Brevet FR2593102A1 — publié le 19870724

TETE POUR UN DISPOSITIF DE CHANGEMENT D'OUTIL L'invention se rapporte à une tête pour un dispositif de changement d'outil, comprenant un évidement de centrage, de préference prismatique, pratiqué à l'extrémité libre de la tête, un tournevis déplaçable axialement placé au centre de celui-ci et une douille qui, disposée concentriquement au tournevis et munie d'un taraudage, est montée déplaçable en translation, mais fixée en rotation, dans un alésage axial de la tête, est soumise à l'action d'un ressort agissant en direction de l'évidement de centrage et peut être déplacée dans le sens opposé par un dispositif de serrage. Dans une tête de changement d'outil connue de ce type (EP-A-125.529), sur la douille taraudée est installé un piston qui peut se déplacer dans l'alésage de la tête. Au moyen du piston, on peut écarter la douille taraudée de l'évidement de centrage lorsque le tournevis a partiellement vissé dans le taraudage de la douille une vis de serrage, elle-même vissée dans le porte-outil de l'outil à changer. En déplaçant la douille taraudée sous l'effet de la pression hydraulique, on appuie fortement le porte-outil contre l'évidement de centrage prismatique, on le centre ainsi 2 2593102 par rapport à la tête et on le serre sur celle-ci. Ce dispositif de serrage hydraulique exige cependant une source de pression hydraulique et des valves de commande correspondantes. L'amenée du fluide sous pression à la tête de changement d'outil placée sur un bras de changement d'outil pivotable est aussi problématique en raison du mouvement de pivotement du bras. La garniture de piston et un autre joint disposé sur la douille taraudée sont des pièces sujettes à usure. Un autre inconvénient réside, par ailleurs, dans le fait que la pression hydraulique doit être constamment maintenue, car sinon le serrage se relâche entre la tête et le porte-outil, si bien que ce dernier ne peut plus être exactement ajusté par rapport à la tête et qu'un changement d'outils devient impossible. L'invention a pour objet de mettre au point une tête pour un dispositif de changement d'outil du type précité qui soit de structure simple, peu sujette à l'usure et dans laquelle le porte-outil reste constamment serré et ajusté par rapport à la tête tant que la vis de serrage du porte-outil est vissée dans la douille taraudée. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que, dans au moins deux perçages radiaux de la douille taraudée, est respectivement disposé un organe de serrage déplaçable radialement dont les deux extrémités radiales sont des cônes ou des demi-cônes, que dans la douille taraudée est monté un manchon de verrouillage déplaçable axialement, lequel s'engage, par l'une de ses extrémités (externe), dans le coeur du taraudage et comporte un tronc de cône qui coopère avec les extrémités radialement internes des organes de serrage et dont le diamètre va en augmentant du côté de l'extrémité externe, que dans la paroi de l'alésage de 3 2593102 la tête dans la zone des organes de serrage est prévue au moins une surface oblique qui est inclinée en direction de l'extrémité libre de la tête et de l'axe de la douille taraudée et sur laquelle prennent appui les extrémités radialement externes des organes de serrage et que le ressort prend appui sur l'autre extrémité (interne) du manchon de verrouillage. Dans la tête selon l'invention, le dispositif de serrage fonctionne par voie exclusivement mécanique, et, pour son actionnement, on utilise le tournevis existant de toutes façons et la vis de serrage du porte- outil d'un outil à changer. La tête est de construction sensiblement plus simple, en particulier en raison de l'absence du système hydraulique et des inconvénients qui y sont liés. Dès que la vis de serrage a été vissée par le tournevis sur une longueur suffisante dans le taraudage de la douille, elle vient s'appliquer sur l'extrémité externe du manchon de verrouillage. Si l'on continue à visser la vis de serrage dans le taraudage, le manchon de verrouillage se déplace dans le sens axial par rapport à la douille taraudée. Les organes de serrage sont ainsi repoussés radialement vers l'extérieur. La ou les surfaces obliques prévues dans la paroi de l'alésage provoquent un déplacement des organes de serrage dans le sens axial de la douille taraudée. De ce fait, la douille taraudée est écartée de l'évidement dle centrage, si bien que le porte-outil est à son tour solidement serré contre les parois de celui-ci. Ce serrage ne peut être supprimé, après l'insertion du porte-outil dans le logement de fixation d'outil d'une machine-outil ou d'un magasin, que si le tournevis a à nouveau dévissé la vis de serrage hors du taraudage de la douille. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, dans la zone de chaque organe de serrage, 4 2593102 une vis, comportant un creux conique à son extrémité interne tournée du côté de l'organe de serrage, est vissée dans la paroi de l'alésage. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la surface oblique est formée par une saignée tournée dans la masse de la paroi de l'alésage et allant en se rétrécissant en forme de cône du côté de l'extrémité libre de la tête. Dans la tête selon l'invention, chaque organe de serrage peut être formé par une cheville cylindrique comportant deux extrémités tronconiques. Chaque organe de serrage peut aussi être formé par une bille. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 représente une coupe axiale d'un premier exemple de réalisation de la tête de changement d'outil; la figure 2 représente également une coupe axiale d'un second exemple de réalisation de la tête de changement d'outil. Sur le dessin, la référence 1 désigne l'ensemble de la tête qui est installée à l'extrémité libre d'un bras 2 d'un dispositif de changement d'outil. tu centre de la tête l est disposé un tournevis 3 pouvant tourner dans deux sens de rotation opposés et comportant un toc d'entraînement 4 à son extrémité libra. Lors du changement d'outil, ce toc d'entrainement 4 s'engage dans l'ouverture d'actionnement 5a d'une vis de serrage 5 qui peut être vissée dans un taraudage 6 du porte-outil 7. C'est par cette vis de serrage 5 que le porte-outil 7 peut être raccordé à un logement de fixation d'outil non représenté d'une machine- outil ou 2593102 d'un magasin. La douille taraudée 9 est montée déplaçable axialement dans un alésage 8, concentrique à l'axe A du tournevis 3, de la tête 1. Cette douille 9 comporte un taraudage 10 adapté au filetage de la vis de serrage 5. La douille taraudée est munie d'au moins deux, mais de préférence trois, perçages 11 disposés radialement. Si trois perçages 11 sont prévus, ceuxci sont alors respectivement disposés décalés de 120 les uns par rapport aux autres. S'il n'est prévu que deux perçages, ceux-ci sont disposés de façon diamétralement opposée. Dans chacun des perçages 11, un organe de serrage 12 est monté déplaçable radialement. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, chaque organe de serrage 12 est une cheville cylindrique comportant deux extrémités tronconiques 12a, 12b. Un manchon de verrouillage 13 peut, en outre, se déplacer axialement dans la douille taraudée 9 réalisée creuse. Ce manchon de verrouillage 13 s'engage dans le coeur du taraudage 10 par l'une de ses extrémités (externe) 13a. Sur l'autre extrémité (interne) 13b, un ressort 14 agit dans le sens F en direction de l'extrémité libre la de la tête. A l'extrémité libre la de la tête est en plus prévu un évidement de centrage prismatique 15. Le manchon de verrouillage 13 comporte de surcroît un tronc de cône 16 dont le diamètre va en augmentant du côté de l'extrémité externe 13a. Ce tronc de cône 16 coopère avec les extrémités internes 12a des organes de serrage 12. Dans la paroi lb de l'alésage dans la zone de chaque organe de serrage 12 est vissée une vis 17 qui comporte un creux tronconique 18 à son extrémité interne. La partie inférieure de ce creux tronconique 6 2593102 18 forme une surface oblique dirigée vers l'axe A de la douille taraudée 9 et vers l'extrémité libre la de la tête. Sur cette surface oblique 18 prend appui l'extrémité radialement externe 12b de la cheville de serrage correspondante 12. Un anneau torique 19 en matériau élastique empêche la pénétration des impuretés. Sur le dessin, la tête est représentée en position desserrée à droite et en position serrée à gauche. Lors du changement d'outil, on fait avancer la tête dans le sens de l'axe A en direction du porte-outil 7 jusqu'à ce que l'évidement de centrage 15 soit appliqué sur le porte-outil cylindrique 7. Le toc d'entraînement 4 du tournevis pénètre alors dans l'ouverture d'actionnement 5a de la vis de serrage 5 du porte-outil 7. En faisant tourner le tournevis 3 vers la gauche, on dévisse en partie la vis de serrage 5 du taraudage 6 du porte-outil et on la visse dans le taraudage 10 de la douille. L'extrémité externe 5b de la vis de serrage 5 vient alors s'appliquer sur l'extrémité externe 13a du manchon de verrouillage et, en continuant de visser la vis de serrage 5 dans le taraudage 10, on chasse le manchon de verrouillage vers le haut à l'encontre de la force du ressort 14. Dès que la vis de serrage 5 est vissée suffisamment loin dans le taraudage 