Dispositif de serrage équipant une broche de machine-outil La présente invention concerne un dispositif de serrage équipant une broche de machine-outil et com prenant: une pince de serrage composée de seg ments longitudinaux rigides et de moyens élastiques qui relient ces segments entre eux, les segments ayant une surface extérieure située sur un cône géo métrique et à l'avant une surface de butée plane ; une bague de butée axialement fixe ; un manchon de serrage axialement mobile, avec cône intérieur venant agir sur les segments de la pince lors du ser rage ; un organe tubulaire extérieur d'actionnement du manchon de serrage.
En pratique il arrive souvent que la longueur de la pièce qu'il s'agit de serrer est seulement une frac tion de celle de la pince et que par conséquent la pièce est seulement prise dans l'extrémité antérieure de la pince. Il s'ensuit que la force de serrage exer cée sur la pince a pour effet de fausser la forme de la pince dans ce sens que les segments de celle-ci se rapprochent davantage à leur extrémité postérieure qu'à leur extrémité antérieure et que le serrage de la pièce est très mauvais.
L'invention a pour but primaire d'obvier à cet inconvénient.
A cet effet le dispositif de serrage conforme à l'invention comprend un élément de soutien relié de façon rigide au manchon de serrage et ayant à son extrémité antérieure qui fait saillie dans le cône inté rieur du manchon de serrage, un cône extérieur de conicité égale mais opposée à celle de ce cône inté rieur, les segments de la pince ayant à leur extrémité postérieure une surface inclinée de même pente qu'une génératrice de ce cône extérieur, avec laquelle ils prennent constamment appui sur ce cône extérieur. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif de serrage con forme à l'invention.
La fig. 1 est une coupe axiale de cette forme d'exécution, et les fig. 2, 3 et 4 sont des coupes axiales sché matisées qui servent à l'explication du fonctionne ment du dispositif.
Au dessin, le signe de référence A désigne l'ensemble d'une broche porte-pièce d'un tour. Cette broche A comprend les pièces annulaires ou tubu laires principales 10; 11, 12, 13, 14 fixées de manière rigide les unes aux autres. A la pièce anté rieure 10 de cette broche une bague de butée B avec surface de butée plane 15 est fixée au moyen de vis 16.
Le signe de référence C désigne une pince de serrage de construction bien connue qui comprend des segments longitudinaux rigides 17 et des moyens élastiques (caoutchouc et/ou bagues-ressorts) non représentés qui relient ces segments entre eux ; les segments ont une surface extérieure 17a située sur un cône géométrique et à l'avant une surface de butée plane 17b par laquelle ils prennent appui sur la surface 15 de la bague de butée B ;ils agissent sur la pièce en ouvrage, désignée par D, par leur surface intérieure 17c.
Le signe de référence E désigne un manchon de serrage qui est guidé dans les pièces 10 et 12 de la broche A pour être mobile en direction axiale et qui présente une rainure longitudinale 18 dans laquelle prend un ergot 19 que porte la pièce 10 de la bro che ; le manchon de serrage E est ainsi empêché de tourner par rapport à la broche. Il présente un cône intérieur 20 appelé à venir agir sur les surfaces exté rieures 17a des segments 17 de la pince C. Un res sort de rappel 21 est interposé entre la face posté rieure de la pièce 12 de la broche et une bague fen- due 22 posée dans une rainure annulaire du man chon de serrage dont l'extrémité postérieure est reliée par un assemblage vissé 23 à un organe d'actionne- ment extérieur F.
Celui-ci est guidé dans la pièce 11 de la broche A et garni d'une bague 24 en acier très dur sur la face postérieure de laquelle des leviers d'actionnement 25 montés sur la pièce 13 de la bro che au moyen de pivots 26. A l'arrière de la broche A, les pièces 27 et 28 font corps avec l'organe d'actionnement F. Derrière la pince de serrage C un élément de soutien G, en forme de douille, est guidé dans le manchon de serrage E pour être axialement mobile par rapport à ce manchon ; un ergot 29 fixé dans ce dernier prend dans une rainure longitudinale 30 de l'élément de soutien G qui est ainsi empêché de tourner par rapport à ce manchon de serrage E.
Celui-ci présente à son extrémité antérieure une sur face conique extérieure 31 sur laquelle les segments 17 de la pince de serrage C prennent appui, à leur extrémité postérieure, par une surface inclinée 17d de forme correspondante. La conicité du cône exté rieur 31 et des surfaces l7d est égale, mais opposée à celle du cône intérieur 20 du manchon de serrage E et à celle des surfaces 17a des segments 17 de la pince de serrage C. A son extrémité postérieure l'élé ment de soutien G est relié par un assemblage vissé 32 à un organe tubulaire de liaison H.
Un élément intermédiaire J est chassé dans l'extrémité postérieure de l'organe de liaison. Il a un flasque qui pendant l'utilisation du dispositif est serré d'une part entre les faces postérieures planes de l'organe d'actionnement F et de l'organe de liai son H et, d'autre part, un bouchon 33 vissé dans la pièce 28 qui fait corps avec l'organe d'actionnement ; l'élément donne ainsi une liaison rigide entre les organe F et H.
