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Patent 1289740 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 1289740
(21) Application Number: 557204
(54) English Title: CONICAL STEM MOUNTING DEVICE, PARTICULARLY A 7/24 CONE, WITH CONE AND FACE APPLICATIONS FOR ATTACHMENTS, TOOL HOLDERS AND TOOLS
(54) French Title: DISPOSITIF DE MONTAGE A QUEUE CONIQUE, EN PARTICULIER AU CONE 7/24, A APPLICATION CONE ET FACE POUR ATTACHEMENTS, PORTE-OUTILS ET OUTILS
Status: Deemed expired
Bibliographic Data
(52) Canadian Patent Classification (CPC):
  • 29/19
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B23B 31/117 (2006.01)
  • B23B 31/02 (2006.01)
(72) Inventors :
  • PFALZGRAF, EMILE (France)
(73) Owners :
  • PFALZGRAF, EMILE (Not Available)
(71) Applicants :
(74) Agent: ROBIC
(74) Associate agent:
(45) Issued: 1991-10-01
(22) Filed Date: 1988-01-22
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
87 440086.4 European Patent Office (EPO) 1987-12-21
87 16 604 France 1987-11-23

Abstracts

French Abstract



A B R E G E D E S C R I P T I F

Dispositif de montage à queue conique, en particulier
au cône 7/24?, à application cône et face pour
attachements, porte-outils et outils

La présente invention concerne un dispositif
de montage à queue conique, en particulier au cône
7/24?, à application cône et face pour attachements,
porte-outils et outils caractérisé en ce qu'il est es-
sentiellement constitué par un cône (1) d'introduction
dans la broche (2), par une partie avant (3) centrée
dans le cône (1) et pourvue de la collerette (4)
d'application contre la face de la broche (2), par une
tirette (5) d'assemblage du cône (1) et de la partie
avant (3), par un ensemble élastique (6) de pression du
cône (1) dans la broche (2) en position de verrouillage,
monté en compression entre le cône (1) et la partie
avant (3), et par un moyen (7) de réglage dudit ensemble
de pression (6).

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


- 17 -
Les réalisations de l'invention, au sujet
desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège
est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Dispositif de montage à queue conique à
application cône et face pour attachements, porte-outils et
outils, caractérisé en ce qu'il comprend:
un cône (1) destiné à être introduit dans une broche
(2);
une partie avant (3) séparée du cône et centrée dans au
moins un alesage prise dans ledit cône, pourvue d'une
collerette (4) applicable contre la face de la broche (2);
une tirette (5) pour assembler le cône (1) et la partie
avant (3);
un ensemble élastique (6) pour presser le monté en
compression entre le cône (1) et la partie avant (3), et
un moyen (7) pour régler ledit ensemble élastique de
pression (6).

2. Dispositif, suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que le cône (1) est pourvu de deux
alésages concentriques (8 et 9) de centrage de la partie
avant (3), d'un autre alésage (10) d'un diamètre inférieur à
celui de l'alésage (9), destiné au logement de l'ensemble
élastique (6), qui s'appuie à l'extrémité opposée à
l'alésage (9) sur le moyen (7) de réglage, ledit moyen (7)
de réglage étant logé au fond dudit alésage (10), ce dernier
étant prolongé par un alésage (11) débouchant à l'extrémité
opposée du cône (1) et servant au guidage de la tirette (5),
qui est munie à ce niveau d'un joint torique (26) et qui
s'appuie sur la face arrière du cône (1) au moyen d'un
épaulement (27), la face cône (1) tournée vers la collerette
(4) de la partie avant (3) étant pourvue d'une gorge
circulaire (15) de logement d'un joint torique (16).

- 18 -

3. Dispositif, suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que la partie avant (3), pourvue de la
collerette (4) d'application contre la face de la broche
(2), est centrée dans le cône (1) au moyen de deux parties
cylindriques concentriques (8' et 9') pénétrant
respectivement dans les alisages correspondants (8 et 9) du
cône (1) et est serrée dans ledit cône (1) au moyen de la
tirette (5) contre l'action de l'ensemble élastique (6), la
collerette (4) étant munie en son milieu d'une gorge
périphérique en V (12) de réception du bras d'un dispositif
de changement d'outils.

4. Dispositif, suivant la revendication 2,
caractérisé en ce que la partie avant (3), pourvue de la
collerette (4) d'application contre la face de la broche
(2), est centrée dans le cône (1) au moyen de deux parties
cylindriques concentriques (8' et 9') pénétrant respective-
ment dans les alisages correspondants (8 et 9) du cône (1)
et est serrée dans ledit cône (1) au moyen de la tirette (5)
contre l'action de l'ensemble élastique (6), la collerette
(4) étant munie en son milieu d'une gorge périphérique en V
(121 de réception du bras d'un dispositif de changement
d'outils.

5. Dispositif, suivant l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie
cylindrique (9') de la partie avant (3) est munie, en outre,
de deux rainures (17 et 18) de réception, d'une part, d'une
clavette ou goupille cylindrique (19) de solidarisation en
rotation entre le cône (1) et la partie (3), pénétrant dans
une rainure correspondante de l'alésage (9') du cône (1),
et, d'autre part, d'une vis (20) de retenue de la partie
avant (3).

- 19 -
6. Dispositif, suivant la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que l'ensemble élastique (6) logé dans
l'alésage (10) est avantageusement réalisé par un empilage
de rondelles Belleville, par un ressort à boudin, par
plusieurs ressorts s'étendant parallèlement dans la chambre
annulaire délimitée par l'alésage (10) et par la tirette
(5), ou encore par un moyen hydraulique ou pneumatique, la
force de compression de cet ensemble (6) étant réglée par
l'intermédiaire du moyen (7) qui se présente sous la forme
d'un manchon fileté coopérant avec un taraudage du fond de
l'alésage (10), ce manchon étant bloqué en position de
service au moyen d'une vis de pression (21).

