Brevet FR2020560A1 — publié le 19700717

l'invention concerne un mandrin pour changement rapide, pour forêts ou outils analogues, ce mandrin comprenant un corps, un organe de montage de l'outil et une liaison pour changement rapide. Dans les mandrins pour changement rapide du genre indiqué ci-dessus, il est souhaitable, dans un cycle de travail nécessitant plusieurs outils se succèdant, de pouvoir adapter la longueur du mandrin à la profondeur d'usinage prévue. En outre, il est souhaitable d'avoir la possibilité de compenser le raccourcissement des outils produit par l'affûtage. Dans les mandrins connus pour changement rapide destinés à être manoeuvrés d'une seule main, il est possible seulement de régler la longueur et cela à la tige du corps de mandrin, par exemple au moyen d'un filetage trapézoidal. Pour pouvoir exécuter un réglage de la longueur, il faut arrêter la perceuse, par exemple. Mais de ce fait, on perd l'avantage propre du mandrin pour changement rapide, savoir le changement d'outil pendant que la machine-outil est en marche. L'invention a pour but de créer un mandrin pour changement rapide destiné à être manoeuvré d'une seule main et permettant de procjder à un réglage de la longueur et au changement d'outils de diverses longueurs pendant la marche. Par ailleurs, l'invention a pour but de supprimer les inconvénients de l'art antérieur. Selon une particularité essentielle du mandrin de type connu selon l'invention, permettant des changements rapides d'outil, se manoeuvrant d'une seule main, et comprenant un corps, un organe ppur le montage de l'outil et une liaison de changement rapide, l'or ganede Outil se compose de deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre et pouvant être immobilisées l'une par rapport à l'autre, l'une d'elles étant destinée à entre accouplée avec le corps de mandrin et l'autre, avec l'organe de liaison pour changement rapide. La partie destinée à être accouplée avec le corps de mandrin peut être constituée par un manchon de réglage avec filetage situé dans la zone de l'extrémité inférieure tandis que l'autre partie destinée à-8tre accouplée avec la liaison pour changement rapide se compose d'un écrou de serrage, connu-en soi, avec partie cylindrique dJacmou- pliement. Le mandrin pour changement rapide suivant l'invention présente l'avantage que lton peut faire varier la longueur axiale de l'organe de montage de l'outil dans des limites déterminées. Il présente en outre l'avantage supplémentaire que les différences de longueur d'outils qui se succèdent au cours d'un cycle de travail peuvent être compensées au moyen de l'organe de montage de l'outil. De cette manière, il est possible de changer d'outils ayant des longueurs différentes et de les placer dans les organes de montage pendant que la machine tourne. Il s'ensuit que les possibilités de réglage préalable sont plus nombreuses que celles des mandrins connus pour changement rapide. Dans une forme de réalisation pratique, l'accouplement entre le corps de mandrin et le manchon de réglage se compose de languettes et nervures axiales de sorte que la plage maximale de réglage peut correspondre approximativement à la longueur de ces languettes et rainures. Pour qu'il soit possible d'enfiler sans difficultés, pendant lå marchet dans les rainures situées de préférence dans le manchon de réglage, les languettes disposées de préférence sur un cylindre intérieur du corps de mandrin, il s'est avéré avantageux de munir la tête du manchon de réglage de surfaces obliques s'appliquant au débouché des rainures et de chanfreiner, en leur donnant la même inclinaison, les extrémités inférieures des languettes. En outre, il s'est avéré avantageux de prévoir entre le manchon de réglage et la partie d'accouplement de l'écrou de serrage un intervalle annulaire dans lequel s'insère le cylindre intérieur formée du corps du mandrin de manière qu'une butée fixe soit entre ce corps et l'écrou de serrage. C'est contre cette butée que l'organe de montage de l'outil peut être inséré dans le corps de mandrin lors d'un changement pendant la marche. Un autre centrage de 1' organe de montage de l'outil dans le corps de mandrin est réalisé par la partie d'accouplement de l'écrou de serrage qui est engagée dans un intervalle annulaire situé entre le cylindre intérieur et un cylindre extérieur du corps de mandrin. Avee cette disposition, il est en outre possible de prévoi-r la liaison pour changement rapide, connue en soi, entre la partie d'accouplement de l'écrou de serrage et un manchon à griffes pouvant être déplacé