Brevet FR2252890A1 — publié le 19750627

La présente invention a pour objet un mandrin de serrage com- prenant un corps sur lequel coulisse au moins un mors et un coulisseau se déplacant perpendiculairement au mors, ce coulisseau et ce mors étant en prise avec un accouplement à rainures et nervures, caractérisé par le fait que les forE es~ng ~ures et des rainures de l'accouplement sont telles que lors d'un déplacement linéaire uniforme du coulisseau on obtient un déplacement à vitesse variable du mors. Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'èxemple deux formes d'exécution du mandrin objet de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe du mandrin. La figure 2 est une vue du mandrin selon la coupe A-A de la figure 1. La figure 3 représente en coupe selon B-B le principe de fonctionnement du mandrin. La figure 4 est uncoulisseau de serrage selon la première forme d'execution. La figure 5 est un coulisseau de serrage selon la deuxième forme d'execution. La figure 6 est un support-machoire de serrage utilisé dans la deuxième forme d'exécution. Le mandrin 1 se compose d'un corps de mandrin 2, d'un coulisseau 3, de deux supports mâchoires 4 et 5, d'un piston 6 et de deux pièces de guidage 7, ainsi que d'un système de freinage 8. Le coulisseau de serrage 3 est un parallélipipède percé d'un trou borgne 9 dont la partie extreme 10 de diamètre plus petit et toléré joue un rôle de guidage. Sur la face ll présentant le trou borgne 9 une rainure 12 est usinée sur toute la longueur de la pièce Cette rainure ] 2 a un profil carré dont la face supérieure 13 est inclinée à 100 vers 1'extérieur. Sur les deux faces 14 et 15 perpendiculaires à la face Il et parallèlement au trou borgne 9, deux rainures 16 en U sont usinées. A sa partie inférieure, ce coulisseau 3 comporte également une rainure 18 dont le profil est ce1uî#1#n# d'une rainure de clavette. rainure de clavette. Sur sa face supérieure 19, ce coulisseau comporte deux glis sières prohéminentes 20 et 21 (fig. 4 et 5). Le coulisseau fig. 4 est représenté selon une première forme d'exécution. Les glissières sont disposées en oblique, le serrage des mors s'effectuera dans la partie la plus ouverte. Pour se resserrer les mors coulissent sur une portée 22 dont la section est carrée, 23. Cette'portée présente en 24 un retrait sur sa face extérieure suivie d'un plat 25. Vers l'intérieur, à l'extrémité de la portée, la glissière présente en 26 un arrondi. Pour la deuxième forme d'exécution (fig. 5) les glissières sont toujours disposées en oblique mais la partie la plus resserrée est déterminee par la portée 27 de section carrée 28. 'Le retrait 29 de la portée se situe à l'intérieur et l'arrondi 30 terminant la glissière vers l'extérièur. La fig. 3 représente le principe de fonctionnement selon la deuxième forme d'exécution. Les supports-mâchoires (fig.6) 4 et 5 présentent une rainure 31 dans laquelle peut coulisser une des glissières du coulisseau. La face 32 suit la face 33 de la glissière, celle-ci étant oblique le support-mâchoire se resserre (partie inférieure de la fig. 3). En tirant sur le piston 6 on ouvre le support-mâchoire. L'angle 3,4 vient se loger dans la partie concave de la glissière (partie supérieure de la fig. 3). Le coulisseau de serrage 3 est monté dans un alésage 35 usiné dans le corps de mandrin 2. Le corps de mandrin 2 a une forme cylindrique 36 dont une partie a été usinée déterminant la face plane 37. Perpendiculairement à cette face plane 37, est percé un trou 38 qui rejoint l'alésage 35. Sur-la face supérieure 39, sur toute la longueur du diamètre est usinée une rainure 40 au profil carré. Le coulisseau de serrage 3 est placé dans l'alésage 35 de fa çon à ce que les axes du trou 38 et du trou borgne 9 se trouvent dans le meme alignement, ce qui permet de monter le piston 6. Ce piston 6 cylindrique comprend une portée 41 dont le diamètre est légèrement plus petit que celui du trou borgne 9. Sur la portée 41 est usinée une encoche carrée 42 ainsi qu'un trou traversant 43. Le piston 6 est monté dans le coulisseau 3. En 44 il comporte une face qui appuie sur le fond du trou borgne 9. Une clavette 45 les rend solidairés. (Elle traverse la rainure 18 et vient se loger dans l'encoche 42); ainsi le piston 6 peut entralner le coulisseau 3 suivant un axe horizontal. Ce piston, ou poussoir, peut être remplacé par une vis ou un vérin hydraulique. Une goupille autoblocante 46 maintenue par une plaquette ressort 47, contre la face oblique de la rainure 12 et traversant le piston 6 par le trou 43, empêche le-retour du coulisseau. Pour faire reculer le coulisseau 3,-en tirant sur le piston on ramène la goupille 46 contre la plaquette ressort 47. La goupille 46 libérée, de la pression exercée par le ressort 47 permet au coulisseau de se déplacer entraîné par le piston 6, solidaire du coulisseau grâce à la clavette 45. Le coulisseau en reculant déplace les deux supports-mâchoires 4, 5. Les deux sûpports-mâchoires