7. Dispositif, suivant l'une quelconque des
revendications l à 4, caractérisé en ce que la partie avant
(3) est munie, en outre, de deux autres alésages concentri-
ques (22 et 23) dont l'un, (23), est taraudé et est destiné
à la réception de la tirette (5) dont l'extrimité est
filetée, l'autre alésage (22) étant lisse et coopérant avec
un joint torique (24) logé dans une gorge circulaire
correspondante de ladite tirette (5), qui est bloquée en
position de service du dispositif par l'intermédiaire d'une
vis radiale (25) pénétrant dans la partie avant (3) au
niveau de l'une des rainures (13) de réception des tenons
d'entraînement (14) de la broche (2).

8. Dispositif, suivant l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tirette (5)
est munie à sa partie arrière d'une partie cylindrique
pourvue d'un taraudage, pour une fixation d'un tirant
fileté.

9. Dispositif, suivant l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie

- 20 -

cylindrique (9') de la partie avant (3) est munie d'une
gorge circulaire (33) coopérant avec la vis (20) de retenue
de la partie avant (3) dans le cône (1).

10. Dispositif, suivant l'une quelconque des
revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'alésage (8) du
cône (l) est muni, en outre, d'une gorge cylindrique de
logement d'un joint torique supplémentaire (34).

11. Dispositif, suivant l'une quelconque des
revendications l à 4, caractérisé en ce qu'il est monté par
son cône (1) dans une cassette de fixation (35) avec appui
de sa collerette (4) contre la face avant de ladite cassette
(35), qui est munie au niveau de la tirette (5) d'un moyen
(36) de préhension et de serrage de l'extrémité de ladite
tirette (5) monté dans un logement borgne (37) s'étendant
perpendiculairement ou suivant un angle aigu par rapport à
l'axe de la partie (3) et du cône (1) et muni près de son
extrémité ouverte d'une bague élastique (46).

12. Dispositif, suivant la revendication 11,
caractérisé en ce que le moyen (36) de préhension et de
serrage de l'extrémité (5) est constitué par deux pistons
(38 et 39) montés de manière coulissante dans le logement
(37) et déplaçables en rapprochement ou en éloignement au
moyen d'une vis (40) à filetages inversés, avec limitation
du déplacement par l'intermédiaire de la bague élastique
(46), les deux pistons (38 et 39) présentant, d'une part,
sur leur côté tourné vers le cône (1) chacun une fourche
(41, 42) destinée à s'engager dans le profil de préhension
(28) de la tirette (5) et, formant, d'autre part, du côté
opposé à la tirette (5), entre eux un évidement (43) de
réception d'un dispositif (44) d'éjection du dispositif de
montage à queue conique, ce dispositif (44) s'étendant, à

- 21 -

une extrémité, autour de la vis (40) et, à son autre
extrémité, dans un alésage (45) débouchant sur la face
arrière de la cassette (35), dans l'axe du cône (1) et de la
partie (3).

13. Dispositif, suivant la revendication 12,
caractérisé en ce que le déplacement en rapprochement ou en
éloignement des pis-tons (38 et 39) dans le logement (37) est
réalisé au moyen d'une vis simple coopérant avec un
taraudage de l'un des pistons (38) et s'appuyant pas sa tête
dans un chambrage de l'autre piston (39), une bague
élastique formant butée pour l'extrémité libre de ladite
tête dans le chambrage.

14. Dispositif, suivant la revendication 12,
caractérisé en ce que le dispositif d'éjection (44) présente
à son extrémité entourant la vis (40) une section carrée
(47) muni d'un trou traversant oblong (48) de logement de la
vis (40) et relié à une partie cylindrique (49) de guidage
dans l'alésage (45) de la cassette (35), cette partie
cylindrique (49) étant, d'une part, prolongée par une tige
de section cylindrique (50) débouchant de l'alésage (45) et
muni à ce niveau d'une bague élastique (51), et, d'autre
part, chargée par un ressort (52) ou une série de rondelles
Belleville agissant à son autre extrémité contre une
rondelle d'appui (53) maintenue sur l'extrémité de l'alésage
(45) au moyen d'une bague élastique (54).

15. Dispositif, suivant la revendication 14,
caractérisé en ce que la section carrée (47) du dispositif
d'éjection (44) présente, sur deux bords opposés, deux
épaulements obliques (55) s'appuyant sur les ailes d'une
fourche (56) inclinée de manière correspondante solidaire de
l'un des pistons (38 ou 39).

- 22 -

16. Dispositif, suivant la revendication 11,
caractérisé en ce que le piston (39') du moyen de préhension
(36) est dépourvu d'une fourche inclinée et le dispositif
d'éjection (44') est constitué par un piston (57) pénétrant
dans l'évidement (43') détermeiné entre les pisotns (38' et
39') et muni d'un trou oblong (58) de passage de la vis
(40') de manoeuvre des pistons (38' et 39'), et par une vis
(59) de manoeuvre du piston (57) coopérant avec un taraudage
de la cassette (35) alignée dans l'axe du cône (1) et reliée
en translation à une portion (60) de diamètre réduit du
piston (57) par l'intermédiaire d'un chemin de billes (61)
logé dans une gorge circulaire (61'), ladite vis (59) étant
pourvue d'un polygone de manoeuvre en creux (62) et le
piston (57) étant muni, près de son extrémité de liaison à
la vis (59), d'une goupille transversale (63) s'étendant
parallèlement à l'axe de la vis (40') et dont les extrémités
pénètrent dans une rainure longitudinale (64) du logement
(37) de la cassette (35).

