Brevet FR2617419A1 — publié le 19890106

1. La présente invention concerne, comme son nom l'indiqueune tourelle porte-outil, du type monté sur un tour révolver; elle comprend un bloc porte-outil relié à un ar- bre pouvant effectuer des déplacements angulaires dans le but de mettre en position les différents outils nécessai- res au travail à réaliser. Il existe déjà plusieurs dispositifs porte-outil de ce type comprenant un bloc de base dans lequel vient se loger l'arbre du bloc porte-outil, un organe servant d'em- brayage et permettant d'accoupler et de désaccoupler les deux pièces, ainsi que des éléments rotor destinés à faire pivoter ledit arbre, en position de désaccouplage, et un système de contrôle de la position angulaire. Pour permettre les opérations de couplage et dé- saccouplage entre le bloc porte-outil et le bloc de base, les deux pièces portent chacune, sur leur paroi extérieu- re, des parties usinées ou des couronnes disposées 2. face à face; le dispositif d'embrayage est toujours solidai- re de l'arbre qu'il déplace vers l'extérieur afin de désengrener les deux couronnes, le ramenant à sa position, une fois la rotation achevée, pour placer un autre outil en position de travail. Cette disposition est celle que l'on peut trouver, par exemple, dans les brevets britanni- ques numéros 1 025 019, 1 512 120 et 1 525 430. Cependant, la disposition des couronnes vers l'ex- térieur et le déplacement de l'arbre et par conséquent du bloc porteoutil, présentent certains inconvénients. Le premier, et non des moindres, est que ces couronnes sont exposées à tous types de copeaux, si bien que leurs dents subissent une détérioration permanente, ce qui se traduit non seulement par une imprécision au niveau de la position angulaire déterminée par le couplage des deux couronnes den- tées, mais aussi, en règle générale, par une destruction partielle ou totale. Le modèle d'utilité numéro 265 326 de la société dite Duplomatic, conçu en réponse à une commande italien- ne, propose une autre tourelle qui se présente de la même manière, à cette différence près que le mouvement de l'ar- bre vers l'extérieur a été évité par la mise en place d'une série de verrous s'interposant entre le bloc porte-outil et le bloc de base. Une telle disposition devrait offrir, en principe, plus de garanties quant à la pénétration des co- peaux; mais dès l'instant o ils accéderont auxdits verrous, elles provoqueront non seulement la destruction de ces der- niers mais également un engorgement du bloc porte-outil dont elles empêcheront les mouvements de rotation. Par ailleurs, sur les modèles que nous venons de mentionner, le mouvement de rotation de l'arbre relié au bloc porte-outil est provoqué par un mécanisme complexe d'engrenages commandé par un moteur électrique; d'o l'im- portant encombrement que ce système implique et, en général, une surcharge de poids pour l'ensemble de l'appareil 3. porte-outil qui doit se déplacer sur des glissières dispo- sées sur un axe radial par rapport à celui de la machine pour l'usinage de la pièce. Sur le dispositif objet de la présente invention, tous ces inconvénients ont été éliminés: le dispositif d'embrayage comporte en effet une couronne dentée du côté de la paroi extérieure, constituée par chacune des deux couronnes concentriques disposées respectivement sur le bloc de base et sur l'arbre, si bien qu'en se déplaçant vers l'intérieur, le dispositif d'embrayage débloque l'ar- bre, celui-ci pouvant alors tourner librement, alors qu'en se déplaçant vers l'extérieur, il met en contact les deux couronnes concentriques, ce qui a pour effet d'immobiliser l'arbre par rapport au bloc de base. Ce procédé offre donc l'avantage d'éviter tout mouvement de l'arbre vers l'extérieur lors du déplacement angulaire de ce dernier. Le déplacement axial du dispositif d'embrayage est commandé par un circuit hydraulique, de telle sorte qu'il est possible de maintenir aisément l'arbre de la tourelle porte-outil dégagé par rapport au bloc de base; de plus, comme l'arbre n'effectue aucun mouvement vers l'extérieur, il peut être monté sur roulements, ce qui permet de disposer d'un outil auxiliaire monté sur le même arbre et donc de réaliser d'autres types d'usinage tels que le perçage d'ori- fices ou opérations similaires. La présente invention comporte également d'autres innovations au niveau du dispositif rotatif assurant la ro- tation angulaire de l'arbre, innovations qui consistent en l'occurrence en un moteur hydraulique et en un système de contrôle de la position angulaire permettant de détermi- ner