axialement sur le cylindre extérieur du corps de mandrin D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressort#r#nt de la deseription qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins la figure 1 est une vue en élévation, avec coupe longitudinale partielle, d'un mandrin pour changement rapide, dans lequel se trouve l'organe de montage de l'outil. la figure 2 est une vue en élévation, avec coupe longitudinale partielle, du même mandrin pour changement rapide sans organe de montage de l'outil ; et la figure 3 est une coupe à plus grande échelle, suivant la ligne 111-111 de la figure 2, d'un détail du même mandrin à changement rapide. Le mandrin représenté, pour changement repide de ltou- til, se compose essentiellement d'un corps de mandrin 1 à cône normal la, d'un cylindre intérieur lb et d'un cylindre extérieur lc, d'un organe 2 de montage de l'outil avec un manchon de réglage 2a et avec un écrou de serrage 2b et d'une liaison 3 pour changement rapide. La queue 4a à cône normal d'un forêt hélicoïdal 4 est montée dans un cône intérieur du manchon de réglage 2a. Dans le cylindre intérieur 1 b du corps de mandrin 1, est monté par le haut une languette 5 en étrier, qui est engagée dans des rainures axiales 6 du manchon de réglage e. a'est par ces deux pièces (5,6) qu'est formé l'accouplement qui transmet le couple entre le corps de mandrin 1 et l'organe de montage 2 de l'outil. Afin que la languette 5 puisse être enfilée quand le corps de mandrin 1 tourne, dans les rainures 6 du manchon de réglage 2a, la tête du manchon de réglage 2a présente des surfaces obliques 7 dans le prolongement du débouché des rainures 6. Dans le même but, les extrémités inférieures de la languettesont chanfreinées, à peu près avec la même inclinaison. A son extrémité inférieure, le manchon de réglage 2a comporte un filetage 8 sur lequel est monté l'écrou de réglage 2b connu en soi, de sorte que le manchon de réglage 2a et l'écrou de serrage 2b peuvent être déplacés axialement et fixés l'un par rapport à l'autre. A cet effet, l'écrou de serrage 2b possède une languette radialement élastique 9 qui, au moyen d'un goujon fileté 11 peut être bandée contre le filetage 8 du manchon de réglage 2a. L'écrou de serrage 2b se prolonge vers le haut par une partie cylindrique 12 d'accouplement. Dans la partie 12 d'accouplement, il est prévu une rainure circulaire 12a ouverte vers l'extdrieur et dans laquelle peuvent s'encastrer les billes 13 de la liaison rapide 3. Entre la pièce d'accouplement 12 et le manchon de réglage 2a, il existe un intervalle annulaire 14 dans lequel peut être introduit le cylindre intérieur lb du corps de mandrin 1, de sorte qu'entre l'extrémité in férieuredu cylindre intérieur lb et 1' écrou de serrage 2b#, il est formé une butée axiale entre le corps de mandrin 1 et l'organe 2 de montage de l'outil. La liaison 3 de changement rapide entre le corps 1 de mandrin et l'organe 2 de montage de l'outil se compose de la rainure 12a située dans la pièce d'accouplement 12, des billes 13 qui sont disposées dans le cylindre extérieur 1 c constituant une cage et d'un manchon à griffes 16 que l'on peut faire coulisser vers le haut en surmontant l'action antagoniste d'un ressort de compression 15. En outre, il est prévu dans l'intervalle annulaire 14 un manchon coulissant 17 qui lorsqu'on enlève l'organe de montage 2 de l'outil, glisse vers le bas sous l'action d'un ressort de compression 18 et maintient les billes dans le cylindre extérieur lc du corps 1 de mandrin. L'accou#lement axial entre l'organe de montage 2 de l'outil et le corps/du mandrin, accouplement qui ne transmet aucun couple, se compose des pièces (12, 12a, 13, 1c, 16) de la liaison de changement rapide 3. Le mandrin pour changement rapide de l'outil, réalisé conformément à l'invention et décrit ci-dessus, fonctionne de la manière suivante L'organe 2 de montage de l'outil, dans lequel un forêt hélicoïdal 4 a été mis en place, est enserré par une bague 19 tenue à la main et tournant librement sur l'écrou de serrage 2b et introduit dans le cylindre intérieur lb du corps rotatif du mandrin 1. Les surfaces intérieures chanfreinées de la languette#rencontrent ainsi les surfaces obliques 7 de la tête du manchon de réglage 2a. Dès que le glissement entre ces deux pièces (1, 2a) tend à cesser, la languette 5 glisse des surfaces obliques 7 pour pénétrer dans les rainures 6. A ce moment, l'accouplement transmettant le couple entre le corps de mandrin 1 et l'organe 2 de montage de l'outil est réalisé. En même temps, la partie d'accouplement 12a de