Brevet FR2282965A1 — publié le 19760326

La présente invention a pour objet un mandrin de tour. Les mandrins de tour se présentent comme des plateaux circulaires portant en général trois ou quatre mors permettant de tenir et de centrer la pièce à usiner. La plupart des mandrins actuels sont à serrage concentrique, c'est-à-dire que le rapprochement ou l'éloignement de l'un des mors du centre du plateau entraîne automatiquement le rapprochement ou l'éloignement simultané des autres mors, de la même quantité. Ces mandrins à serrage concentrique se répartissent en deux types bien distincts. Les mandrins du premier type, encore appelé " Système Cushmann", sont les plus simples: chaque mors comporte une denture du genre crémaillère qui s'engrène ans une couronne sur laquelle est usinée unekspirale en relief. Cette couronne est également dentée et la rotation d'un pignon de commande entraîneoelle de la couronne et,par suite, provoque le déplacement simultané des différents mors qui se meuvent le long de rainures radiales ménagées dans le corps du mandrin. Les mandrins du second type, encore appelé It Système Westcott, permettent en outre un réglage individuel de chaque mors.La spirale usinée sur la couronne ne coopère pas directement avec les mors mais déplace des semelles qui se meuvent le long d'une première série de rainures radiales ménagées dans le corps du mandrin. Les mors sont montés coulissants au-dessus des différentes semelles, dans une seconde série de rainures faites dans le corps du mandrin, et des vis à filets carrés permettent de rogner la position de chaque mors par rapport à la semelle correspondante .Pour cette raison on parle également de mandrin a à combinaison Ces deux types de mandrins correspondent à des besoins différents et il est souvent nécessaire de démonter un mandrin de la broche du tour pour le remplacer par un mandrin de l'autre type, ce qui cause une perte de temps importante.De plus les utilisateurs de tours doivent posséder des mandrins des deux types, d'où une dépense élevée notamment pour les mandrins n à combinaison tt qui nécessitent l'usinage de nombreuses rainures et possèdent un corps de hauteur très importante. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et,à cet effet, elle a pour but de réaliser un mandrin qui, tout en état de constitution relativement simple, peut remplacer les deux types de mandrins précédemment décrits. Ce mandrin, qui comporte de façon connue des semelles déplaça bles simultanément le long de rainures radiales ménagées dans le corps du mandrin, grâce à une couronne dentée sur laquelle est usinée une spirale en relief, comprend en outre, selon l'invention, des pièces intermédiaires se fixant chacune sur l'une des semelles précitées, sans possibilité de mouvement relatif, chaque mors étant monté coulissant en direction radiale uniquement sur l'une des dites pièces intermédiaires et des moyens de réglage individuel de la position de chaque mors étant intercalés entre le mors et la pièce intermédiaire fixée sur la semelle. On réalise ainsi un mandrin équivalent aux mandrins "à combinaison " dans lequel, contrairement au" Système Westcott", les mors sont montés coulissants par rapport à des pièces intermédiaires se fixant sur des semelles et non pas par rapport au corps du mandrin. Par suite de cette différence, le mandrin selon l'invention présente des avantages considérables - Son prix est très inférieur à celui d'un mandrin " à combinaison ", étant donné que le corps du mandrin ne présente qu'une seule série de rainures destinée au montage des semelles, et possède par suite une hauteur réduite. - Son utilisation permet des gains de temps et des économies importants, car il remplace les mandrins des types Cushmann et Westcott. La transformation d'un type en l'autre se fait en remplaçant les ensembles " pièce intermédiaire et mors",montés sur les semelles, par de simples mors non réglables, ou vice-versa, opération qui demande moitié moins de temps que l'enlèvement du mandrin de la broche du tour et son remplacement par un autre mandrin. Il est donc inutile de changer de mandrin et on fait l'économie de l'achat d'un second mandrin. - Les ensembles " pièce intermédiaire et mors " peuvent être montés sur des mandrins à commande asservie. Dans une première forme de réalisation, chaque pièce intermédiaire portant un mors est fixée directement sur la semelle correspondante au moyen de deux vis au moins et est,en outre, positionnée au moyen