pour : Dispositif amortisseur de vibration destiné aux machines-outils et en particulier aux fraiseuses.
Sur certaines machines-outils,, en particulier les fraiseuses, l'outil, par exemple la fraise, calé sur un
arbre, est animé d'un mouvement de rotation qu'il reçoit de
cet arbre, à l'exclusion de tout autre mouvement.
L'arbre porte-outil est généralement monté sur
deux paliers; à l'une de ses extrémités, il comporte un dispositif d'entraînement et de,centrage pour l'outil. Il est entraîné, soit entre les paliers, soit à l'extérieur du palier opposé à l'outil, par un dispositif de commande approprié.
Dans le cas ou on utilise une fraise ou autre
outil de grand diamètre, il est nécessaire d'adopter un régime lent; si, par surcroît, la pièce à usiner a une forme irrégulière avec des épaisseurs variables de matière à enlever ou bien si cette matière n'est pas parfaitement homogène (comme c'est le cas pour des pièces de fonderie), il se produit des variations instantanées de vitesse de l'arbre porte-outil.
L'organe moteur ne peut être unfluencé que dans une certaine mesure par ces à-coups; c'est donc l'arbre lui-même qui doit en absorber une grande partie en se déformant élastiquement par torsion. Cet arbre entre en vibrations et l'effet des mauvaises conditions dans lesquelles travaille l'outil est aggravé par les oscillations de l'arbre amplifiées par l'outil. On dit dans ce cas que l'outil broute, ce qui est perceptible par l'oreille pendant le travail et également par l'examen de la surface travaillée.
La présente invention a pour but d'améliorer
les conditions de travail des outils, spécialement des fraises.
Elle consiste à monter sur l'arbre porte-outils, concentriquement à celui-ci et de préférence entre ses paliers, un volant ayant une masse importante.
Dans la forme de réalisation adoptée de préférence, le volant est centré par son alésage sur l'arbre. Celui-ci l'entraîne par l'intermédiaire de deux dispositifs d'accouplements à friction disposés à chacune de ses extrémités. Ces dispositifs d'accouplement sont réglés pour transmettre un certain couple de l'arbre au volant et réciproquement.
Combinés avec le volant, les dispositifs d'accouplement se comportent comme un amortisseur à l'égard des vibrations de torsion de l'arbre porte-outil. Le volant, dont la masse est considérable par rapport à celle de l'arbre, possède une période propre de vibration très basse; les oscillations de l'arbre sont donc freinées par les dispositifs d'accouplements à friction qui.agissent séparément par le fait qu'ils sont disposés loin l'un de l'autre et qu'il y a entre eux une portion d'arbre soumise aux vibrations non amorties par le dispositif d'accouplement le plus proche de l'outil.
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D'autre part, lorsqu'on utilise des outils moyens
ou petits et qu'il est, par conséquent, nécessaire d'augmenter la vitesse de rotation, la présence du volant devient d'autant moins utile que l'arbre tourne plus vite. Il est prévu dans ce cas, par le moyen des dispositifs d'accouplement à friction combinés avec une commande mécanique et agissant ainsi comme un débrayage, de rendre le volant indépendant de l'arbre porte-fraise. Ce dernier est cependant guidé par l'alésage du volant avec interposition d'une pellicule d'huile; la fonction d'amortissement est fortement atténuée par le fait que les frictions n'agissent plus, mais elle subsiste à un degré suffisant pour le travail réduit qui résulte de l'emploi des outils de petit diamètre.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités
qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de celle-ci.
La fig. 1 est une coupe, par l'axe de l'arbre porteoutil, d'une fraiseuse réalisée conformément à l'invention.
La fig. 2 est une coupe partielle, à plus grande échelle par II-II de la fige 1.
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suivant une variante.
Afin de mieux illustrer l'invention, on a choisi pour la description qui va suivre le genre de machine le mieux approprié à sa mise en oeuvre, c'est-à-dire une fraiseuse.