sont guidés dans la rainure 40 du corps du mandrin 2 et positionnés par les deux pièces de guidage 7 ainsi que par une plaquette 48. Pour eentrer les mors sur le corps de mandrin, il suffira de visser ou dévisser les vis 49. Les vis de réglage 49 peuvent exercer une poussée sur deux plaquettes 50 logées dans les rainures 16 du coulisseau. La plaque d'arrêt 51 est un point d'appui pour le dispositif d'ouverture et fermeture du mandrin et qui facilite le montage du mandrin sur la machine. Le mandrin décrit est particulièrement remarquable en ce que par un mouvement de commande uniforme, dans le cas illustré le déplacement linéaire à vitesse constante du piston 6 vers la droite (fig. 3) on obtient un serrage des mors à deux vitesses sucessives. En effet, le poussoir 6 prend appui par une extrémité contre la face interne du trou borgne > #du coulisseau 3 et provoque son déplacement à vitesse constante vers la droite. Dans un premier temps, de par la forme des nervures 21 et des rai#nures 31 les mors 4 et 5 du mandrin sont déplacés dans une course d'avance ou dtapproche rapide. Cette avance rapide est déterminée par ltengagement des portées 30' et 34'. Puis, lorsque la face formant un léger angle par rapport a l'axe de déplacement du coulisseau 3, les mors sont entralnés par l'entrée en contact des faces 33 et 32 dans une course de serrage ou l'avance s'effectue très lentement mais où l'on peut obtenir une force de serrage importante. La goupille 46 étant appliquée contre la face oblique i3 du coulisseau 3 par le ressort 47, et reposant d'autre part sur les glissières 50, provoque un bloquage du coulisseau 3 dans sa position avancée de serrage. Pour desserrer les mors le piston 6 est retiré en arrière, la goupille 46 est déplacée contre son ressort 47 et débloque ainsi le coulisseau# 3 qu#i peut être entraîné en arrière par la clavette 45. Dans un premier temps les mors s'écartent lentement puis rapi dement, dans un second temps correspondant respectivement aux courses de serrage et d'approche. Il est évident que le mouvement linéaire uniforme du coulisseau 3 peut être obtenu également à l'aide d'un vérin hydraulique ou pneumatique ou même à l'aide d'un entraînement à vis. Dans une variante, un mors peut être-fixé rigidement au corps, le déplacement de l'autre étant commandé par le coulisseau. Le coulisseau ne-comporterait alors qu'une nervure. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportés parl'homme de l'art aux dispositifs ou-procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Mandrin de serrage comprenant un corps sur lequel coulisse au moins un mors et un coulisseau se déplaçant perpendiculairement au mors, ce coulisseau et ce mors étant en prise avec-un#accouple-. ment à rainures et nervures caractérisé par le fait que les formes des nervures et des rainures de l'accouplement sont telle que lors d'un déplacement linéaire uniforme du coulisseau on obtient un déplacement à vitesse variable du mors, que le déplacement des mors est commandé positivement par le coulisseau quel que soit le sens de déplacement de celui-ci et par le fait qutil comporte un dispositif de blocage du coulisseau dans sa position avancée de serrage. 2. Mandrin selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la nervure portée par le coulisseau comporte#une rampe rectiligne ou incurvée dont la pente est forte par rapport à l'axe de déplacement du coulisseau, compris entre 30 et 600. 3. Mandrin selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la nervure portée par le coulisseau comporte une rampe de serrage formant un angle de 1 à 50 par rapport à l'axe du déplacement du coulisseau. 4. Mandrin selon les revendications 2 et 3, caractérisé.par le fait que la rainure correspondante portée par le mors comporte une face de serrage dont l'inclinaison par rapport à l'axe de déplacement du coulisseau est la même que celle de la rampe de serrage. 5. Mandrin selon la Zevendication 4 caractérisé par le fait que la rainure du mors comporte une rampe rapide formant un angle compris entre 30 et 600 par rapport à l'axe de déplacement du cou lisseau. 6. Mandrin selon l'une des revendications 2 à 5 caractérisé par le fait que le coulisseau est relié à un poussoir mécanique destiné à l'entraîner dans un déplacement linéaire. 7. Mandrin selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le coulisseau est guidé par des glissières fixées dans le corps du mandrin et qu'il comporte des moyens de. réglage de la position de ces glissières. 8. Mandrin selon la revendication 7 caractérisé par le fait que le dispositif de blocage comporte une goupille traversant li- brement le poussoir et disposée dans une encoche en forme de C débouchant vers la face arrière du coulisseau, la face supérieure de cette encoche formant# un angle avec le plan des glissières et par le fait que cette goupille est applique#e,par une action de rappel élastique, contre cette face inclinée et les glissières.