10, le tronc de cône 16 vient s'appliquer contre les extrémités internes 12a des organes de serrage 12. Les organes de serrage 12 sont ainsi repoussés radialement vers l'extérieur. Leurs extrémités externes en forme de tronc de cône 12b glissent sur les surfaces obliques 18 en un mouvement ascendant dirigé vers l'extérieur. Comme les organes de serrage 12 sont guidés dans les perçages radiaux 11, la douille taraudée 9 est soulevée de l'extrémité libre la de la tête dans le sens B, le porte-outil cylindrique 7 se trouvant alors solidement comprimé contre l'évidement prismatique 15. L'évidement -7 2593102 prismatique 15 provoque alors également un ajustement exact du porteoutil 7 par rapport à la tête 1. Comme le manchon de verrouillage 13, tout au moins pendant une partie de son déplacement axial, est appliqué contre la vis de serrage 5 et tourne avec celle-ci, il est avantageux de prévoir un roulement 20 entre l'extr4mité interne 13b et le ressort de compression 14 afin de diminuer l'usure. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 2, on a utilisé les mêmes chiffres de référence pour les pièces qui sont identiques à celles de l'exemple de réalisation représenté à la figure 1. Pour les pièces ayant une même fonction, on a muni ces chiffres de référence du signe prime. La description ci-dessus s'applique, par conséquent, également a l'exemple de réalisation illustré sur la figure 2 qui ne diffère que par la conception des organes de serrage et des pièces de la tète 1' qui coopèrent avec les organes de serrage. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 2, les organes de serrage 12' sont réalisés en forme de billes. La surface oblique 18' dans la paroi lb de l'alésage est constituée par une saignée tourn6e dans la masse et allant en se rétrécissant en forme de tronc de cône du cÈté de l'extrémité libre la de la tête. Les parties externes des billes 12' prennent appui sur cette surface oblique 18'. Une vis de retenue 21, qui s'engage dans une rainure axiale 22 de la douille taraudée 9, empêche une rotation de la douille taraudée 9 par rapport à la tête 1'. 8 2593102 REVENDICATIONS l. Tête pour un dispositif de changement d'outil, comprenant un évidement de centrage, de préférence prismatique, pratiqué à l'extrémité libre de la tête, un tournevis déplaçable axialement placé au centre de celui-ci et une douille qui, disposée concentriquement au tournevis et munie d'un taraudage, est montée déplaçable en translation, mais fixée en rotation, dans un alésage axial de la tête, est soumise à l'action d'un ressort agissant en direction de l'évidement de centrage et peut être déplacée dans le sens opposé par un dispositif de serrage, caractérisée par le fait que, dans au moins deux perçages radiaux (11) de la douille taraudée (9) est respectivement disposé un organe de serrage (12,12') déplaçable radialement dont les deux extrémités radiales sont des cônes (12a,12b) ou des demi-cônes, que dans la douille taraudée (9) est monté un manchon de verrouillage (13) déplaçable axialement, lequel s'engage, par l'une de ses extrémités (13a) (externe), dans le coeur du taraudage (10) et comporte un tronc de cône (16) qui coopère avec les extrémités (12a) radialement internes des organes de serrage (12,12') et dont le diamètre va en augmentant du cité de l'extrémité externe (13a), que dans la paroi (lb) de l'alésage de la tête (1,1') dans la zone des organes de serrage (12,12') est prévue au moins une surface oblique (18,18') qui est inclinée en direction de l'extrémité libre (la) de la tête et de l'axe (A) de la douille taraudée et sur laquelle prennent appui les extrémités (12b) radialement externes des organes de serrage (12,12') et que le ressort (14) prend appui sur l'autre extrémité (13b) (interne) du manchon de verrouillage (13). 9 2593102 2. Tête selon la revendication 1, caractérisée par le fait que,dans la zone de chaque organe de serrage (12), une vis (17), comportant un creux conique (18) sur son extrémité interne tournée vers l'organe de serrage, est vissée dans la paroi (lb) de l'alésage. 3. Tête selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la surface oblique (18') est formée par une saignée tournée dans la masse de la paroi (lb) de l'alésage et allant en se rétrécissant en forme de tronc de cône du côté de l'extrémité libre de la tête. 4. Tête selon la revendication 1, caractérisée par le fait que chaque organe de serrage (12) est formé par une cheville cylindrique comportant deux extrémités tronconiques (12a,12b). 5. Tête selon la revendication 1, caractérisée par le fait que chaque organe de serrage (12') est formé par une bille.