR2543464A1 — publié le 19841005

la présente invention concerne un mandrin porte-outil de taraudage, du type connu comprenant un organe de commande, destiné à être entraîné en rotation par l'arbre de la machine-outil, un organe mené, muni d'une attache rapide pour l'outil de m'araudage, un joint limiteur de couple à éléments roulants pour la liaison en rotation de ces deux organes, ce joint comprenant: une série d'éléments roulants qui sont disposés dans des sièges correspondants de l'un des deux organes précités et qui dans, l'état embrayé du joint sont aussi partiellement insérés dans des sièges correspondants de l'autre organe, de manière à rendre solidaires en rotation ces organes, et des moyens élastiques qui ont tendance à maintenir lesdits éléments roulants dans leur position d'embrayage. Le but de la présente invention est de réaliser un mandrin du type défini ci-dessus, qui présente une structure particu- lièrement simple et peu conteuse. la caractéristique principale de l'invention réside dans le fait que les sièges dans lesquels lesdits éléments roulants sonjti partiellement insérés dans l'état embrayé du joint sont pratiqués sur une surface axiale, essentiellement perpendicu- laire à l'axe du mandrin, De préférence, l'organe de commande est constitué par un manchon et ladite surface axiale est constituée par une surface d'extrémité de ce manchon L'organe mené est constitué par un élément cylindrique monté à rotation à l'intérieur du manchon et comportant une bride annulaire présentant une série d'en- tailles qui définissent les sièges pour les éléments roulants. Ces éléments roulants sont interposés axialement entre le a 543464 manchon de commande et un anneau de pression soumis à la pous- sée desdits moyens élastiques. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description donnée ci-après en référence aux dessins annexés qui sont présentés uniquement à titre d'exemple non limitatif. La fig 1 est une vue en coupe du mandrin suivant l'in- vention, l'outil de taraudage étant représenté en traits discontinus. la fig 2 est une vue en perspective éclatée du mandrin de la fig 1. La fig 3 représente, en une vue en perspective et à plus grande échelle, un détail de la fig 1. Sur la fig 1, le numéro de référence 1 désigne dans son ensemble un mandrin porte-outil pour l'exécution d'opérations de taraudage, comprenant un organe de commande, constitué par un manchon 2 destiné à être entraîné en rotation par l'arbre de la machine-outil, et un organe mené 3, muni d'une attache rapi- de pour un outil de taraudage 4 (représenté en traits disconti- nus sur la fig 1). L'organe mené 3 est constitué par un élément cylindrique monté à rotation à l'intérieur du manchon de commande 2 et accoxuplable en rotation avec ce dernier au moyen d'un joint limiteur de couple 5 à éléments roulants (à rouleaux dans le cas de l'exemple donné à titre d'illustration) L'élément mené 3 est maintenu en position axiale fixe par rapport au manchon de commande 2, au moyen des mêmes rouleaux du joint 5, comme on le verra plus en détail ci-après. le manchon de commande est muni, sur l'une de ses faces, de deux appendices diamétralement opposés 6 (voir aussi la fig 2) par lesquels il est en prise en rotation avec l'arbre de la machine-outil Ce dernier est en outre destiné à s'en- gager dans une gorge circonférentielle 7 de l'élément mené 3, de manière à accoupler en position axiale fixe le mandrin 1 et l'arbre de la machine. L'organe mené 3 présente une forure centrale 8 qui comprend une partie de section polygonale 9 destinée à recevoir une par- tie d'extrémité 4 a de l'outil de taraudage 4 qui présente une section de forme correspondante, pour permettre l'accouplement en rotation de l'outil 4 avec l'organe mené 3 L'outil de tarau- dage 4 est maintenu en position axiale fixe par rapport à l'or- gane mené 3 au moyen d'une attache rapide 10, de type connu en soi, comprenant une douille 11 insérée dans la forure 8 de l'organe mené 3 et présentant une série circonférentielle de trous équidistants angulairement 12 (dont un seul est visible sur la fig 1), dans lesquels sont logées des billes de blocage 13 Les trous 12 présentent une forme tronconique convergeant vers l'intérieur de la douille 11, pour empocher que les billes puissent s'échapper de ces trous et passer à l'intérieur de la douille 11 la forure 8 de l'organe mené 3 présente une partie 8 a tronconique au niveau des billes 13, définissant une chambre annulaire 14 autour de la douille I 1 le numéro de référence 15 désigne un ressort hélicoïdal qui est interposé entre la surface d'extrémité interne de la douille 11 et un épaulement annulaire 16 de la forure 8 Le ressort 15 a tendance à repousser la douil- le 11 vers l'extérieur, provoquant le coincement de chacune des billes 13 entre la paroi du trou 12 correspondant et la paroi de la partie tronconique 8 a de la forure 8 De cette manière, les billes 13 empêchent la douille 11 de s'échapper de l'organe mené 3 Dans cette situation, les billes 13 sont aussi pres- sées contre la surface latérale de l'outil de taraudage 4, em- p 9 chant celui-ci de s'échapper de la douille 11 Pour procéder au montage ou au démontage de l'outil de taraudage, il suffit- d'exercer-une pression axiale sur une bride extérieure lia de la douille 11, de manière à repousser la douille 11 vers l'in- térieur de l'organe mené 3, contre l'action du ressort hélicol- dal 15 De cette