Brevet FR2010732A1 — publié le 19700220

-1- 2010732 La présente invention concerne les perfectionnements apportés aux mandrins pour recevoir et serrer le fût d'un outil et concerne plus particulièrement les mandrins dans lesquels le fût de l'outil est serré par des mâchoires qui sont pressées 5 contre ce fût au moyen d'un écroù de compression. Dans ce type de mandrin, par suite de l'inertie de l'é-crou, 1raccélération angulaire d'ans une; certaine direction de rotation a tendance à serrer l'écrou, tout comme la décélération angulaire de celui-ci dans la direction opposée . De même, line 10 décélération angulaire du mandrin dans la première direction de rotation aura tendance à desserrer l'écrou, tout comme line accélération angulaire dans.la direction opposée . Dans les machines-outils et, en particulier, dans les machines-outils à commande numérique, des accélérations et des 15 décél4rations rapides de la broche peuvent se produire, et dans les opérations de taraudage,-la broche est accélérée et décélé-rée dans les deux sens de rotation. Selon l'invention, un mandrin comprend un corps creux ayant un filetage extérieur, un certain nombre de mâchoires lo- 20 gées dans ce corps pour recevoir entre elles et serrer le fût d'un outil, un écrou de compression se vissant sur le filetage du corps et s'appliquant contre les mâchoires pour les repousser 2.6 vers l'intérieur afin de serrer le fût de l'outil quand on/serre et des moyens de blocage pour bloquer positivement l'écrou et 25 l'empêcher de tourner dans la direction correspondant au desserrage des mâchoires entourant le fût de l'outil, ces moyens de blocage étant rétractables de leur position de blocage pour permettre de dévisser l'écrou . les mâchoires peuvent faire partie intégrante d'un collier fendu . 30 Des moyens élastiques pourraient être prévus pour solli citer des éléments de blocage en position de blocage . Les moyens de blocage peuvent être" constitués par un anneau de blocage qui, en position de blocage, est solidaire en rotation de l'écrou, au moins de façon à empêcher le dévissage 35 de ce dernier, et qui est aussi solidaire du corps, l'anneau de blocage pouvant coulisser le long du corps de façon à s'écarter de sa position de blocage . Dans un mode de réalisation de l'invention, l'anneau de BAD ORIGINAL 69 19108 -2- 2010732 "blocage est positivement empêché de tourner dans un sens ou dans l'autre dans, sa position de blocage de l'écrou . Dans ce mode de réalisation, la face d'extrémité- de 11 anneau de-blocage voisine de l'écrou comporte un certain nombre d'éléments axiaux équiangu-5 ' lairement éspacés dont les- côtés sont situés dans' des plans radiaux et qui-définissent des fentes radiales de section rectangulaire, l'extrémité adjacente de l'écrou comportant, au moins, •un prolongement axial-de sebtion rectangulaire pour s'engager dans l'une desdites fentes, la surface intérieure de la bague 10 de blocage comportant, à son extrémité opposée à l'écrou, un certain nombre de nervures axiales équiangulairement espacées de section rectangulaire définissant des rainures axiales, tandis que le corps comporte des rainures axiales contenant "une clavette qui s'engage dans l'une desdites-rainures .• Le nombre des rai-15 nures -de l'anneau de blocage et le nombre des fentes radiales de celles-ci diffèrent d'une unité, de sorte que l'anneau de blocage peut sappliquer contr'e la-clavette du corps et contre l'élément saillant de l'écrou dans une multitude de positions de réglage angulaire de l'écrou sur un-tour de celui-ci . 20 Dans un autïe D'autrescaractéristiques et avantages de l'invention ressortir ont de la description qui va suivre, donnée uniquement à BAD ORJGiNAl 69 19108 -3- 2Q10732 titre d'exemple nullement limitatif,en référence au dessin annexé, dans lequel : La Fig.1 est une vue latérale,partiellement en coupe d'un premier mode de réalisation de l'invention . 5 - La ]fig.2 est une coupe suivant la ligne II-II de la Eig.1. La F±g.3 est une coupe suivant la ligne III-III de la Fig.1. La Jig.4 est une vue latérale partiellement en coupe d'un second mode de réalisation de l'invention ... La Fig.5 est une coupe suivant la ligne V-V de la Fig.4, et 10 - La ïig.6 est une coupe suivant la ligne YI-YI de la Pig.4-. Le mandrin représenté sur les 3?ig.1,2 et 3 comprend un corps creux 1 dont l'une des extrémités comporte un fût 2 adapté à être reçu et serré dans un mandrin principal porté par la broche d'une machine-outil (non-représentée). L'autre extrémité du corps 1 15 comporte une partie filetée 3* Entre le fût et la partie filetée 3 s'étend une bague annulaire extérieure 4 dont le pourtour extérieur peut servir à supporter l'outil dans un magasin d'outil tel que celui décrit dans le brevet Français ÏT° 173 871 du 15 Novembre 1968 . 