Brevet FR2589766A1 — publié le 19870515

- L'invention concerne un adapteur à changement rapide et à limiteur de couple pour mandrin de taraudage. L'objet de l'invention se rattache au secteur techni- que des accessoires de machines-outils. On connaît des appareils de ce genre mettant en oeuvre un dispositif limiteur de couple du type à billes par exemple, logées dans des entailles ou des cavités de l'organe entraineur, et coopérant avec d'une part de empreintes du porte-taraud et avec des rampes établies sur une couronne montée élastiquement entre le porte-taraud et un carter. Lorsque le couple déterminé est atteint, les billes s'écartent radialement et repoussent la couronne vers le bas pour assurer le débrayage du porte- taraud par rapport à l'organe entraîneur. Ces types d'appareils sont relativement onéreux du fait de la complexité de forme de leurs éléments délicats à fa- briquer, de la précision nécessaire de certains éléments augmen- tant les coûts d'usinage, et du montage long et fastidieux des différents éléments. Suivant l'invention, on a voulu réaliser un adapteur à limiteur de couple de fabrication économique grâce à ses compo- sants de formes simples, à la limitation des usinages de preci- sion, à la réduction du nombre de pièces, et à la simplification du montage. D'autre part, on a cherché à obtenir une fiabilité pratiquement absolue avec toutes les matières taraudées, mUme celles qui présentent un très faible module d'élasticité. Pour cela, l'adapteur suivant l'invention est équipé d'un dispositif limiteur de couple comprenant un organe entrai- neur relié à la broche d'une machine et présentant une pluralité d'orifices radiaux et axiaux communiquant entre eux, qui sont destines à recevoir chacun deux billes accolées dont une est en contact avec les empreintes profilées d'un porte-taraud, et l'autre en contact avec l'élément supérieur d'un dispositif élastique réglable, de manière à désolidariser le porte-taraud -2- de l'organe entraîneur lorsque le couple détermine est atteint. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter, dans les dessins annexes: La figure 1 est une vue en perspective illustrant sé- parément les éléments de l'adapteur suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe de l'adapteur repré- senté en position de taraudage ou de détaraudage. La figure 3 est une vue en coupe & plus grande échel- le de l'organe entraîneur selon l'invention. La figure 4 est une vue en coupe à plus grande échelle du porte-taraud selon l'invention. La figure 5 est une vue partielle et en coupe & grande échelle montrant l'action des billes du limiteur. La figure 6 est une vue en coupe semblable à la figure 2, illustrant l'adapteur en position de débrayage. La figure 7 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 7-7 de la figure 6, illustrant la position de débrayage. La figure 8 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 8-8 de la figure 2, illustrant la position de taraudage ou de détaraudage. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous une forme non limitative de réalisa- tion illustrée aux figures des dessins. L'adaptateur selon l'invention comprend essentielle- ment un porte-taraud (1), un organe entraîneur (2), et un carter (3). Le porte-taraud est d'un type classique à changement rapide, par douille à billes et à ressort (4), comme illustré & la figure 2, pour assurer le maintien du taraud qui est engagé dans l'alésage carré (la), tandis que le porte-taraud est lui- m#me monté sur le dispositif à changement rapide d'un mandrin de taraudage. L'entraînement en rotation de l'adapteur s'opère éga- - 3 - lement de manière connue par des tenons (2a) de l'organe entrai- neur (2) coopérant avec des mortaises du mandrin. La liaison entre le porte-taraud et l'organe entraî- neur, en vue du taraudage ou du d"taraudage, s'opère par un dis- positif comprenant sur le porte-taraud des empreintes (lb) éta- blies radialement & intervalles réguliers au niveau d'une rainu- re périphérique (lc) située au-dessus d'un épaulement (ld) de butée du porte-taraud dans l'organe entraîneur qui présente A cet effet, un alésage (2b) pour le passage du porte-taraud avec un chambrage (2c). L'organe entraîneur (2) présente radialement des ori- fices débouchant (2d) et axialement des orifices (2e) ouverts sur la face inférieure et communiquant avec les orifices (2d); lesdits orifices (2d - 2e) étant en nombre correspondant au nom- bre des empreintes (lb) et de dimensions calculées pour le pas- sage libre de billes (5 - 6). Dans chaque orifices (2d - 2e) sont logées deux billes (5 - 6) de diamètre déterminé pour que lorsque les billes (5) sont appliquées dans les empreintes (lb), les billes (6) soient engagées au moins partiellement dans les orifices axiaux (2e) en étant en appui sur une rondelle plate (7) concentrique au porte- taraud et maintenue plaquée sous l'organe entraîneur par un mo- yen élastique du type rondelles élastiques (8) ou équivalent, qui sont précontraintes par écrou (9) vissé dans le carter (3) coiffant les rondelles et dans lequel est emmanché à force l'or- gane entraîneur en butée par des épaulements (3a - 2f) L'écrou (9) est du type comprenant des orifices diamé- tralement opposés (9a) pour la manoeuvre, et une fente radiale (9b) pour le blocage en position, après réglage, par une vis (10). Comme illustré plus en détail à la figure 5, les bil- les (5) et les billes (6) sont disposées de telle sorte que leur axe commun ou ligne d'action, forme un angle (a) d'environ 45 par rapport à la force de poussée (b) engendrée au moment o l'on atteint le couple choisi. -4 - De cette manière, lorsque le taraud est arrêté par un obstacle (fond du trou borgne à tarauder, copeaux, défauts du métal...), le porte-taraud étant arrêté, tandis que l'organe entraîneur (2) et le carter (3) continuent d'tre entraînés par la machine, ce sont les billes (5 - 6) qui doivent assurer la désolidarisation de ces éléments. Pour cela, les billes (5) échappent des empreintes (lb) en repoussant selon la ligne d'ac- tion inclinée (c) les billes (6) qui, à leur tour repoussent vers le bas (force d) la rondelle plate (7) à l'encontre des rondelles élastiques (8). Comme on le voit bien aux figures 4, 7 et 8, les em- preintes (lb) sont dissymétriques et de profil en demi-lune dif- férents à savoir que dans le sens du taraudage, les billes (5) s'appuient sur une face (ibl) concave plus ouverte que la face opposée (lb2) qui est plane pour assurer un meilleur entraîne- ment dans le sens du détaraudage en cas de serrage du métal (fi- gure 8), tandis que la face concave facilite l'échappement des billes. A l'inversion du sens de rotation (détaraudage), les billes reprennent naturellement leur place dans les empreintes par rappel élastique, cela même avec des matériaux à faible mo- dule d'élasticité. Les avantages ressortent bien de la description, on souligne notamment: la simplification de l'adapteur par rapport aux équipements connus, du fait de la réduction du nombre de pièces, de leurs formes simples donc aisément fabriquées, et de la facilité de montage des composants. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées; elle en embrasse au contraire toutes les variantes.. -5 - REVENDICATIONS -1- Adapteur à changement rapide et à limiteur de couple pour mandrin de taraudage, selon lequel l'organe entraîneur et le porte-taraud sont reliés entre eux par un limiteur de couple du type à billes coopérant avec des empreintes du porte-taraud dans les positions de taraudage et de détaraudage, et pouvant Utre escamotées lors du débrayage, caractérisé en ce'que le disposi- tif limiteur de couple comprend un organe entraîneur (2) présen- tant une pluralité d'orifices radiaux (2d) et axiaux (2e) commu- niquant entre eux, qui sont destinés à recevoir pour chaque en- semble d'orifices (2d - 2e), deux billes accolées dont une (5) est en contact avec les empreintes profilées (lb) d'un porte- taraud (1) en nombre correspondant, et l'autre (6), en contact avec l'élément supérieur (7) d'un dispositif élastique réglable logé entre le porte-taraud et un carter (3), de manière à assu- rer la désolidarisation dudit porte-taraud de l'organe entrai- neur lorsque le couple déterminé est atteint. -2- Adapteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les empreintes profilées (lb) sont établies de manière dissymé- trique en demi-lune, c'est-à-dire avec une face concave (lbl) pour l'appui des billes (5) dans le sens du taraudage, et une face opposée (lb2) plane pour assurer un meilleur entraînement dans le sens du détaraudage, et plus fermée angulairement par rapport à la face (Ibl). -3- Adapteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe entraîneur (2) est emmanché à force dans le fond du carter (3), en étant en appui par un épaulement (2f) contre un épaulement complémentaire (3a) du carter. -4- Adapteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices axiaux (2e) de l'organe entraîneur, sont exécutés à partir de la face inférieure dudit organe, et débouchent dans _6 _ les orifices radiaux (2d) traversant de part en part la couronne dudit organe entraîneur; lesdits orifices étant de dimensions calculées pour le passage libre des billes (5 - 6). -5- Adapteur suivant les revendications I et 4 ensemble, carac- térisé en ce que les billes (5 - 6) logées dans les orifices (2d - 2e), et en appui au fond des empreintes (lb) pour la bille (5), et sur une rondelle d'appui (7) pour la bille (6), ont un axe commun, ou ligne d'action formant un angle (a) d'environ 45e par rapport à la force de poussée (b) engendrée au moment o l'on atteint le coupe choisi.