17. Dispositif, suivant la revendication 11,
caractérisé en ce que le piston (39') du moyen de préhension
(36) est dépourvu d'une fourche inclinée et le dispositif
d'éjection (44') est constitué par un piston (57) pénétrant
dans l'évidement (43') détermeiné entre les pisotns (38' et
39') et muni d'un trou oblong (58) de passage de la vis
(40') de manoeuvre des pistons (38' et 39'), et par une vis
(59) de manoeuvre du piston (57) coopérant avec un taraudage
de la cassette (35) alignée dans l'axe du cône (1) et reliée
en translation à une portion (60) de diamètre réduit du
piston (57) par l'intermédiaire d'un chemin de billes (61)
logé dans une gorge circulaire (61'), ladite vis (59) étant
pourvue d'un polygone de manoeuvre en creux (62) et le
piston (57) étant muni, près de son extrémité de liaison à
la vis (59), d'une goupille transversale (63) s'étendant

- 23 -

parallèlement à l'axe de la vis (40') et dont les extrémités
pénètrent dans une rainure longitudinale (64) du logement
(37) de la cassette (35).

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


:
~ t7~ ~

Dispositif de montage à queue conique, en particulier
au cône 7/24e, à application cône et face pour
attachements, porte-outils et outils

La présente invention concerne le domaine des
, accessoires de machines-outils, à commande numérique,
centres d'usinage, cellules et ateliers flexibles, et a
pour objet un dispositif de montaye à queue conique, en
particulier au cône 7/24e, à appli.cation cône et face
pour attachements, porte-outils et outils, destiné à de
telles machines avec changeur automatique ou manuel
d'outils.
; Actuellement la fixation ou le montage d'un
attachement d'outils ou d'outillages dans les broches de
machines à fraiser, à aléser, à commande numérique, de
- centres d'usinage ou de cellules et d'ateliers flexi-
- bles, est généralement réalisée au moyen de queues coni-
`~ ques dont la conicité la plus courante est de 7l24e-
Ces montage et fixation étaient jusqu'à ce jour satis-
faisants et le sont encore actuellement pour certaines
opérations.
~'avènement des centres d'usinage au cône
7/24e, présentant la plupart du temps un arrière tron-
qué et une collerette spéciale pour un changement auto-
matique des outils, a entraîné une modification du cône
: 7/24e classique avec collerette simple et filetage ar-
: rière pour la fixation par tirant fileté.
La majorité des broches de machines construi-
tes actuellement sont prévues pour le montage d'outils
présentant des cônes 7/24e et des collerettes corres-
pondant aux normes usuelles, seules subsistant encore
quelques machines avec des collerettes bien spécifiques
à certains constructeurs.
;~ 30 Le type de fixation connu, décrit plus haut,
est encore satisfaisant pour certaines applications,
mais, du fait de l'augmentation de puissance et de per-

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,


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: ' . - ' ~ ~ : ~ :
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formance importan-te des machines et centres d'usinage,
' ainsi que des développements très importants réalisés
dans les plaquettes et outils coupants, la fixation des
cônes dans les broches n'est plus adaptée aux progrès
réalisés par les machines et aux performances des outils
et constitue donc un handicap important, la puissance
développée par les machines et les forces résultantes
pouvant être encaissées par les outils n'étant pas
transmissibles au niveau du cône.
10En effet, le point critique et la faiblesse
des fixations actuelles se situent le plus souvent à la
sortie de broche,qui est un point affaiblissant tous les
porte-outils ou outils, ces derniers devant respecter un
diamètre spécifique de l'outil, qui est le grand diamè-
tre de l'extrémité du cône relié par une portion cylin-
drique de faible longueur à la collerette. Le même pro-
blème se pose également, mais de façon moins cruciale,
pour la fixation d'outils au cône 7/24e sur des tours.
Par ailleurs, il a été proposé de réaliser la
fixation d'outils au moyen d'une queue cylindrique avec
application contre la face avant de la broche. Ce mode
de réalisation permet, certes, de résoudre le problème
du contact parfait entre les surfaces mais nécessite une
modification des broches des machines. En outre,le poids
de l'outil, important dans certains cas, risque de modi-
;fier son alignement par rapport à l'axe de la broche et
le positionnement du changeur d'outils doit s'effectuer
dans des tolérances extrêmement serrées en tous sens,
afin de permettre un alignement parfait de l'axe de la
broche et du porte-outils.
Il a également été proposé, dans le cas où de
hautes performances devaient être réalisées, pour obte-
nir une application simultanée du cône et de la face de
la broche, d'exécuter, au moyen de gabarits spécifiques
à chaque broche, des cônes standards monoblocs. Un tel
mode de réalisation entralne, cependant, des prix de re-
vient extrêmement élevés et nécessite des tolérances de

:
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, ~ . , . - .