l'emplacement exact o doit se trouver l'arbre pour qu'un outil donné se trouve en position de travail. Avant de poursuivre la description de ce brevet, il convient de souligner, à toutes fins utiles, que la pré- sente invention ne se limite pax aux détails indiqués dans 4. cet exposé lequel doit être considéré comme ayant valeur d'illustration et en aucune façon comme une présentation exhaustive de ladite invention. Pour donner une idée plus précise de l'objet de la présente invention, on procédera à une description de cet- te dernière en liaison avec les dessins ci-joints. Ceux-ci illustrent en effet, quoique de manière un peu schématique et uniquement à titre d'exemple, -les points essentiels de l'invention. La figure 1 représente une vue en coupe, selon un plan vertical central, du bloc de base de la tourelle porte-outil; La figure 2 correspond à une vue de côté de cet- te tourelle sur laquelle a été effectuée une coupe partiel- le selon un plan antérieur à la mise en place du disque; La figure 3 montre un détail du détecteur de proximité, placé à l'arrière de la roue. La tourelle porte-outil, d'après la présente inven- tion, consiste en un bloc porte-outil (non représenté) relié à un arbre 2, monté de manière à permettre un mouvement ro- tatif, à l'intérieur du bloc de base l,comportant un dispo- sitif d'embrayage 5 destiné à accoupler et désaccoupler les deux pièces, ainsi que des éléments rotatifs assurant la ro- tation dudit arbre et un système de contrôle de la position angulaire. L'arbre 2 présente une couronne dentée 4, dispo- sée vers l'intérieur tandis que le bloc de base 1 comprend une autre couronne 3, concentrique par rapport à la précé- dente et disposée de la même façon. La roue d'embrayage 5 comporte elle aussi une couronne 6, de taille supérieure aux deux autres et dotée de plusieurs dents radiales du cô- té des couronnes 3 et 4 susmentionnées. Le dispositif d'embrayage 5 porte une extension radiale (vers la droite de la figure), tandis que le bloc de base 1 présente une chambre 7, avec de part et d'autre 5. de ladite extension des conduits entrée/sortie 8 et 9 du fluide hydraulique. Lors de la connexion du conduit 8 au circuit de pression, le dispositif d'embrayage se dépla- ce vers la droite, désaccouplant ainsi les couronnes con- centriques 3 et 4,ce qui permet à l'arbre 2 d'effectuer une rotation par rapport au bloc de base 1. Lorsqu'au contrai- re, le fluide accède à la chambre 7 par l'intermédiaire du conduit 9, le dispositif d'embrayage 5 se déplace vers l'extérieur et la couronne dentée 6 qu'il supporte, met en contact les deux autres situées face à face 3 et 4, ce qui a pour effet d'immobiliser l'arbre 2 par rapport au bloc de base 1. Bien évidemment, le dispositif d'embrayage 5 est pourvu d'un système d'étanchéité tant au niveau de son ori- fice central lui permettant d'effectuer un déplacement axial le long de l'arbre 2, qu'au niveau du bord extérieur de l'extension logée dans la chambre 7, qui se présente, pour sa part, sous la forme d'une pièce intermédiaire insé- rée dans la paroi principale du bloc de base 1. La rotation de l'arbre 2 est provoquée par une roue 10, disposée dans une chambre arrière, toujours soli- daire de l'arbre du bloc porte-outil. Cette roue 10 consti- tue le planétaire d'une transmission dont le pignon satel- lite 11 est relié à un moteur hydraulique 12 monté selon une configuration orthogonale sur le bloc de base. Une fois l'arbre libéré et le moteur en marche 12, on peut faire tourner cet arbre pour l'amener dans certaines posi- tions angulaires déterminées par un dispositif de bloca- ge exposé ci-après. On peut voir sur la figure 2 ainsi que sur la fi- gure 1, un disque 13 placé contre la face extérieure de la roue dentée 10; ce disque présente un certain nombre d'en- coches, disposées à la périphérie, et selon des positions angulaires déterminées par la mise en place des différents outils sur le bloc porteoutil extérieur. Tangentiellement 6. à ce disque 13 on a prévu un électroaimant 16 ou un dispositif similaire, dont la tige 17 vient toucher le disque pour s'introduire dans la rainure correspondante, ce qui permet de déterminer avec précision la position angulaire recherchée, d'éviter que la pièce soit légère- ment trop en avant ou en arrière et, partant, de parer à tous défauts d'usinage. La figure 3 montre une autre option dans laquel- le la roue 10 présente différents éléments de détection 18 qui, conjointement avec le couple 14 solidaire du cou- vercle postérieur 15, permettent de déterminer, à l'aide d'un dispositif de proximité, la