Le bâti 1 comporte un bossage intérieur qui, par une bague 2 guide l'arbre porte-fraise 3. Une rondelle 4 sert d'appui à l'arbre 3 lequel, par le moyen de l'écrou 5 et du
<EMI ID=3.1> contre-écrou 6, maintenus en place par le frein 7, est guidé
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presse-étoupe 9, fixé par une série de vis 10, assure l'étanchéité. Le mandrin porte-fraise 11 est centré par un cône dans l'arbre 3 et il est entraîne par deux clavettes prises dans la masse. La fraise 12 est représentée à titre d'exemple.
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13; ce dernier comporte deux séries de cannelures intérieures assurant la liaison avec les disques porte-ressorts 14 et 21, les disques épais 15 et 16 et les disques minces 17.
L'arbre 3 est muni d'une première série de cannelures servant à l'entraînement de la douille 18 (qui bute contre un épaulement de l'arbre 3) et des disques minces 19.
Une deuxième série de cannelures de l'arbre 3 entraîne les disques minces 20.
Le disque porte-ressorts 21 comporte une gorge dans laquelle se loge une fourchette 22 qui, par l'intermédiaire de deux tourillons, est susceptible de se déplacer en obéissant aux sollicitations d'un levier double 23. Le levier double 23 est en forme de fourche et il est articulé par deux tourillons sur une bague 24 calée par une clavette 25 sur le support 26 solidaire du bâti 1 par une série de vis 27.
Les disques 14 et 21 comportent une ou plusieurs
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Le support 26 reçoit une bague 28 formant palier pour l'arbre 3 dont l'extrémité fait saillie en dehors du support 26, pour permettre le montage d'une poulie, d'un pignon de chaîne, d'un engrenage ou de tout autre organe de transmission. Le support 26 comporte en outre un filetage sur lequel se visse l'écrou 29 dont le rôle consiste à régler
la position de la bague 24 et par suite celle du levier dou-
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17 et 19, par un déplacement convenable de la bague 24 la,quelle pousse tout l'ensemble y compris. le volant 13 contre
<EMI ID=8.1> la bague 18, par l'intermédiaire du levier 23, de la fourchette 22, du disque porte-ressort 21 et des disques 15,16,
17,19, du porte-ressort 14 et des deux séries de ressorts
32. L'extrémité simple de la fourche constituée par le levier double 23 s'engage dans une chape faisant partie de
la tige de commande 30. L'axe 31 assure la liaison entre
le levier 23 et la tige 30. Celle-ci passe à travers le support 26; son extrémité libre peut recevoir n'importe quel genre de commande tendant à lui imprimer un glissement axial guidé par le support 26.
Pour embrayer le volant, il suffit de pousser
la tige 30 vers l'intérieur du bâti 1 pour l'amener dans la position indiquée en traits pleins. La pression est transmise sur les disques par l'intermédiaire du levier 23 et de l'axe
31,- de la fourchette 22 et des ressorts 32 portés par le dis-
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sert de butée au volant 13, par l'intermédiaire du disque porte-ressort 14 et de ses ressorts 32.
Le réglage obtenu par le moyen de la douille 24 et de l'écrou 29 doit être effectué de manière qu'il y ait toujours du jeu entre les disques 14 et 15 d'une part et entre les disques 15 et 21 d'autre part. Ce jeu se répartit également des deux côtés car les deux séries de ressorts 32 sont de force égale.
Le couple transmis par l'ensemble des deux accouplements à friction est déterminé par la tension des deux séries de ressorts 32. On peut donc, en agissant sur l'écrou de réglage 29 qui détermine la position du disque porte-ressorts 21, faire varier à volonté ce couple. Cette faculté est limitée par le fait que les disques porte-ressorts 14 et 21 peuvent buter positivement sur les disques 15 et cela afin de ne pas comprimer les ressorts 32 avec exagération.