~1 . ' ' ~ .
. .


fabrication qui ne peuvent ê-tre tenues pour une production
en série. En outre, les ou-tils ainsi obtenus sont
absolument spécifiques à une broche donnée et ne peuvent en
aucun cas ~tre interchangeables avec des outils affectés à
d'autres broches donc à d'autres machines. Ce mode de
réalisation est donc uniquement valable pour répondre ~ des
problèmes spécifiques.
La présente invention a pour but de pallier ces
inconvénients.
10Elle a, en effet, pour objet, un dispositif de
montage à queue conque, en particulier au cône 7/24e, à
application cône et face pour attachements, porte-outils et
outils, caractérisé en ce qu'il comprend:
un cône destiné à ~tre introduit dans une broche;
15une partie avant séparée du cane et centrée dans au
moins un alesage prise dans ledit cône, pourvue d'une
collerette applicable contre la face de la broche;
une tirette pour assembler le cône et la partie avant;
un ensemble élastique pour presser le monté en
0 compression entre le cône et la partie avant, et
un moyen pour régler ledit ensemble élastique de
pression.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la
description ci-après, qui se rapporte à des modes de
réalisation préférés, donnés à -titre d'exemples non
limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins
schématiques annexes, dans lesquels:
la figure 1 est une vue en élévation latérale et en
coupe du dispositif conforme à l'invention:
30la figure 2 est une vue partielle en coupe représentant
la tirette en position de blocage du dispositif;
les figures 3 ~ 7 sont des vues en élévation latérales,
partiellement en coupe, de modes de réalisation possibles de
la partie avant centrée dans le cône;

..


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3a

la figure 8 es-t une vue analogue à la figure 1 d'une
variante de réalisation de l'invention;
la figure 9 est une vue en élévation latérale et en
coupe présentant le dispositif appliqué à un


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porte-outil pour tours et centres de tournage ;
la figure 10 est une vue partielle en coupe
suivant A-A de la figure 9 ;
la figure 11 est une vue en coupe suivant B-B
de la figure 9 ,
la figure 12 est une vue analogue à celle de
la figure 9 d'une variante de réalisation de l'applica-
tlon du dispositif à un porte-outil pour tours et cen-
tres de tournage, et
; 10 la figure 13 est une vue partielle en coupe
suivant A-A de la figure 12.
Conformément à l'invention et comme le montre
plus particulièrement, à titre d'exemple, la figure 1
des dessins annexés, le dispositif de montage à queue
conlque en particulier au cône 7/24e, à application
cône et face pour attachements, porte-outils et outils,
est essentiellement constitué par un cône 1 d'introduc-
tion dans la broche 2, par une partie avant 3 centrée
:~ dans le cône 1 et pourvue de la collerette 4 d'applica-
tion contre la face de la broche 2, par une tirette 5
d'assemblage du cône 1 et de la partie avant 3, un en-
semble élastique 6 de pression du cône 1 dans la broche
: 2 en position de verrouillage étant monté en compression
entre ledit cône 1 et la partie avant 3, et par un moyen
7 de réglage dudit ensemble de pression.
. Le cône 1 présente une longueur réduite de
quelques dixièmes de millimètres des deux côtés par rap-
port aux cônes existants et est pourvu de deux alésages
. concentriques 8 et 9 de centrage de la partie avant 3
d'un alésage 10, d'un diamètre inférieur a celui de
l'alésage 9, destiné au logement de l'ensemble élastique
6, qui s'appuie à l'extrémité opposée à l'alésage 9 sur
le moyen 7 de réglage logé au fond dudit alésage 10, ce
. dernier étant prolongé par un alésage 11 débouchant à
. l'extrémité opposée du cône 1 et servant au guidage de
la tirette 5, qui est munie à ce niveau d'un joint tori-
que 26 et qui s'appuie sur la face arrière du cône 1 au
moyen d'un épaulement 27, et la face du cône 1 tournée

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..: ,.:
~: ' '

74S:~



vers la collerette 4 de la partie avant 3 est pourvue
d'une gorge circulaire 15 de logement d'un joint torique
16.
La longueur du cône l réduit de quelques di-
xièmes de millimètres par rapport aux cônes existants a
pour eftet quer le cône l, fixé dans la broche 2 de la
: machine, présente sa face avant légèrement en retrait de
la face avant de la broche 2. En outre, lorsque le cône
l est en place, sa face arrière est également légèrement
- lO plus près de la face avant de la broche 2 par rapport
aux cônes connus.
La partie avant 3, pourvue de la collerette 4,
qui est plus large que les collerettes existantes,et qui
réduit, de ce fait, la longueur de la portion cylindri-
que de raccordement à la collerette, entraînant une ré-
duction de la distance séparant la face arrière de la
; collerette à la face avant d'application contre la face
: de la broche 2, est centrée dans le cône l au moyen de
~: deux parties cylindriques concentriques 8' et 9' péné-
.. 20 trant respectivement dans les alésages correspondants 8
et 9 du cône l et est serrée dans ledit cône l au moyen
de la tirette 5 contre l'action de l'ensemble élastique
`. 6, et la collerette 4 est munie en son milieu d'une gor-
ge périphérique en V 12 de réception du bras d'un dispo-
sitif de changement d'outils. La collerette 4 est pour-
~ vue, en outre, de deux rainures 13 de réception des te-
nons d'entrainement 14 de la broche.
Les alésages 8 et 9 du cône 1, ainsi que les
parties cylindriques concentriques 8' et 9' présentent
30 des tolérances serrées permettant, toutefois, un léger .
déplacement axial. La collerette 4 est destinée à per-
mettre un changement automatique du dispositif sur tous
types de machines au moyen d'un bras changeur ou de tout
; autre dispositif.
Bien entendu, le dispositif selon l'invention
: est également utilisable pour des machines sans chan-
geur, c'est-à-dire avec montage manuel.
La partie cylindrique 9' de la partie avant 3
;,
...
"


, . . :, .

,

- ~ : :
... - ~ .

