Brevet FR2688729A1 — publié le 19930924

"Appareil d'arrosage pour machine outil avec pilotage de l'orientation du jet". Pour refroidir les outils de machine outil, il est connu d'arroser la zone de travail au moyen d'un jet de fluide lubrifiant, tel que de l'huile ou une émulsion de lubrifiant dans de l'eau 6 En général, ce liquide est distribué par une buse raccordée à un circuit d'arrosage comportant un réservoir, une pompe, des canalisations et un bac de récupération du liquide disposé sous la zone de travail de la machine La buse est disposée soit sur un élément fixe de la machine, soit sur un élément mobile, tel que le traînard d'un tour Elle est fixée sur un support avec possibilité de réglage de son orientation dans l'espace et est raccordée, par un conduit semi rigide, au circuit d'arrosage. Lors du déplacement de l'outil par rapport à la pièce, il arrive que le jet de liquide n'arrose plus la zone de travail mais uniquement la pièce, ce qui altère les conditions d'usinage Pour remédier à cela, l'opérateur doit manuellement modifier l'orientation de la buse pour ramener le jet sur la zone de travail. Ce réglage doit être effectué sans arrêter l'opération d'usinage en cours Il présente d'autant plus de risque pour l'opérateur que la machine fonctionne à vitesse élevée et est protégée par un carter gênant l'accessibilité à la buse et dont l'ouverture, nécessitant de court-circuiter les dispositifs de sécurité, soumet l'opérateur aux projections de liquide de coupe et aux projections de copeaux. Pour supprimer ces risques, certaines machines sont munies d'origine d'un appareil d'arrosage dans lequel l'orientation de la buse est commandée par des moteurs électriques dont l'alimentation est contrôlée à distance par un boitier disposé hors de la zone de travail et près des commandes de cette machine Avec cet appareil, l'opérateur peut, à distance et sans avoir à intervenir dans la zone de travail, adapter l'orientation du jet du liquide d'arrosage en fonction des variations de position de la zone d'usinage. Si le montage d'un appareil de ce type sur une machine existante ne pose aucun problème en ce qui concerne sa fixation sur une partie de cette machine, il exige, pour son branchement électrique, de connaître le schéma électrique de l'armoire électrique de commande de la machine, c'est à dire de posséder un savoir technique particulier et des documents que les constructeurs fournissent parcimonieusement pour les machines à commande numérique, de plus en plus utilisées. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un appareil d'arrosage permettant d'orienter à distance le jet de liquide d'arrosage, se montant, en tant qu'accessoire rapporté sur tout élément d'une machine, à proximité de la zone de travail, n'exigeant pour la connexion de ses moyens de fonctionnement aucune connaissance particulière et pouvant donc être installé par l'opérateur sur toute machine existante. L'appareil d'arrosage selon l'invention est du type composé, d'une part, d'un corps comportant des moyens pour sa fixation sur un élément de la machine, à proximité de la zone de travail, et des moyens d'orientation d'au moins une buse, et, d'autre part, d'un boîtier de commande des moyens d'orientation précités disposé hors de la zone de travail. Selon l'invention, cet appareil comprend: a) dans le corps, d'une part, un premier vérin rotatif pneumatique fixé sur un socle du corps et dont l'arbre de sortie, disposé orthogonalement sur ce socle, est solidaire d'un support intermédiaire disposé dans le boîtier du corps, et, d'autre part, un second vérin rotatif pneumatique fixé sur le support précité, et dont l'arbre de sortie, ayant un axe géométrique parallèle au socle et orthogonal à l'axe de l'arbre de sortie du premier vérin rotatif, est solidaire d'un rotor portant radialement au moins une buse et son embout de raccordement au circuit d'arrosage de la machine, et b) dans le boîtier de commande, deux vannes à commande manuelle par levier raccordées chacune, d'un côté et par des canalisations souples, au vérin rotatif correspondant du corps et, de l'autre côté, à un limiteur de pression raccordable à un circuit d'air comprimé. Pour installer cet appareil sur une machine outil, il suffit de fixer son corps sur la zone de la machine outil la plus proche de la zone de travail, de fixer son boîtier de commande à proximité des éléments de commande de la machine, et par exemple, dans une zone juxtaposée à la zone de travail, telle que sur la poupée fixe d'un tour, de raccorder le rotor de l'appareil au circuit d'alimentation en fluide, de refroidissement ou autre, de fixer les canalisations souples reliant le boîtier de commande aux vérins rotatifs du boîtier et sur les parties fixes de la machine, et, enfin, de raccorder le limiteur de pression de la machine au circuit d'air comprimé dont est, en général, muni l'atelier. Il ressort de ce qui précède que ces opérations, ne nécessitant pas de compétence technique particulière, sont à la portée d'un conducteur de la machine et ne nécessitent pas d'intervenir sur les moyens commandant le fonctionnement de cette machine. En fonctionnement, le conducteur peut, grâce aux deux leviers de commande, agissant chacun sur l'un ou l'autre des vérins, régler précisément l'orientation de la buse d'arrosage, afin que le jet débité par celle-ci arrose dans les meilleurs conditions, la zone de travail et les moyens d'usinage de la pièce en cours de fabrication. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet appareil. Figure 1 est une vue partielle en perspective d'une machine outil montrant les éléments et la disposition de l'appareil d'arrosage selon l'invention sur cette machine, Figure 2 est une vue partielle en perspective montrant, à échelle agrandie, une forme d'exécution du corps de cet appareil, Figure 3 représente une forme d'exécution du schéma pneumatique d'alimentation des vérins pneumatiques de l'appareil. A la figure 1, la référence 2 désigne de manière générale une machine outil composée, par exemple, d'un bloc moteur 3 dont la broche 4 porte une lame de scie circulaire 5 6 représente, de façon schématique, le bâti de la machine muni d'un carter 7 de protection de la zone de travail. L'appareil selon l'invention est essentiellement composé de deux éléments, à savoir un côrps, désigné de façon générale par 10, et un boîtier de commande, désigné de façon générale par 1. Dans la forme d'exécution représentée au dessin, le corps 10 présente une partie parallêlépipédique composée d'un dos 10 a, d'une paroi supérieure l Ob et de deux parois latérales 1 Oc Il est fixé sur un socle 11 constituant sa paroi inférieure et présentant, comme sa paroi supérieure, une extrémité rectangulaire venant au voisinage de son dos l Oa et une extrémité antérieure arrondie. Sur le socle 11, est fixé le corps d'un premier vérin pneumatique rotatif 12 muni de deux embouts d'alimentation 13 a-13 b et d'un arbre de sortie 14 L'axe longitudinal y-y' de cet axe est orthogonal à la face -supérieure du socle 11 et passe sensiblement par le centre de l'arrondi de l'extrémité arrondie de ce socle. Sur l'arbre 14, est fixée et calée en rotation l'une des ailes 15 a d'un support intermédiaire 15 ayant, dans cette forme d'exécution, la forme générale d'un U" Sur l'âme 15 b de ce support, est fixé le corps d'un second vérin pneumatique rotatif 16 comportant deux embouts d'alimentation 17 a-17 b. L'axe géométrique x'-x de l'arbre de sortie de ce moteur est parallèle au socle 11 et orthogonal à l'axe géométrique y'-y de l'arbre 14 du premier vérin rotatif 12. Sur cet arbre, non représenté, est calé un rotor 18 portant au moins une buse 19 communiquant avec un embout radial 20 d'alimentation en fluide d'arrosage ou de nettoyage. L'autre aile 15 c du support 15 est munie de trous taraudés 22 dans lesquels se vissent des vis, non représentés, assurant sa liaison avec la paroi supérieure 23 d'un capot 24 en forme de boîte cylindrique La figure 2 montre que la paroi 23 est munie d'un axe 25 saillant vers l'extérieur et constituant pivot en pénétrant dans un alésage approprié 26 de la paroi supérieure l Ob du corps de l'appareil Le capot 24 a une hauteur inférieure à la distance entre la face interne de la paroi supérieure l Ob du corps 10 et la face interne du socle 11 afin de ménager un jeu J entre son extrémité inférieure et le socle 1. Ce capot 24 est muni, sur sa face avant, d'une lumière verticale 27 permettant le libre mouvement de la buse 19 et comporte, sur sa face arrière, une ouverture longitudinale, non représentée, pour le passage des canalisations souples 28 et 29 allant au premier vérin 12 et au second vérin 16 et pour le passage de la canalisation 30 allant à l'embout 20 raccordé à la buse Il est évident que la longueur circonférencielle de cette lumière postérieure est déterminée pour tolérer la libre rotation du capot 24 par rapport aux canalisations précitées. Avantageusement, l'axe longitudinal de la buse 19 est sensiblement dans le plan médian vertical passant par l'axe vertical de rotation y'-y du capot 24 et du premier vérin rotatif 12, et est radial par rapport à l'axe x'-x du second vérin 16. La figure 2 montre également que les différents conduits 28 à 30 traversent le socle 11 par une ouverture 32 de celui-ci. Le corps 10 qui vient d'être décrit est fixé par des vis ou par des aimants sur tout ou partie de la machine, et par exemple comme montré à la figure 1, sur la face avant du bloc moteur 3 Il peut être fixé de manière que l'axe de rotation y'-y soit vertical comme montré en traits continus à cette figure, ou de manière que cet axe soit horizontal comme montré en traits mixtes à cette même figure, ou dans toute autre position intermédiaire. L'embout 20 communiquant avec la buse est raccordé directement avec la canalisation 30 amenant le fluide d'arrosage dans la machine, tandis que les