Une tige K, sur l'extrémité postérieure de laquelle est fixé un bouton moleté 34, est vissée dans l'élé ment intermédiaire J et est bloquée dans celui-ci au moyen d'un contre-écrou 35. L'extrémité antérieure de cette tige est chassée dans l'extrémité postérieure d'un fourreau L qui se compose de deux pièces 36, 37 vissées l'une dans l'autre pour former un ensemble rigide et qui sert au guidage d'une butée-extracteur M, le fourreau L étant lui-même axé dans l'organe de liaison H. La butée-extracteur M présente un épaulement 38 qui vient buter contre un épaulement 37a de la pièce 37 du fourreau L quand on introduit la pièce D dans la pince de serrage C.
La position axiale qu'occupe alors la butée-extracteur M peut être réglée après desserrage du contre-écrou 35 en vissant la tige K dans l'élément intermédiaire J vers l'avant ou vers l'arrière. Lors du desserrage de la pièce D la butée-extracteur M est projetée en avant, pour extraire la pièce D, par un ressort à boudin 39 interposé entre l'épaulement 38 et le fond percé de la pièce 37 du fourreau L. La course d'extraction peut être réglée en réglant deux petits écrous 41, 42 sur la partie arrière filetée de la butée-extracteur M, étant donné qu'en fin de course d'extraction l'écrou 41 vient buter contre le fond de la pièce 37 du four reau L.
Pour pouvoir faire le réglage de la course d'extraction il faut d'abord dévisser la pièce 37 de la pièce 36 ; l'extrémité antérieure de la pièce 37 est crénelée afin que l'on puisse l'attaquer avec une clé spéciale.
La fonction et les réglages de la butée-extrac- teur ont été décrits avant les autres fonctions et réglages, parce qu'ils sont bien connus et n'ont pas de rapport direct avec l'invention.
Le mode de fonctionnement du dispositif de ser rage pendant le serrage et le desserrage de la pièce D est identique à celui de dispositifs de serrage connus en tant que cela concerne l'action du man chon E sur la pince C. La fig. 1 représente les pièces mobiles du dispositif dans la position qu'elles occu pent quand le serrage est terminé, alors que la fig. 2 montre ces mêmes pièces dans la position qu'elles occupent avant que le serrage ait commencé. Pen dant le serrage et desserrage l'élément de soutien G ne se déplace pas par rapport au manchon de ser rage E ; autrement dit, il accompagne ce manchon E dans ses mouvements.
A la fin de l'opération de ser rage les segments 17 de la pince C viennent se poser par leur extrémité antérieure sur la pièce D et simul tanément ils viennent se poser avec leur surface pos térieure 17d sur le cône extérieur 31 de l'élément de soutien G qui s'est avancé avec le manchon E.
Pour obtenir une simultanéité parfaite il faut cependant que l'élément de soutien soit bien réglé en direction axiale par rapport au manchon E. Ce réglage est fonction du diamètre de la pièce D qu'il s'agit de serrer. Pour pouvoir effectuer un tel réglage (fig. 3) on tourne en bloc les organes F et H en agissant sur la bague moletée 28, tout en empêchant la broche A de tourner. On se rappelle que ces orga nes F et H sont bloqués l'un à l'autre par les élé ments J, (28 et 33). Il y a maintenant lieu de noter que les assemblages vissés 23 et 32 sont à pas égaux, mais opposés (l'un à droite, l'autre à gauche).
Comme en outre le manchon de serrage E et l'élément de sou tien G ne peuvent pas tourner par rapport à la bro che A (à cause des ergots 19 et 29) ladite rotation des organes F et H provoque par exemple grâce aux- dits assemblages vissés 23 et 32, un avancement du manchon de serrage E et un recul égal de l'élément de soutien si l'on veut diminuer le diamètre de la pièce ; une rotation dans l'autre sens fera augmenter ce diamètre.
Ce réglage de diamètre est rendu possible par a) la conicité égale mais opposée des cônes 20 et 31, b) les pas égaux mais opposés des assemblages vissés 23 et 32, et c) la liaison rigide entre les organes F et H. Un déréglage intempestif n'est pas à craindre parce que la tension préalable du ressort 21 fait tou jours la bague 24 de l'organe d'actionnement F s'appuyer sur les leviers 25, ce qui cause une certaine friction s'opposant à une rotation de l'ensemble F, H, J par rapport à la broche.
Lors du montage il est nécessaire de faire un réglage préalable afin d'éviter une position faussée des segments de pince telle qu'on l'a montrée à la fig. 4. Par ce réglage on change la position de l'élé ment de soutien G par rapport au moyen de serrage E. Dans ce but il faut d'abord desserrer le bouchon 33, puis agir sur le bouton 34 et/ou l'écrou 35 pour tourner l'ensemble K, J, H, ce qui donne un avan cement ou un recul de l'élément de soutien G (qui ne peut pas. tourner) grâce à l'assemblage vissé 32..
Le dispositif de serrage représenté et décrit offre des possibilités d'utilisation très vastes et permet un serrage très précis de pièces ; le diamètre de serrage peut être réglé dans certaines limites. II va de soi que si le diamètre de la pièce à serrer n'entre pas dans ces limites on peut l'interchanger contre une autre, simplement après avoir enlevé la bague de butée B. Il convient encore de noter que le réglage du diamètre de serrage se fait à l'arrière et peut de ce fait être effectué même quand la pièce à serrer est déjà introduite dans la pince.