d'une clavette transversale engagée dans un logement ménagé sous ladite pièce intermédiaire. Suivant une deuxième forme de réalisation, chaque pièce intermédiaire portant un mors est fixée sur la semelle correspondante avec interposition d'une " fausse semelle " à laquelle elle est réunie par un assemblage démontable du type " à queue d'aronde". Les fausses semelles se fixant sur la véritable se melle et autorisant un assemblage de ce genre sont en effet déjà très répandues et ce dispositif permet un montage et un démontage très rapides, ainsi qu'une adaptation sur des mandrins de diamètres très différents. Un même ensemble M pièce intermédiaire et mors n peut donc servir sur plusieurs tours même si ces derniers ont des nez de broche différents. Suivant les formes d'exécution, le montage coulissant de chaque mors sur la pièce intermédiaire correspondante se fait - soit par une glissière en n queue d'aronde", - soit par une glissière de profil en T, tandis que les moyens de réglage individuel de la position de chaque mors comprennent - soit une vis à filets carrés, bloquée en translation par rapport à la pièce intermédiaire, - soit un coulisseau logé à l'intérieur de la glissière en " queue d'aronde " ou en , ledit coulisseau étant relié au mors au moyen de vis qui, desserrées, permettent le réglage et qui, serrées, assurent le blocage du mors sur la pièce intermédiaire. Dans ce dernier cas, chaque pièce intermédiaire présente avantageusement, à sa partie supérieure, des dents aptes à coopérer avec des dents complémentaires du mors correspondant pour assurer son positionnement. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentants à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes d'exécution de ce mandrin de tour: Fig.1 est une vue en perspective,avec coupes partielles, montrant une première forme d'exécution d'un mandrin selon l'invention; Fig.2 est une vue en perspective, avec coupes partielles, montrant uniquement un ensemble " pièce intermédiaire et mors n du mandrin de figure 1; Bit.3 est une vue de face montrant une seconde forme d' exé- cution de cet ensemble " pièce intermédiaire et mors " Fiv.4 est une vue en coupe longitudinale de cette seconde forme d'exécution, suivant 4-4 de figure 3; ; Fig.5 est une vue de face similaire à la figure 3,montrant une troisième forme d'exécution; Fiv.6 est une vue en coupe longitudinale de cette troisième forme d'exécution, suivant 6-6 de figure 5; Figure 7 est une vue de face de l'ensemble "pièce intermédiaire et mors", dans une quatrième forme d'exécution Figure 8 est une vue en coupe transversale de cette quatre me forme d'exécution, suivant 8-8 de figure 7 ; Figure 9 est une vue de face, similaire à la figure 3, montrant une variante de réalisation. De façon connue, le mandrin représenté à la figure 1 comprend un corps cylindrique 1, évidé en son centre, dans lequel sont ménagées des rainures radiales 2 assurant le guidage en translation de semelles 3o Ces semelles sont au nombre de trois ou quatre, disposées à un intervalle angulaire régulier, et une seule d'entre elles a été représentée dans un but de simplification, La face inférieure de chaque semelle 3 comporte une denture 4 du genre crémaillère qui s'engrène dans une couronne 5 sur laquelle est usinée une spirale en relief Go La couronne 5 porte également une denture 2 coopérant avec un pignon non visible au dessin porté par un arbre radial 8 débouchant à l'extérieur, présentant à son extrémité un évidement 9 de section carrée permettant l'introduction d'une clé. Suivant un principe de fonctionnement bien connu, la rotation de la clé provoque le déplacement simultané des différentes semelles 3. Selon l'invention, il est prévu des pièces intermédiaires 10 se fixant chacune sur l'une des semelles 3 sans possibilité de mouvement relatif. Chaque pièce intermédiaire 10 porte un mors 11 monté coulissant en direction radiale ; il faut noter que les mors Il se trouvent entièrement à l'extérieur du corps 1 du mandrin et il n'existe donc aucun guidage direct des mors 11 par rapport audit corps, de sorte que les rainures 2 constituent la seule série de rainures à réaliser dans le corps lo Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 et 2, chaque pièce intermédiaire 10 est fixée directement sur la semelle correspondante 3 au moyen de deux vis 12 et 130 En outre, elle est positionnée par une clavette transversale 14 engagée dans un logement 15 ménagé sur sa face inférieure.Le réglage