Brevet FR2638383A1 — publié le 19900504

I "Dispositif d'alimentation en liquide d'arrosage d'un mandrin flottant" La présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation en liquide d'arrosage d'un mandrin flottant. Dans certaines machines-outils, telles que les tours semi-automatiques, les tours parallèles ou les perceuses, il est difficile, malgré la précision des machines, d'aligner parfaitement l'axe de l'élément support de l'alésoir avec l'axe de l'alésage à réaliser. Une des principales causes de ces difficultés provient des variations de températures dues à l'échauffement, qui se traduisent par des phénomènes de dilatation incontrôlables. Afin de réaliser un bon alignement entre l'alésoir et l'alésage, il est connu d'utiliser un mandrin flottant, qui compense automatiquement et géométriquement les défauts d'alignement et les défauts angulaires. De façon connue, la douille porte-outil est accouplée au corps du mandrin par un joint de Oldham et se déplace sur des billes associées à ce joint. La douille peut donc se déplacer latéralement par rapport au corps, tout en conservant un parfait parallélisme avec l'axe du mandrin. Certains alésoirs sont percés d'un canal central permettant le passage d'un liquide d'arrosage. Le liquide amené au bout de la queue du mandrin doit être transféré à la douille servant à la fixation de l'outil. Un tel transfert est difficile à réaliser de façon simple et efficace, compte tenu des impératifs de déplacement radial et angulaire entre le corps et la douille. Pour réaliser une bonne étanchéité, sans nuire aux facultés de désalignement de la douille, il est nécessaire de mettre en oeuvre un ensemble de joints de structure complexe, avec des raccords coniques, qui constituent des pièces d'usure devant être remplacées fréquemment. Pour remédier à cet inconvénient, il a été imaginé de réaliser le passage de fluide du corps à la douille par l'intermédiaire d'une tubulure de raccordement flexible et étanche. Toutefois, cette tubulure ne peut, compte tenu des matériaux employés, supporter des pressions élevées, et en outre constitue sous l'effet des pressions de travail transmises par l'outil, un élément de rigidification nuisant aux capacités de déplacement radial et de désaxage angulaire entre le corps et la douille. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif d'alimentation en liquide d'arrosage, de conception simple, ne nécessitant pas de maintenance particulière, et assurant une excellente étanchéité, sans perturber les mouvements latéraux et angulaires de la douille. A cet effet, les zones d'extrémité en regard et coaxiales des canaux servant au passage du liquide d'arrosage, ménagés dans le corps et dans la douille, possèdent une section élargie par rapport au reste de la longueur des canaux, et servent chacune à l'engagement d'une extrémité d'un tube droit rigide et indéformable présentant, débouchant dans sa paroi extérieure et à proximité de chacune de ses extrémités, une gorge servant de logement à un joint torique réalisé en un matériau déformable, et dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre intérieur des zones d'extrémité des canaux, la longueur du tube droit étant inférieure à la distance entre les fonds des deux zones d'extrémité des canaux du corps et de la douille. Les joints toriques assurent à la fois l'étanchéité du passage du liquide du corps vers la douille, le centrage axial du tube entre les zones d'extrémité des canaux formant des logements, ainsi que des points d'articulation sans frottement lors d'un désaxage de la douille par rapport au corps. En outre, ce dispositif ne crée aucune contrainte axiale résultant de pressions mécaniques exercées sur l'outil, puisque les joints toriques assurent un montage flottant du tube avec équilibrage de la pression de part et d'autre du tube. Enfin, le nombre d'éléments mis en oeuvre est réduit et leur réalisation est simple. Avantageusement, chaque gorge ménagée à proximité d'une extrémité du tube est plus large que le diamètre du joint auquel elle sert de logement. Il en résulte ainsi une possibilité de déformation du joint dont la partie extérieure prend appui contre la paroi de la zone élargie d'un canal pour le passage de fluide, ainsi qu'une possibilité de basculement du tube par rapport à ce joint lors des mouvements de déplacement radial et de désaxage angulaire. En raison de cette caractéristique, ces mouvements sont réalisés avec une grande douceur. Selon une autre caractéristique de l'invention, les extrémités du tube sont chanfreinées, et procurent à chacune de celles-ci une forme tronconique facilitant la mise en place du joint correspondant, et évitant de blesser celui-ci au cours de cette opération. Avantageusement, chaque joint torique est réalisé en un matériau résistant à la température, aux pressions élevées ainsi qu'àl'agression des hydrocarbures, par exemple en un copolymère tel que celui connu sous la marque VITON. Afin d'assurer une bonne latitude de déplacement latéral du tube, la face extérieure de celui-ci est évidée dans sa partie centrale. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif: Figure 1 en est une vue en coupe longitudinale, en position alignée de la douille de fixation de l'outil et du corps; Figure 2 est une vue en coupe longitudinale et à échelle agrandie d'une partie des deux extrémités du tube central de passage du fluide; Figures 3 et 4 sont deux vues similaires à figure 1, respectivement dans le cas d'un décalage latéral et d'un décalage angulaire de la douille par rapport au corps. Le mandrin, représenté au dessin comprend un corps 2 destiné à être monté sur une machine outil et une douille 3 de fixation de l'outil. Le montage de la douille sur le corps est réalisé à l'aide de moyens traditionnels qui ne sont pas décrits. Ce mandrin est destiné à permettre le passage, avec étanchéité, d'un liquide d'arrosage du corps 2 à l'intérieur de la douille 3. A cet effet, le corps 2 présente un canal central et axial 4 et la douille 3 présente un canal central et axial 5. Les zones d'extrémités, respectivement, 6 et 7 des canaux 4 et 5 possèdent une même section, élargie par rapport à celle des canaux 4 et 5. La liaison entre les canaux 4 et 5 est réalisée par l'intermédiaire d'un tube 8 rigide, résistant à la pression et résistant au liquide d'arrosage. La longueur de ce tube est inférieure à la distance entre les fonds respectifs des zones élargies 6 et 7. A proximité de chacune de ces extrémités, le tube 8 présente deux gorges 9 servant chacune de logement à un joint torique 10, le diamètre extérieur du joint étant inférieur au diamètre des zones élargies 6 et 7. En outre, le diamètre du tore est inférieur à la largeur d'une gorge 9. Afin de faciliter l'engagement de chaque joint torique dans une gorge 9, les extrémités du tube 8 présentent des chanfreins 12. Erfin à la partie centrale du tube 8 présente, dans sa paroi extérieure, un évidement 13. Lors du montage du mandrin, il est procédé au positionnement, à l'intérieur de celui-ci, du tube 8 afin que les joints toriques 10 prennent appui sur les parois, respectivement, des zones 6 et 7 des canaux 4 et 5. Lorsque le fluide sous pression est amené dans le canal 4, le tube 8 trouve son équilibre puisque les deux joints toriques 10 sont soumis, sur leurs faces opposées, à deux pressions de fluide antagonistes. La figure I représente le mandrin dans une position d'alignement de la douille 3 et du corps 2. Les figures 3 et 4 représentent ce même mandrin après, respectivement, déplacement radial de la douille par rapport au corps et désaxage angulaire de la douille par rapport au corps. Ces différents mouvements sont permis tout en assurant un passage avec étanchéité du fluide d'arrosage à l'intérieur du tube 8 par basculement du tube 8 autour des joints toriques 10 équipant ses extrémités. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante, en fournissant un dispositif de structure très simple, mettant en oeuvre un nombre de pièces très réduit, assurant une étanchéité statique avec une totale insensibilité à la pression, une grande douceur de fonctionnement et ne procurant aucune contrainte axiale due à la pression des réglages de la douille par rapport au corps. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif, décrite ci-dessus à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation en liquide d'arrosage d'un mandrin flottant, caractérisé en ce que les zones d'extrémité (6,7) en regard et coaxiales des canaux (4,5) servant au passage du liquide d'arrosage, ménagés dans le corps (2) et dans la douille (3), possèdent une section élargie par rapport au reste de la longueur des canaux, et servent chacune à l'engagement d'une extrémité d'un tube (8) droit rigide et indéformable présentant, débouchant sans sa paroi extérieure et à proximité de chacune de ses extrémités, une gorge (9) servant de logement à un joint torique (10) réalisé en un matériau déformable, et dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre intérieur des zones d'extrémité des canaux, la longueur du tube droit (8) étant inférieure à la distance entre les fonds des deux zones d'extrémité des canaux du corps et de la douille. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque gorge (9) ménagée à proximité d'une extrémité du tube (8) est plus large que le diamètre du joint (10) auquel elle sert de logement. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les extrémités (12) du tube (8) sont chanfreinées, et procurent à chacune de celles-ci une forme tronconique. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que chaque joint torique (10) est réalisé en un matériau résistant à la température, aux pressions élevées ainsi qu'à l'agression des hydro-carbures, par exemple en un copolymère tel que celui connu sous la marque VITON. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi extérieure du tube (8) comporte un évidement (13) dans sa partie centrale.