position de ladite roue et, en conséquence, celle de l'arbre et du bloc porte- outil. Ce dispositif de blocage sur des positions angu- laires, permet d'établir avec exactitude le point de cou- plage des couronnes d'entrée 3, 4 et 6; on obtient ainsi une grande précision qui, non seulement contribue au bon fonctionnement de l'outil de travail, mais permet également d'éviter d'éventuelles erreurs d'usinage, voire la destruc- tion de l'outil due à un déplacement hasardeux de ce der- nier. Comme aucun déplacement axial ne doit se produi- re au niveau de l'arbre 2, on a envisagé la possibilité d'insérer en un endroit donné dudit arbre, un pignon 20 relié à une transmission d'un moteur auxiliaire, qui per- mettra, lorsque l'arbre sera en position de désaccouplage, de faire tourner ce dernier à des vitesses adaptées à l'usinage. On a, par ailleurs prévu sur la partie fronta- le de l'arbre,un creux ou tout autre système pouvant assu- rer le couplage d'un outil de type foret ou similaire qui, actionné par ce moteur auxiliaire, effectuera des usina- ges complémentaires que le tour ne pourrait réaliser dans des conditions normales de travail. Ainsi, qu'on peut le constater sur les figures 7. ci-jointes, ce bloc porte-outil constitue un ensemble compact dont n'émerge aucun élément et dans lequel l'arbre demeure dans la même position,qu'il soit ou non solidari- sé au bloc principal, si bien qu'il est impossible que des copeaux puissent pénétrer à l'intérieur du bloc por- te-outil. Le moteur rotor, de type hydraulique, permet en- tre autres, d'obtenir un actionnement plus silencieux et de parvenir, grâce à des dispositifs de blocage sur des positions angulaires données, à une grande précision dans la détermination desdites positions. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par le technicien en la matière, aux modes d'exé- cution qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non exhaustifs, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. 8. REVENDICATIONS 1 - Tourelle porte-outil revolver comprenant un bloc porte-outil relié à un arbre (2) monté, de maniè- re à obtenir un mouvement rotatif, sur un bloc de base (1); un dispositif d'embrayage (5) permettant d'accoupler et de désaccoupler les deux pièces; des éléments rotor assu- rant la rotation dudit arbre, en position de dégagement,et en un système de contrôle de la position angulaire, carac- térisée en ce que le dispositif d'embrayage comporte une couronne dentée (6) côté paroi extérieure constituée de deux couronnes concentriques, montées respectivement sur le bloc de base et sur l'arbre du bloc porteoutil et qu'il présente, par ailleurs, une extension radiale adaptée à une chambre (7) prévue sur le bloc de base, et assortie de deux conduits d'entrée/sortie (8, 9) qui, couplés à un circuit hydraulique, permettent le déplacement axial dudit dispositif d'embrayage et, partant, d'accoupler et de désaccoupler le bloc de base et l'arbre sans déplacement axial de ce dernier. 2 - Tourelle porte-outil révolver selon la reven- dication 1, caractérisée en ce que le bloc de base présen- te une seconde chambre ouverte contenant une roue, toujours solidaire de l'arbre du bloc porte-outil, qui constitue le plarnétaire (10) d'une transmission dont le pignon satel- lite (11) est relié à l'arbre d'un moteur hydraulique (12), monté selon une configuration orthogonale et permettant, une fois l'arbre dégagé, d'imprimer un mouvement de rota- tion à ce dernier et d'amener l'outil approprié en posi- tion de travail. 3 - Tourelle porte-outil révolver, selon les revendications précédentes, caractérisée en ce que la roue planétaire est reliée à une came ou disque portant des encoches angulaires, conformes au nombre et à la position des outils, sur lesquelles vient s'appliquer la tige d'un électro-aimant (16), déterminant exactement la rotation 9. nécessaire au changement de l'outil. 4 - Tourelle porte-outil révolver, selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la roue (10) est munie, à l'arrière, d'un disque équipé de détecteurs (18) qui, au moyen d'un dispositif de proximité, déterminent les positions angulaires fixes en fonction de la posi- tion des différents outils. - Tourelle porte-outil révolver, selon les revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arbre supporte un pignon intermédiaire pouvant être couplé à la transmission d'un moteur auxiliaire et qui comporte des systèmes de couplage d'un outil, type foret ou similaire, outil dont la rotation est commandée par ce même moteur, en position de dégagement de l'arbre.