l'écrou de serrage 12 pénètre dans 1'intervalle annulaire 14 situé entre le cylindre intérieur lb et le cylindre extérieur 1c du corps de mandrin 1 et pousse devant soi le manchon coulissant 17 contre l'action antagoniste dii ressort de compression 18. Dès que la rainure 12a arrive dans la zone des billes 13, ces dernières sous l'action du manchon à griffes 16, soumis à l'action du ressort de compression 15, sont chassées hors du cylindre extérieur 1c servant de cage et pénètrent dans la rainure 12a. Dans cette position-, représent-ée- sur la figure 1, les billes 13 sont fixées par le manchon à griffes. A cet instant, l'accouplement axial entre le corps de mandrin 1 et l'organe de montage 2 de l'outil est lui aussi réalisé. On peut alors tâcher la bague 19 placée sur l'or gane de montage 2 de l'outil. Pour séparer 1' organe de montage 2 de l'outil du mandrin 1, on# pousse le manchon à griffes 16 vers le haut contre l'action antagoniste du ressort de compression 15 et en même temps, on sort en le tirant vers le bas, l'organe de montage 2 de outil en tenant la bague 19. Toutes les caractéristiques nouvelles qui sont mentionnées dans la description et représentées sur le dessin font bien entendu partie de l'invention. il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra y apporter toutes variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Mandrin pour changement rapide d'outil, pour forêts ou outils analogues, comprenant un corps de mandrin, un organe de montage de l'outil et une liaison pour changement rapide, mandrin caractérisé en ce que l'organe (2) de montage de l'outil se compose de deux pièces (manchon de réglage 2a, écrou de serrage 2b) mobiles l'unear rapport à l'autre et pouvant être fixées l'une à l'autre, l'une d'elles (le manchon de réglage 2a) étant destinée à être accouplée au corps de mandrin (1) pour la transmission du couple tandis que l'autre (l-'écrou de serrage 2b#) est destinée à être fixée à la liaison (3) de changement rapide. 2. Mandrin pour changement rapide d'outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce destinée à être accouplée au corps de mandrin (t) est un manchon de réglage (2a) qui comporte un filetage (8) à son extrémité inférieure. 3. Mandrin pour changement rapide d'outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce destinée à être accouplée à la liaison de changement rapide (3) est un écrou de serrage (2b) connu en soi, muni d'un élément cylindrique d'accouplement (12). 4. Mandrin pour changement rapide d'outil suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'accouplement entre le corps de mandrin (1) et le manchon de réglage (2a) est constitué par une languette (5) axiale et par au moins une rainure (6). 5. Mandrin pour changement rapide suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tête du manchon de ré- glage (2a) comporte au moins une surface oblique (7) qui s'applique contre le débouché de la rainure (6). 6. Mandrin pour changement rapide d'outil suivant i'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure de la languette (5) est chanfreinée. 7. Mandrin pour changement rapide d'outil suivant l'une des revendications 1 à 6g caractérisé en ce qu'il est prévu entre le manchon de réglage (2) et l'élément d'accouplement (12) de l'écrou de serrage (2b) un intervalle annulaire (14) dans lequel pénètre un cylindre intérieur (lb) du corps de mandrin (î) de manière qu'une butée axiale fixe soit réalisée entre le corps de mandrin (1) et l'organe (2) de montage de l'outil. 8. Mandrin pour changement rapide d'outil suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément d'accouplement (12) de l'écrou de serrage (2bi pénètre dans un intervalle annulaire situé entre le cylindre intérieur (lb) et un cylindre extérieur (Ic) du corps de mandrin (1). 9. Mandrin pour changement rapide d'outil suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la liaison (3) pour changement rapide, connue en soi, est disposée entre l'élément d'accouplement (12) de l'écrou de serrage (2b) et un manchon à griffes (16) mobile axialement sur le cylindre extérieur (1c) du corps de mandrin (1). 10. Mandrin pour changement rapide d'outil suivant l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que la languette (5) a une forme en étrier et qu'elle est introduite par le haut dans le cylindre intérieur (Ib) du corps de mandrin (1). 11. Mandrin pour changement rapide d'outil suivant les revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'une bague (19) destinée à être tenue à la main tourne librement sur l'écrou de serrage (2b)