individuel de la position de chaque mors 11 par rapport à la pièce intermédiaire 10 correspondante s'effectue au moyen d'une vis 16 à filets carrés, intercalée entre ladite pièce et le mors, ivette vis est bloquée en translation par rapport à la pièce 10 et coopère avec un taraudage 2 ménagé dans le mors 110 Son extrémité extérieure présente un evidement 18 de section carrée permettant l'introduction d'une clé, Il faut encore noter que, dans la forme d'exécution des figures 1 et 2, le montage coulissant de chaque mors Il sur la pièce intermédiaire 10 correspondante est assuré par une glissière re en " queue d'aronde n 19. Dans toutes les autres formes d'exécution, représentées aux figures 3 à 8, chaque pièce intermédiaire 10 est fixée sur la semelle correspondante non plus directement mais avec interposition d'une 1t fausse semelle " 20. Ce mode de réalisation facilite le montage et le démontage de l'ensemble " pièce intermédiaire et mors ", la pièce intermédiaire 10 étant réunie à la fausse semelle par un assemblage démontable à " queue d'aronde " 21. Dans les formes d'exécution des figures 3 à 6, la "fausse semelle " 20 présente deux trous oblongs 22 et 23 permettant le pasga- ge des vis de fixation à la semelle 3, non représentée. La"queue d'aronde 21 est étroite et oralisée entre les deux trous 22 et 23. Au contraire, dans la forme d'exécution des figures 7 et 8, la " queue d'aronde t, possède une largeur importante, supérieure à l'entraxe des deux trous cylindriques 22 et 23. Un logement 24 réalisé sous la"fausse semelle " 20 reçoit une clavette de positionnement. Chaque pièce intermédiaire 10 est positionnée sur la " fausse semelle " 20 correspondante au moyen d'une vis de blocage 25 vissée dans un taraudage longitudinal de la pièce intermédiaire 10. L'extrémité de la vis 25 pénètre dans un logement 26 ménagé sur l'un des flancs de la n queue d'aronde " de la " fausse semelle " 20. En outre, chaque pièce intermédiaire 10 est bloquée sur la " fausse semelle " 20 correspondante au moyen de deux plaquettes 27 et 28 appliquées contre les extrémités de la queue d'aronde " au moyen de vis. Aux figures 3 à 6, la " fausse semelle" 20 présente un seul taraudage transversal 29 recevant deux vis 30 et 31 s'appuyant sur les plaquettes respectives 27 et 28. Aux figures 7 et 8,la fausse semelle 20 présente deux taraudages transversaux 29 ece- vant chacun deux vis 30 et 31, de sorte que les plaquettes 27 et 28 se trouvent maintenues à leurs deux extrémités. Dans tous les exemples de réalisation correspondant aux figures 3 à 8, le montage coulissant de chaque mors 11 sur la pièce intermédiaire 10 correspondante est assuré par une glissière re 32 de profil en T, alors qu'aux figures 1 et 2 avait été prévue une glissière en " queue d'aronde n 19. Les moyens de réglage individuel de la position de chaque mors Il par rapport à la pièce intermédiaire 10 correspondante sont identiques à ceux des figures 1 et 2, dans les formes d'exécution des figures 3, 4, 7 et 8 ; ils comprennent donc une vis 16, bloquée en translation par rapport à la pièce 10 et coopérant avec un taraudage 17 du mors 11 la manoeuvre s'effectuant au moyen d'une clé introduite dans un évidement 18 de section carrée prévue à l'extrémité extérieure de la vis 16. D'autres moyens de réglage peuvent etre prévus, tels que ceux visibles aux figures 5 et 6 où un coulisseau 33 est logé à l'intérieur de la glissière 32 de profil en T creusée dans la pièce intermédiaire 10. Le coulisseau 33 est relié au mors Il au moyen de deux vis 34 et 350 Lorsque ces vis sont desserrées elles permettent le coulissement du mors Ilo Si on les serre, on obtient le blocage du mors 11 sur la pièce intermédiaire 10.Ce dispositif est complété par des dents 36, ménagées à la partie supérieure de la pièce 10, qui coopèrent avec des dents complémentaires du mors 11 pour assurer le positionnement0 La figure 9 représente une variante de réalisation de la forme d'exécution représentée aux figures 3 et 4o Dans cette variante, le mors 11 est toujours monté coulissant sur la pièce intermédiaire 10 grâce à une glissière 32 de profil en T, le règlage de la position du mors s'effectuant au moyen d'une vis 16 bloquée en translation par rapport à la pièce intermédiaire 100 En outre, des vis 37, par exemple au nombre de trois, sont introduites dans des taraudages réalisés sur un c8té de la pièce intermédiaire 10 et débouchant sur l'un des cotés de la glissière 32o Le serrage de ces vis 23 assure un blocage latéral du mors Il de manière à remédier au jeu résultant de la présence de la vis de réglage 16, ce qui permet de ramener le mors Il avec une grande précision dans une position qu'il aurait quittée0 La présence de trois vis 37 réparties sur la longueur de la pièce 10 permet de bloquer le mors Il en toute position. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et il faut bien comprendre que les diverses caractéristiques décrites peuvent se trouver combinées autrement que dans les exemples, en nombre forcément limité, représentés au dessin, Pour chaque réalisation on a en effet le choix entre - la fixation directe sur la semelle ou la fixation avec interposition dlune fausse semelle - dans ce dernier cas : assemblage par "queue d'aronde" étroite ou large - la glissière en "queue d'aronde" ou en T pour le mors - le réglage par vis ou par coulisseau de la position du mors0 Les combinaisons possibles sont donc nombreuses, 1.- Mandrin de tour, comportant de façon connue des semelles déplaçables simultanément le long de rainures radiales ménagées dans le corps du mandrin, grâce à une couronne dentée sur laquelle est usinée une spirale en relief, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des pièces intermédiaires se fixant chacune sur l'une des semelles précitées, sans possibilité de mouvement relatif, chaque mors étant monté coulissant en direction radiale uniquement sur l'une des dites pièces intermédiaires et des moyens de rlage individuel de la position de chaque mors étant intercalés entre le mors et la pièce intermédiaire fixée sur la semelle. 2.- Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pièce intermédiaire portant un mors est fixée directement sur la semelle correspondante au moyen de deux vis au moins et est, en outre, positionnée au moyen d'une clavette transversale engagée dans un logement ménagé sous la dite pièce intermédiaire. 3.- Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pièce intermédiaire portant un mors est fixée sur la semelle correspondante avec interposition d'une n fausse semelle laquelle elle est réunie par un assemblage démontable du type "a queue d'arronde ". 4.- Mandrin selon la revendication 3,caractérisé en ce que chaque pièce intermédiaire portant un mors est positionnée sur la fausse semelle correspondante au moyen d'une vis de blocage vissée dans un taraudage longitudinal de la pièce intermédiaire et pénétrant dans un logement ménagé sur l'un des flancs de la queue d'aronde " de la fausse semelle. 5.- Mandrin selon l'ensemble des revendications 3 et 4,caractérisé en ce que chaque pièce intermédiaire portant un mors est en outre bloquée sur la fausse semelle correspondante au moyen de deux plaquettes appliquées contre les extrémités de la "queue d'aronde " au moyen de vis vissées dans au moins un taraudage transversal de la " fausse semelle ". 6.- Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le montage coulissant de chaque mors sur la pièce intermédiaire correspondante est assuré par une glissière en " queue d'aronde " 7.- Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en-ce que le montage coulissant de chaque mors sur la pièce intermédiaire correspondante est assuré par une glissière de profil en T. 8o - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens de réglage individuel de la position de chaque mors par rapport à la pièce intermédiaire comprennent une vis à filets carrés, bloquée en translation par rapport à ladite pièce intermédiaire et coopérant avec un taraudage ménagé dans le mors, 9. - Mandrin selon la revendication 8 caractérisé en ce que chaque pièce intermédiaire présente au moins un taraudage débouchant sur l'un des côtés de la glissière dans laquelle est monté le mors et recevant une vis de blocage latéral dudit mors. 100 - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les moyens de réglage individuel de la position de chaque mors par rapport à la pièce intermédiaire comprennent un coulisseau logé à l'intérieur de la glissière en "queue d'aronde" ou en T de ladite pièce intermédiaire, ledit coulisseau étant relié au mors au moyen de vis qui, desserrées, permettent le réglage et qui, serrées, assurent le blocage du mors sur la pièce intermédiaire0 11. - Mandrin selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque pièce intermédiaire présente, à sa partie supérieure, des dents aptes à coopérer avec des dents complémentaires du mors correspondant pour assurer son positionnement0