20 La face inférieure de la bague 4, voisine de la partie file tée 3, présente une gorge 5 dont le but sera expliqué par la suite. Le corps 1 est percé d'une ouverture axiale et la partie voisine dè la partie filetée 3 est chambrée pour recevoir un collier de compression fendu 6 qui présente une surface biseautée 7 25 venant buter contre une surface biseautée correspondante du corps 1. Le fût d'un outil de coupe 9 s'avance à travers le collier 6 et est reçu dans le fût creux 2 du corps 1. Le fût 2 peut contenir un dispositif de positionnement et d'entraînement positif,tel que celui décrit dans la demande de brevet de la Demanderesse : 30 " Perfectionnements apportés aux mandrins destinés à recevoir et serrer le fût d'un outil de coupe " déposé le même jour que la présente. Un écrou 8 vissé sur la partie filetée 3 du corps 1 comporte une surface intérieure conique ( non-représentée ) qui s'applique 35 contre une surface conique correspondante des mâchoires 6A du collier 6 et les repousse vers l'intérieur afin de serrer le fût de l'outil de coupe 9. 69 19108 -4- 2010732 Dans la gorge de la bague 4 est logé un anneau coulissant 10 qui se déplace le long de la périphérie extérieure du corps 1 sous l'action d'un ressort 11. treize rainures sont taillées dans le bord supérieur 13 de l,ânneau coulissant 10, une 5 clavette -unique 15 pouvant s'engager dans chacune d'elles se dressant à la surface du corps 1. L'anneau coulissant 10 comporte douze rainures 12, taillées dans son bord inférieur, dont les paires opposées sont adaptées à coopérer avec deux saillies diamétralement opposées 14 10 formées sur la face supérieure de l'écrou 8. La surface intérieure de l'anneau coulissant 10 comporte une gorge 16 adaptée à recevoir la clavette 15 quand l'anneau coulissant 10 a été rétracté , à l'encontre de la force du ressoct 11 dans la gorge 5 de la bague 4, de sorte que l'anneau 10 peut 15 être rétracté hors de contact des saillies 14 solidaires de l'é-crou 8 et peut être placé de manière que la clavette 15 soit logée dans la gorge 16 permettant ainsi à l'anneau 10 de tourner librement autour du corps 1 et, aussi, de tourner l'écrou 8."librement dans un sens ou dans l'autre . 20 Le fonctionnement est le suivant : on rétracte l'anneau coulissant 10 dans la gorge 5 et on dévisse l'écrou 8 pour libérer. le collier de compression fendu 6 suffisamment pour recevoir le fût de l'outil de coupe 9« On serre ensuite l'écrou 8 comme il convient, puis on libère l'anneau coulissant 10 jusqu'à ce 25 que la clavette 15 et les éléments saillants 14 viennent se loger respectivement dans les rainures 13 et dans.les rainures 12 les plus proches . Quand l'engagement s'est produit, l'écrou 8 est bloqué par rapport au corps 1 et celui-ci ne peut pas tourner avant que l'anneau coulissant 10 ait à nouveau été rétracté dans 30 la gorge 5« Pour faciliter le réglage, il est possible de tourner légèrement l'anneau 10 quand il a été rétracté dans la gorge 5 de façon que le bord de l'une des rainures 13 vienne buter contre la clavette 15 maintenant ainsi l*anneau coulissant 10 dans sa 35 position rétractée, pendant que l'on règle l'écrou 8 et que l'on introduit"1'outil 9 dans le collier de compression fendu . Ensuite, on tourne légèrement llanneau coulissant 10 de manière que la clavette 15 s'engage à nouveau dans l'une des rainures 13- 69 19108 -5- 2010732 Les Fig.4-,5 et 6 illustrent un-autre mode de réalisation de l'invention.permettant d'obtenir une plus grande précision avec des moyens de réglage plus simples. • Ce mode -de réalisation est identique à celui- des Fig.l, 5 2 et 5, sauf en ce qui concerne l'anneau coulissant 10, l'.écrou 8 et les clavettes et rainures associées-. Dans le second mode de réalisation de la présente invention, l'anneau coulissantHO ne comporte que deux rainures .113 qui sont diamétralement opposées à l'extrémité supérieure de celles-ci et sont adaptées à 10 coopérer avec deux clavettes diamétralement, opposées 115 s*avançant. du corps 1. L'anneau coulissant 10 comporte également une gorge 116 adaptée à loger les clavettes 115 quand cet -anneau 110 a été rétracté dans la gorge 5 à 1'encontre de la force du res-s or t 11. 