~ 397~

est munie, en outre, de deux rainures :L7 et 18 de récep-
tion, d'une part, d'une clavette ou goupille cylindrique
19 de solidarisation en rotation entre le cône 1 et la
, partie 3, pénétrant dans une rainure correspondante de
l'alésage 9' du cône 1, et, d'autre part, d'une vis 20
de retenue de la partie avant 3.
- L'ensemble élastique 6, logé dans l'alésage 10
est avantageusement réalisé par un empiiage de rondelles
Belleville, par un ressort à boudin, par plusieurs res-
sorts s'étendant parallèlement dans la chambre annulaire
délimitée par l'alésage 10 et par la tirette 5, ou enco-
re par un moyen hydraulique ou pneumatique ou par tout
autre dispositif élastique, la force de compression de
cet ensemble 6 étant réglée par l'intermédiaire du moyen
.~ 7 qui est avantageusement sous forme d'un manchon fileté
coopérant avec un taraudage du fond de l'alésage 10, ce
manchon étant bloqué en position de service au moyen
d'une vis de pression 21. Le moyen 7 permet un réglage
précis de la compression de l'ensemble 6, la vis de
presision 21 assurant le maintien du réglage.
,~ La vis 20 de retenue de la partie avant 3, co-
. opérant avec la rainure 18 de la partie cylindrique 9'
de ladite partie 3, est destinée à éviter un démontage
`' accidentel de la partie 3 du cône 1 lors d'un changement
éventuel de la tirette 5 sous l'effet de la pression
` exercée continuellement par l'ensemble 6.
La partie avant 3 est munie, en outre, de deux
alésages concentriques 22 et 23 dont l'un, 23, est ta-
: raudé et est destiné à la réception de l'extrémité file-
. 30 tée de la tirette 5, l'autre alésage 22 étant lisse et
coopérant avec un joint torique 2~ logé dans une gorge
circulaire correspondante de ladite tirette 5, qui est
i: bloquée en position de service du dispositif par
l'intermédiaire d'une vis radiale 25 pénétrant dans la
.~ partie avant 3 au niveau de l'une des rainures 13 de ré-
ception des tenons d'entraînement 14 de la broche 2.
i Cette vis 25 permet donc de réaliser un blocage de la
tirette 5, tant en profondeur de pénétration dans la
,.




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.

.: . ,


partie 3 qu'en rotation.
La partie avant 3 peut être réalisée pour le
montage de différents éléments tels que fraises, tous
systèmes modulaires existants, mâles ou femelles, tour-
teaux, barres d'alésage, têtes à aléser, outils spé-
` ciaux, ainsi que tous dispositifs pouvant être montés à
l'avant d'une broche de machine à fraiser, de centre
d'usinage, de cellule ou d'atelier flexible, pouvant re-
cevoir un cône 7/24e ou autre.
En position de montage du dispositif conforme
à l'invention dans la broche 2, avant serrage par le ti-
rant de la machine, il existe entre la face avant de la
; broche 2 et la face arrière de la collerette 4 un espace
b réglable par serrage de la partie 3 dans le cône 1 au
moyen de la tirette S contre l'action de l'ensemble 6
(figure 1). Cet espace 2 est reporté, après fixation au
moyen de la tirette 5, par serrage par le tirant de la
machine, entre l'épaulement 27 et la face correspondante
` du cône 1 pour former l'espace a (figure 2). Lors de
cette fixation, en effet, la tirette 5, par l'action du
tirant de la machine, tire la partie avant 3, contre
; l'action de l'ensemble 6, en application, par la face
arrière de la collerette ~, contre la broche 2, la réac-
tion de compression de ].'ensemble 6 ayant pour consé-
quence une pression d'application supplémentaire du cône
1 dans son logement dans la broche 2.
Selon une variante de réalisation de l'inven-
tion, non représentée aux dessins annexés, la tirette 5
peut être munie à sa partie arrière, au lieu du profil
de préhension 28, d'une partie cylindrique pourvue d'un
taraudage, pour une fixation par tirant fileté.
De manière connue, le dispositif conforme à
l'invention peut être muni, soit de dispositifs de lu-
.~ brification, par l'extérieur de la broche, existants,
nécessitant un appareil de lubrification spécifique,
soit d'un circuit de lubrification passant par la tiret-
te 5 sous forme d'un percage axial 29 amenant le lubri-
fiant dans un dégagement 30 communiquant avec des canaux
., j , .

.~ .


;'~ ' ' ~


ou ouvertures débouchant près de l'outil de coupe, soit
d'une arrivée de lubrifiant par la face avant de la
broche 2 coopérant avec la face correspondante de la
collerette 4, par exemple au moyen de deux chambrages 31
diamétralement opposés de ladite collerette 4, ces
chambrages 31 communiquant au moyen de canaux 32 avec le
dégagement 30 pour rejoindre de la manière décrite plus
haut l'outil de coupe. Bien entendu, dans ce dernier
cas, la tirette 5 utilisée ne serait pas percée.
Les joints toriques 16, 24 et 26 sont destinés
à éviter toute pénétration d'impuretés et d'huile de lu-
brification à l'intérieur du dispositif.
Le montage du dispositif conforme à l'inven-
tion s'effectue de ]a manière suivante :
Dans l'alésage 10 du cône 1 est inséré, par
vissage, le moyen 7 de réglage de la compression de
l'ensemble 6, qui est introduit à la suite et le joint
torique 16 est inséré dans la gorge circulaire 15 de la
face avant du cône 1, puis la partie avant 3 est intro-
duite dans le cône 1 avec centrage de ses parties cylin-
driques 8' et 9' dans les alésages correspondants 8 et
9. Après mise en place des joints toriques 24 et 26 dans
les logements correspondants sur la tirette 5, cette
dernière est introduite par la face arrière du cône 1 et
vissée dans la partie 3 par l'intermédiaire du taraudage
23 de celle-ci.
La tirette 5 est alors serrée jusqu'à obten-
tion de l'épaisseur de l'espace b, pouvant être mesuré
au moyen d'une cale, nécessaire par la suite au montage
et au serrage du dispositif dans la broche 2 de la ma-
chine. La vis 20 est alors introduite dans la rainure 18
correspondante afin d'évlter tout démontage accidentel
de l'ensemble formé par le cône 1 et la partie avant 3
en cas de dévissage de la tirette 5. Le positionnement
de la vis 20 est toujours parfaitement assuré en face de
la rainure 18 grâce à la coopération de la clavette ou
goupille cylindrique 19 avec la rainure 17.
Par le montage conforme à l'invention, il est




.