canalisations souples 28 et 29 d'alimentation des deux vérins rotatifs 12 et 16 sont fixées contre la paroi fixe de la machine par des moyens adhésifs ou autres, et sont raccordées aux orifices appropriés du boîtier de commande 1. Comme le montre la figure 3, ce boîtier de commande contient deux vannes, respectivement 33 pour le vérin 12, et 34 pour le vérin 16, à commande manuelle par leviers respectivement 35 et 36 Chaque vanne est à trois positions, avec une position centrale neutre, et comporte sur son circuit d'alimentation au moins un, et en l'occurrence deux clapets anti retour 37 se fermant en cas de retour vers l'alimentation Celle-ci comprend un limiteur de pression 38, interposé entre la buse de raccordement 39 à un circuit d'air comprimé 41 et un appareil 40 de traitement de l'air muni d'une purge 42. Le circuit d'échappement 43 de chacune des vannes 33 ou 34 est muni d'un ajutage calibré 44, dont la section de fuite peut être réglée au moyen d'une mollette 45 accessible à l'extérieur du boîtier. Lorsque l'appareil, composé du corps 10 et du boîtier 11, est mis en place sur la machine, on conçoit aisément que, lors du fonctionnement de cette machine, l'opérateur peut très aisément, par actionnement des leviers 35 et 36, dans le sens des flèches apparaissant sur le boîtier de figure 1, ajuster la position de la buse 19, respectivement dans le plan horizontal et dans le plan vertical, de manière que le jet de fluide traversant cette buse arrose parfaitement la zone de travail, quelle que soit la position de cette zone, et cela sans que l'opérateur ait besoin d'actionner le carter de protection 7 ou d'approcher de cette zone de travail. Il est évident que le rotor 18 peut comporter plus d'une buse 19 et que chaque buse est vissée sur un nez fileté de manière à avoir une section adaptée aux besoins de l'arrosage ou à la nature du fluide le traversant. Il faut ici noter que ce dispositif qui a été décrit dans le cas de son application à l'orientation d'un fluide d'arrosage, peut aussi être utilisé pour orienter un jet d'air comprimé soufflant les copeaux pour les éloigner de la zone d'usinage. REVENDICATIONS 1 Appareil d'arrosage pour machine outil avec pilotage de l'orientation du jet du type composé, d'une part, d'un corps ( 10), comportant des moyens pour sa fixation sur un élément de la machine à proximité de la zone de travail, et des moyens d'orientation d'au moins une buse ( 19), et d'autre part, d'un boîtier de commande ( 1) des moyens d'orientation précités, disposé hors de la zone de travail, caractérisé en ce qu'il comprend: a) dans -le corps ( 10), d'une part, un premier vérin rotatif pneumatique ( 12) fixé sur un socle ( 11) du corps et dont l'arbre de sortie ( 14), disposé orthogonalement à ce socle, est solidaire d'un support intermédiaire ( 15) disposé dans le boîtier du corps, et, d'autre part, un second vérin rotatif pneumatique ( 16) fixé sur le support ( 15) précité, et dont l'arbre de sortie, ayant un axe géométrique (x'-x) parallèle au socle ( 11) et orthogonal à l'axe (y'-y) de l'arbre de sortie du premier vérin rotatif, est solidaire d'un rotor ( 18) portant radialement au moins une buse ( 19) et son embout ( 20) de raccordement au circuit d'arrosage de la machine, et b) dans le boîtier de commande ( 1), deux vannes ( 33-34) à commande manuelle par levier ( 35-36), raccordées chacune, d'un côté et par des canalisations souples ( 28-29), au vérin rotatif correspondant ( 12 ou 16) du corps et, de l'autre côté, à un limiteur de pression ( 38) raccordable à un circuit d'air comprimé. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe longitudinal de la buse ( 19) est sensiblement dans le plan vertical passant par l'axe de pivotement (y'-y) du premier vérin rotatif ( 12), et radial par rapport à l'axe (x'-x) du second vérin ( 16) 3 Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la buse ( 19) fait saillie vers l'avant du corps ( 10) et traverse, par une lumière longitudinale ( 7) un capot protecteur ( 24) monté pivotant par rapport au corps ( 10) autour d'un axe confondu avec l'axe de pivotement (y'-y) du premier vérin rotatif ( 12). 4 Appareil selon l'ensemble des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support intermédiaire ( 15) est constitué par une pièce en "U dont l'une ( 15 a) des ailes est liée à l'arbre de sortie ( 14) du premier vérin rotatif ( 12), dont l'âme ( 15 b) est solidaire du corps du deuxième vérin rotatif ( 16) et dont l'autre aile (I 5 c) est liée au capot protecteur rotatif ( 24) qui repose sur elle. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacune des vannes de commande ( 33-34) du boitier est du type à trois positions et comporte, sur son circuit d'alimentation, au moins un clapet ( 37), anti retour en direction de l'alimentation, et, sur son circuit d'échappement ( 43), un ajutage réglable ( 44) dont le débit est réglé par une mollette ( 45) accessible de l'extérieur du boîtier { à