15 Le bord inférieur de l'anneau coulissant 110 présente une couronne de dents de rochet inclinées 117 adaptée à coopérer avec deux cliquets 118 disposés en des points diamétralement opposés de la face supérieure de l'écrou 8. Les dents de rochet 117 de l'anneau coulissant 110 et les cliquets 118 de l'écrou 8 20 sont profilés de façon que cette dernière puisse être librement serrée et que pendant cette opération la surface inclinée des cliquets 118 puisse s'élever le long de la surface inclinée des dents de rocket 117 en pressant l'anneau coulissant 110 légèrement dans la gorge 5 jusqu'à ce.que l'escarpement des dents de 25 rochet et des cliquets coïncident, après quoi, l'anneau coulissant 110 retombe en position de blocage des cliquets 118 sur l'écrou 8, empêchant ainsi de tourner l'écrou 8 dans la direction opposée , Quand l'écrou 8 a besoin d'être dévissé pour diminuer 30 la pression du collier de compression fendu 6, on rétracte l'anneau coulissant 110 à 1'encontre de l'action du ressort 11 dans la gorge 5 e~c ou le tourne légèrement de manière que les clavet-. tes 115 s'appliquent contre le bord de la gorge 116, retenant ainsi l'anneau coulissant 110 dans sa position rétractée.Après 35 cela, l'écrou 8 peut être librement dévissé. ■- Quand le fût d'un outil de coupe 9 a"été introduit dans le collier de compression fendu 6, on tourne à nouveau légèrement 1 '■ anneau coulissant. 110 pour engager.les.clavettes 115 dans BAD ORIGINAL 19108 -6- 2010732 les rainures 113? après quoi le ressort 11 presse l'anneau 110 au contact de l'écrou 8 de sorte que les dents de rochet inclinées 117 s'appliquent contre les cliquets 118. le second mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessus ne comporte que deux cliquets 118 pour appliquer contre les dents de rochet inclinées 117, mais il est,bien, évident que n'importe quel autre nombre de cliquets 118 pourrait être utilisé pour obtenir la force désirée de l'ensemble . 69 19108 -7- 2010732 -REVENDIGATXOÎÎS- 1.- Un mandrin qui comprend un corps creux ayant un filetage extérieur, un certain nombre de mâchoires logées dans ce corps pour recevoir entre elles et serrer le fût d'un outil, un écrou de compression se vissant sur le filetage du corps et s'appli- 5 quant contre les mâchoires pour les repousser vers l'intérieur afin de serrer le fût de l'outil quand on le serre et des moyens de blocage pour bloquer positivement l'écrou et l'empêcher de tourner dans la direction corrèspondant au desserrage des mâchoires entourant le fût de l'outil, ces moyens de blocage étant ré-10 tractables de leur position de blocage pour permettre de dévisser l'écrou . 2.- Mandrin selon la revendication 1 dans lequel les mâchoires font partie intégrante d'un collier fendu . 3.- Mandrin selon la revendication 1 ou 2 qui comprend des 15 moyens élastiques pour solliciter des moyens de blocage en position de blocage . 4.- Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3 dans lequel les moyens de blocage sont constitués par un anneau de blocage qui, en position de blocage, est solidaire en rotation 20 de l'écrou au moins de manière à empêcher le dévissage de ce derïri nier et est aussi solidaire du corps, l'anneau de blocage pouvant coulisser le long dudit corps pour s'écarter de sa position de blocage. 5.- Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 25 ou 4, dans lequel la face d'extrémité de l'anneau de blocage voisine de l'écrou comporte un certain nombre d'éléments saillants axiaux équiangulairement espacés dont les côtés sont situés dans des plans radiaux et qui définissent des fentes radiales de section rectangulaire, l'extrémité adjacente de l'écrou comportant, au 30 moins, un élément saillant axial de.section rectangulaire pouvant s'engager dans une desdites fentes, la surface intérieure de l'anneau de blocage, à son extrémité opposée de l'écrou, comportant un certain nombre de nervures axiales de section rectangulairè équiangulairement espacées définissant des rainures axiales, le 35 corps comportant une rainure axiale contenant une clavette qui s'engage dans l'une desdites rainures . 6.- Mandrin selon la revendication 5 dans lequel le nombre des rainures de l'anneau de blocage et le nombre des fentes radia- 69 19108 -8- 2010732 les de celui-ci diffèrent d'une unité, de sorte que l'anneau de blocage peut coopérer avec la clavette du corps et avec l'élément saillant de l'écrou dans une multitude de positions de réglage angulaire de l'écrou sur-un tour de celui-ci . 5 ?•- Mandrin selon 1'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel la surface intérieure de l'anneau de blocage comporte à son extrémité éloignée de l'écrou, un certain nombre de nervures axiales de section rectangulaire équiangulairement espacées définissant des rainures axiales, et le corps comporte une rai-10 nure axiale contenant une clavette qui s'engage dans l'une des dites rainures, la face d'extrémité de l'anneau de blocage voisine de l*écrou portant une série d'éléments saillants équiangulairement espacés en dents de scie, tandis que la face d'extrémité adjacente de l1écrou comporte un élément saillant de forme 15 complémentaire pour s'engager entre deux éléments saillants de l'anneau de blocage, la face inclinée des éléments de l'anneau de blocage faisant face à la direction de dévissage de l'écrou, de sorte que quand on tourne l'écrou dans la direction opposée, l'élément saillant de celui-ci glisse au-dessus des éléments 20 saillants de l'anneau de blocage .