~ , ,

.

7~3
9 ,,
possible d'assurer, en position de fixation du disposi-
tif, par le tirant de la machine, un p:Lacage de la col-
lerette 4 contre la broche 2 et une application avec
pression du cône 1 dans le cône de ladite broche 2. Ain-
si, tout l'effort développé en cours d'usinage par la
broche 2 est transmis grâce à ]'application de la colle-
rette 4 contre la broche 2 et a la pression d'applica-
tion du cône 1 dans ladite broche 2 due à la traction
sur la tirette 5 par le tirant de la machine, ainsi que
par l'entraînement réalisé directement au moyen des te-
nons 14 de la broche 2 coopérant avec les rainures 13 de
la collerette 4.
Cette application directe de la partie avant 3
sur la face avant de la broche 2 permet d'utiliser toute
la puissance de la machine car tous les points faibles,
engendrant en général des vibrations, ont été éliminés,
le cône 1 ne servant plus que comme centrage de la par-
tie 3, ce centrage étant complété par la coopération
entre les surfaces 8, 9 et 8', 9', par l'intermédiaire
de l'ensemble 6 et de la force de serrage du système de
tirant de la machine.
Comme le montrent les figures 3 à 7 des des-
sins annexés, la partie avant 3 peut présenter des con-
figurations très diverses.
Ainsi, la figure 3 représente un montage modu-
laire par un alésage, tout autre système modulaire pou-
vant cependant lui être substituer.
La figure 4 représente également un montage
modulalre, mais de type mâle, également cité simplement
à titre d'exemple non limitatif.
La figure 5 montre l'utilisation de la partie
avant 3 comme support d'une fraise tourteau avec fixa-
~;~ tion au moyen de vis axiales périphériques. Dans ce cas
également, un autre montage tel que, par exemple, par
vis centrale avec centrage dans l'alésage de la fraise,
tel que représenté à la figure 6, est possible. Dans un
tel cas, l'ensemble obtenu peut présenter une plus fai-
ble longueur, en particulier en cas d'utilisation de te-
~; .


.. . .. .
' ' ~ ' . : ' ~ ,:
' ' ~ .
- ,
'
.

~97~V

nons de Eraise positionnés frontalement, comme représen-
té à la figure 5.
La -figure 7 représente une fraise hérisson mo-
nobloc avec la partie 3. Il est également possible de
fixer une telle fraise au moyen d'une vis et d'un cen-
trage centraux.
La figure 8 représente une variante de réali-
sation de l'invention, dans laquelle la partie cylindri-
que 9' de la partie avant 3 est munie d'une gorge circu-
laire 33 coopérant avec la vis 20 de retenue de la par-
tie avant 3 dans le cône 1. Dans ce mode de réalisation,
la gorge 33 est substituée aux rainures 17 et 18 et à la
clavette ou goupille cylindrique 19.
Ainsi, en cas de montage de l'ensemble dans la
broche de la machine avec un serrage par pression du cô-
ne 1 contre les parois du cône intérieur de la broche 2,
une légère rotation de la pièce 3 à l'intérieur du cone
1 reste possible et permet un entraînement de la partie
3 au moyen des tenons d'entrainement 14 coopérant avec
les rainures 13, le cône 1 assurant uniquement le cen-
trage de la pièce 3 par rapport à la broche 2.
Selon une autre caractéristique de l'inven-
tion, l'alésage 8 du cône 1 est muni, en outre, d'une
gorge cylindrique de logement d'un joint torique sup-
plémentaire 34. Ce joint 34 permet d'assurer une étan-
chéité plus importante entre la partie 3 et le cône 1.
Les figures 9 et 12 représentent deux modes
d'adaptation du dispositif conforme à l'invention à des
porte-outils pour tours et centres de tournage.
A cet effet, conformément à un premier mode de
; réalisation de l'invention, suivant la figure 9, le dis-
positif est monté par son cône 1 dans une cassette de
fixation 35 avec appui de sa collerette 4 contre la face
avant de ladite cassette 35, qui est munie au niveau de
la tirette 5 d'un moyen 36 de préhension et de serrage
de l'extrémité de ladite tirette 5 monté dans un loge-
ment borgne 37 s'étendant perpendiculairement ou suivant
un angle aigu par rapport à l'axe de la partie 3 et du


,


, . . . . . .
: : .