La fourchette 22 est conçue de telle façon qu'elle permet aux axes de ses tourillons de dépasser légèrement le point mort de la course des extrémités du levier 23. Dans cette position, le levier 23 ne peut plus revenir en arrière de lui-même et, en outre, il suffit d'un effort très minime pour amener les disques en contact c'est-à-dire en position d'embrayage.
Pour débrayer le volant, il suffit de tirer la
tige 30 vers l'extérieur du bâti 1. Le levier 23, par l'intermédiaire de l'axe 31 et de la fourchette 22, ramène en arrière le disque porte-ressort 21, d'une quantité suffisante pour libérer les deux séries de ressorts. Le volant oscille librement entre les deux butées,constituées par le disque 14 qui prend appui sur la douille 18 et par le disque 21 qui est maintenu par la fourchette 22. Une rondelle 35, solidaire
du support 26, limite la course de la douille 24 vers le volant pour éviter que les disques des accouplements à friction reviennent en contact.
La fig. 2 montre, vu en coupe, l'agencement du levier double 23. La fourchette 22, engagée dans la gorge du
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fixés les tourillons 33 qui guident les extrémités du levier double 23. La douille 24, qui glisse sur le support 26 lorsqu'on actionne l'écrou 29, comporte également deux trous taraudés dans lesquels sont fixés les tourillons 34 qui guident le levier double 23. La rondelle 35, solidaire du support 26, limite la course de la douille 24 vers le volant. L'arbre porte-fraise 3 tourne dans le support 26 qui est muni de la bague 28 prévue à cet effet.
La fige 3 montre, vue en coupe, la partie centrale du disque 21. La fourchette 22 est représentée en position d'embrayage, elle bute contre le fond de la gorge du disque
21. Dans cette position, l'axe des tourillons de la fourchette
22 passe en dehors du centre du disque 21 qui est en même ,,.,temps celui de l'arbre 3, ainsi que cela a été mentionné à propos de la fig. 1. La fig. 3 montre également les extrémités du levier double 23, dans lesquelles s'engagent les tourillons 33.
Sur la fig.4 est représentée une variante du
volent que montre la fig. 1. Sur l'arbre 3 est calée une rondelle 36 sur laquelle prend appui le disque porte-ressorts
14. les ressorts 32 compriment des disques 37 et 38 solidaires du volant 13 par la moyen des cannelures ménagées à l'intérieur de ce dernier. Un disque 39 est inséré entre les disques 37 et
38; il est fixé par des rivets 43 ou par tout autre moyen connu à un moyeu 40 qui est calé sur l'arbre 3 par une clavette 41 et une goupille 42. Le moyeu 40 est monté absolument sans jeu sur l'arbre 3, de manière à transmettre intégralement les vibrations de cet arbre au disque 39. Le but à atteindre étant d'éliminer toute solution de continuité entre l'arbre 3 et le moyeu 40, il est évident que l'exemple cité à propos de la liaison de ces deux éléments n'est pas limitatif.
On peut substituer au montage indiqué tout autre arrangement tendant au même but, par exemple un système de cônes mâle et femelle avec clavette et écrou de blocage, un moyeu fendu avec boulon de serrage, un moyeu fixé par clavette conique comme les clavettes de pédaliers de bicyclettes,etc...
Le disque 29 est, de préférence, en tôle emboutie; il a une forme ondulée permettant de faibles déformations élastiques et rendant possibles de petits déplacements,dans
le sens de l'axe, de la partie périphérique qui travaille à
la friction par rapport à la partie centrale qui est fixée
au moyeu 40. Cette propriété du disque 39 permet donc de supprimer le coulissement de son moyeu sur l'arbre 3 et par suite d'éliminer toute cause de jeu dans l'entraînement du disque 39, un tel jeu ayant une influence considérable à cause de la proximité du centre du volant.
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