manière, les billes 13-sont placées au niveau de la partie de plus grand diamètre de la cavité annulaire 14, ce qui permet d'insérer ou d'extraire l'outil de taraudage. L'organe mené 3 est muni extérieurement d'une bride annu- laire 17 présentant une série d'entailles radiales 18 dans lesquelles sont reçus les rouleaux 19 qui font partie du joint limiteur de couple 5 (voir aussi la fig 3) En position embrayée du joint, les rouleaux 19 sont également insérés partiellement dans des sièges 20 pratiqués sur la surface axiale d'extrémité 2 a du manchon de commande 2 Les rouleaux 19 sont pressés axialement entre la surface d'extrémité 2 a du manchon de commande 2 et un anneau 21 soumis à la poussée axiale produite par une série de rondelles Belleville 22 Les rondelles Belle- ville 22 sont disposées entre l'anneau 21 et un collier de blocage 23 qui est vissé à l'intérieur de la forure 24 d'une douille extérieure 25 solidaire du manchon de commande 2 En réglant le degré de vissage du collier 23 à l'intérieur de la forure 24, on règle la tension des ressorts 22 et, en consé- quence, la grandeur-du couple transmis entre le manchon de com- mande 2 et l'organe mené 3, au-dessus de laquelle le joint 5 interrompt la liaison en rotation entre ces organes Une fois réglée la position du collier 23, ce dernier est maintenu en position angulaire fixe au moyen d'un ressort en anneau 26 (voir aussi la fig 2) qui est inséré dans une rainure circonféren- tielle sur la surface extérieure de la douille 25 et dont une extrémité 26 a est insérée à travers un trou radial 27 de la douille 25 et s'engage dans un siège 28 du collier 23 Ce col- lier est muni de deux trous borgnes 29 diamétralement opposés, destinés à recevoir un outil de manoeuvre pour la commande de la rotation de ce collier. Les rouleaux 19 font saillie radialement à l'intérieur de cavités 29 pratiquées dans la surface latérale de l'organe mené 3 au niveau de chaque entaille radiale 18 De cette manière, l'organe mené 3 est maintenu en position axiale fixe par rapport au manchon de commande. Le fonctionnement du mandrin porte-outil décrit ci-dessus est le suivant. Lorsque l'arbre de la machine-outil entraîne en rotation le manchon de commande 2, ce dernier transmet la rotation, au moyen des rouleaux 19 insérés dans les entailles radiales 18 de la bride annulaire 17, à l'organe mené 3 qui entraîne à son tour l'outil de taraudage 4 Dans le cas o le couple transmis dépasse une valeur prédéterminée (qui, comme on l'a vu, peut être réglée au moyen du collier 23), les rouleaux 19 se dégagent des sièges 20 formés dans le manchon 2 et ce dernier continue à tourner en roulant sur les rouleaux 19 qui se maintiennent dans une position angulaire fixe par rapport à l'axe du mandrin, de manière à éviter la transmission du couple à l'organe mené 3. C 543464 LI'intervention du joint limiteur de couple 5 est désirée par exemple dans le cas o, au cours du taraudage d'un trou borgne, l'outil de taraudage arrive au niveau du fond de ce trou, alors que le mandrin est encore en rotation. Il va de soi que la présente invention s'applique également à d'autres modèles qui offrent les mêmes avantages en utilisant la même idée innovatrice. >Â 543144 REVENDICATIONS 1 Mandrin porte-outil de taraudage, comprenant un organe de commande ( 2) destiné à être entraîné en rotation par l'arbre de la machine-outil, un organe mené ( 53 présentant une attache rapide pour l'outil de taraudage ( 4) un joint limiteur de couple ( 5) à éléments roulants pour la liaison en rotation de ces deux organes ( 2, 3), ce joint ( 5) comprenant une série d'éléments roulants ( 19) qui sont dispo- sés dans des sièges correspondants ( 18) de l'un des deux organes précités ( 2, 3) et qui dans l'état embrayé du joint ( 5) sont aussi partiellement insérés dans des sièges correspondants ( 20) de l'autre organe, de manière à rendre solidaires en rotation ces organes entre eux, et des moyens élastiques ( 22) qui ont tendance à maintenir les éléments roulants ( 19) du joint limi- teur de couple ( 5) dans leur position d'embrayage, caractérisé en ce que les sièges ( 20), dans lesquels lesdits éléments roulants sont partiellement insérés dans l'état embrayé du joint ( 5), sont pratiqués sur une surface axiale, essentiellement perpendiculaire à l'axe du mandrin. 2 Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande ( 2) est constitué par un manchon et en ce que ladite surface axiale est constituée par une surface d'ex- trémité de ce manchon. 3 Mandrin selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe mené ( 3) est constitué par un élément cylindrique monté à rotation dans le manchon de commande ( 2) et comportant une bride annulaire ( 17) présentant une série d'entailles radiales ( 18) qui définissent les sièges pour lesdits éléments roulants ( 19). 4 Ma drin selon la revendication 3, caractérisé en ce que 254 E 464 chaque élément roulant ( 19) est interposé axialement entre la surface axiale ( 2 a) du manchon de commande ( 2) et un anneau ( 21) soumis à la poussée desdits moyens élastiques ( 22). Mandrin selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits éléments roulants font saillie radialement à l'inté- rieur de cavités pratiquées sur la surface latérale de l'élé- ment conduit ( 3) au niveau de chaque entaille radiale ( 18), de manière à maintenir en position axiale fixe l'élément mené ( 3) par rapport au manchon de commande ( 2).