... ~.: ,

1 '8~

11 ,
cône 1 et muni près de son extrémité ouverte d'une bague
élastique 46.
Le moyen 36 de préhension et de serrage de
.~ l'extrémité 5 est constitué par deux pistons 38 et 39
montés de manière coulissante dans le logement 37 et dé-
plaçables en rapprochement ou en éloignement au moyen
d'une vis 40 à filetages inversés, avec limitation du
déplacement par l'intermédiaire de la bague élastique
46, les deux pistons 38 et 39 présentant, d'une part'
sur leur côté tourné vers le cône 1 chacun une fourche
41, 42 destinée à s'engager dans le profil de préhension
28 de la tirette 5 et, formant, d'autre part, du côté
opposé à la tirette 5, entre eux un évidement 43 de ré-
; ception d'un dispositif 44 d'éjection du dispositif de
montage à.queue conique, ce dispositif 44 s'étendant, à
une extrémité, autour de la vis 40 et, à son au-tre ex-
trémité, dans un alésage 45 débouchant sur la face ar-
rière de la cassette 35, dans l'axe du cône 1 et de la
partie 3.
Conformément à une variante de réalisation de
.i l'invention, non représentée aux dessins annexés, le dé-
placement en rapprochement ou en éloi~nement des pistons
38 et 39 dans le logement 37 peut également être réalisé
au moyen d'une vis simple coopérant avec un taraudage de
. l'un des pistons 38 et s'appuyant par sa tête dans un
chambrage de l'autre piston 39, l'extrémité libre de la
tête de la vis butant, lors du desserrage de cette der-
nière, contre une bague élastique logée dans le chambra-
ge au-dessus de la tête.
Le dispositif d'éjection 44 présente à son ex-
trémité entourant la vis 40 une section carrée 47 muni
d'un trou traversant oblong 48 de logement de la vis 40
et relié à une partie cylindrique 49 de guidage dans
l'alésage 45 de la cassette 35, cette partie cylindrique
,' 49 étant, d'une part, prolongée par une tige de section
cylindrique 50 débouchant de l'alésage 45 et muni à ce
niveau d'une bague élastique 51, et, d'autre part, char-
gée par un ressort 52 ou une série de rondelles Belle-

, .

..... ~ . - ' ,
~'' . :
' ~ '
: ~ - '
,

!

~2 ~
12
ville agissant à son autre extrémité contre une rondel-
le d'appui 53 maintenue sur l'extrémité de l'alésage 45
au moyen d'une bague élastique 54.
A son extrémité libre, la section carrée 47 du
dispositif d'éjection 44 présente, sur deux bords oppo-
sés, deux épaulements obliques 55 s'appuyant sur les ai-
les d'une fourche 56 inclinée de manière correspondante
solidaire de l'un des pistons 3~ ou 39 (du piston 39
dans le mode de réalisation représenté aux ~igures 9 et
10 10 ) .
L'ensemble formé par les pistons 38 et 39 et
par la vis 40 est monté de manière flottante dans le lo-
gement 37 et peut ainsi réaliser un auto-centrage par
rapport à la tirette 5, la bague élastique 46 évitant
leur sortie du logement 37. Par action sur la vis 40, il
est possible de réaliser un déplacement des pistons 38
et 39 en sens opposé pour la préhension et le serrage de
l'extrémité de la tirette 5 ou pour le desserrage de
cette dernière, la bague élastique 46 limitant, en ou-
tre, l'ouverture des pistons 38 et 39.
Avant l'introduction du dispositif parl'intermédiaire du cône l dans la cassette 35 la vis 40
est manoeuvrée au moyen d'une clé dans le sens d'un
écartement maximum des pistons 38 et 39 jusqu'à buter,
l'un, 38, contre le fond du logement 37, et l'autre, 39,
: contre la bague 46. Dans cette position, le dispositif
d'éjection 44 s'est déplacé jusqu'à arrivée en butée de
la bague élastique 51 de sa tige 50 contre la rondelle
d'appui 53. Le dispositif de montage conforme à l'in-
vention peut alors être introduit dans la cassette 35
jusqu'à application du cône l contre la paroi intérieure
de ladite cassette 35, puis la vis 40 est actionnée en
sens inverse de manière à réaliser un rapprochement des
pistons 38 et 39 entraînant une mise en prise des four-
ches 41 et 42 de ces derniers avec le profil de préhen-
sion 28 de la tirette 5, de sorte que cette dernière est
tirée vers la face arrière de la cassette 35 afin de
plaquer la collerette 4 contre la face avant de ladite



:. - , ' ~, .'':, ' ..:
. ~
: ~ ., : ~ : . . ; : ,, :

~L~8~ 7llL~

13
cassette 35. Simultanément à ce mouvement, le dispositif
44 recule sous l'effet des ailes de la fourche inclinée
56 s'appuyant contre les épaulements obliques 55 de ce
dernier. A la fin du serrage de la vis 40 un maintien
efficace du cône 1 dans la cassette 35 est obtenu.
Le desserraye et l'éjection du dispositif de
montage conforme à l'invention s'effectuent en réalisant
la manoeuvre inverse de celle décrite ci-dessus pour le
serrage, l'actionnement de la vis 40 en sens inverse
ayant pour effet de dégager la tirette 5 des fourches
41, 42 des pistons 38 et 39. Le recul du piston 39 en
direction de la bague 46 a pour effet de permettre un
déplacement du dispositif 44 sous l'action du ressort 52
jusqu'à ce que l'extrémité libre de sa section carrée 47
bute contre la tirette 5, débloquant ainsi le cône 1. En
cas de non déblocage du dispositif sous l'action du res-
sort 52, il reste toujours possible de réaliser ce dé-
blocage par un coup de maillet sur l'extrémité libre de
la tige 50.
Les figures 12 et 13 représentent une variante
de réalisation de l'application du disposi-tif à un
porte-outil pour tours ou centres de tournage selon les
figures 9 à 11. Dans ce mode de réalisation, le piston
39' du moyen de préhension 36 est dépourvu d'une fourche
inclinée et le dispositif d'éjection 44' est constitué
par un piston 57 pénétrant dans l'évidement 43' détermi-
né entre les pistons 38' et 39' et muni d'un trou oblong
58 de passage de la vis 40' de manoeuvre des pistons 3a
et 39', et par une vis 59 de manoeuvre du piston 57 co-
opérant avec un taraudage de la cassette 35 alignée dans
l'axe du cône 1 et reliée en translation à une portion
60 de diamètre rédui-t du piston 57 par l'intermédiaire
d'un chemin de billes 61 logé dans une gorge circulaire
61' ladite vis 59 étant pourvue d'un polygone de manoeu-
vre en creux 62 et le piston 57 étant muni, près de son
extrémité de liaison à la vis 59, d'une goupille trans-
versale 63 s'étendant parallèlement à l'axe de la vis
40' et dont les extrémités pénètrent dans une rainure



: -:

. .
' . ~ ' ~,

7~
14
longitudinale 64 du logement 37 de la cassette 35.
L'introduction du dispositif de montage dans
; la cassette 35 s'effectue, le piston 57 étant en posi-
tion reculée en direction de la face arrière de ladite
cassette 35, et la vis 40' étant manoeuvrée dans le sens
d'un écartement maximale des pistons 38' et 39' . Après
application du cône l contre la paroi intérieure de la
cassette 35, la vis 40' est manoeuvrée en sens inverse
afin de rapprocher les pistons 38' et 39' pour tirer la
tirette 5 afin d'appliquer la collerette 4 contre la fa-
ce avant de la cassette 35, comme décrit précédemment au
sujet des figures 9 à ll ; ceci est également valable en
` ce qui concerne l'auto-centrage des pistons 38' et 39' .
Pour effectuer le desserrage du dispositif, il
suffit de manoeuvrer la vis 40' de manière à écarter les
pistons 38' et 39', puis de visser, au moyen d'une clé
pénétrant dans le polygone de manoeuvre 62, la vis 59 de
manoeuvre du piston 57 afin d'amener l'extrémité de ce
dernier en contact avec la tirette 5 et de pousser sur
cette dernière afin de chasser le cône l hors de la cas-
sette 4. Après cette manoeuvre, la vis 59 doit être ra-
menée dans sa position de départ.
En cas d'oubli de manoeuvre inverse de la vis
59, il est prévu une sécurité constituée par la goupille
transversale 63 qui est déplacée hors de sa rainure 64
du logement 37, lors du déplacement du piston 57, et qui
se place entre les pistons 38' et 39', de sorte que lors
d'une manoeuvre de ces derniers au moyen de la vis 40'
ils butent automatiquement contre la goupille 63.
Grâce au mode de réalisation suivant les fi-
gures 9 à 13, le dispositif conforme à l'invention est
utilisable aussi bien pour le tournage que pour le frai-
sage en changement manuel ou automatique des porte-
outils.
Les cassettes 35 représentées aux figures 9 à
13 sont prévues pour un serrage manuel de fixation d'un
ensemble porte-outils, cependant d'autres systèmes de
serrage pourraient être utilisés. Ainsi, dans le cas




.

.:
: .

:Ls
d'utilisation d'un système avec changement automatique,
le dispositif de montage du cône et la tirette restent
identiques, seul le di.spositi.f manuel de serrage et
d'éjection étant remplacé par un système hydraulique
correspondant, de sorte que tous les porte-outils d'un
centre de tournage peuvent être changés automatiquement
de la même manière que ceux des centres de fraisage ou
d'usinage. De même, il est également possible de prévoir
sur un poste d'une tourelle un dispositif d'actionnement
automatisé du système de serrage et de desserrage ma-
nuel.
Enfin, il est possible, après modification des
tourelles, par les fabricants de machines-outils, de
tours ou de centres de tournage, de prévoir dans les
tourelles.porte-outils, aux emplacements actuels des
porte-outils présentant des alésages cylindriques, des
alésages coniques au cône 7/2~e pour la réception du
dispositif conforme à l'invention, l'utilisateur pouvant
alors disposer des mêmes porte-outils pour les centres
de tournage et de fraisage.
Grâce à l'invention, il est possible de réa-
liser un dispositif de montage à queue conique, en par-
ticulier au cône 7/24e, permettant une application cô-
ne et face, pour des attachements, des porte-outils et
outils, sans nécessiter une modification des broches des
machines existantes, donc utilisables sans frais de
transformation supplémentaires, l'application de la face
de la collerette contre la face de la broche de la ma-
chine s'effectuant sans nécessiter de tolérances serrées
en longueur.
En outre, le dispositif conforme à l'invention
peut être utilisé de manière interchangeable sur toute
machine et peut équiper le magasin de la machine mélangé
à des porte-outils standards. De même, l'utilisation de
changeurs d'outils existants est possible ainsi que cel-
le du système du mécanisme de serrage par tirette et ti-
rant de la broche de la machine.




~' ~
.

~39'7~
16
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée
aux modes de réalisation décrits et représentés aux des-
sins annexés. Des modifications restent possibles, no- .
tamment du point de vue de la constitution des divers
éléments ou par substitution d'équivalents techniques,
sans sortir pour autant du domaine de protection de
l'invention.




. ~
. ~ . , . : ~ : . . . ,, :

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

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Administrative Status

Title Date
Forecasted Issue Date 1991-10-01
(22) Filed 1988-01-22
(45) Issued 1991-10-01
Deemed Expired 1995-04-02

Abandonment History

There is no abandonment history.

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Application Fee $0.00 1988-01-22
Maintenance Fee - Patent - Old Act 2 1993-10-01 $50.00 1992-10-08
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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Description 1993-12-23 17 777
Representative Drawing 2001-04-10 1 27
Drawings 1993-12-23 6 270
Claims 1993-12-23 7 265
Abstract 1993-12-23 1 30
Cover Page 1993-12-23 1 24
Fees 1992-10-08 1 31