Brevet FR2310181A1 — publié le 19761203

la présente invention concerne les appareils de serrage employés dans les constructions mécaniques pour l'usinage des pièces, et notamment les mandrins de tour à transpositions multiples pour le serrage de pièces de différentes dimensions en vue de leur tournage. On connaît des mandrins de tour à course limitée des mors, par exemple les mandrins des firmes Porkardt Berg, "Buderus" (R.F.A.) et d'autres firmes de constructions mécaniques, dans lesquels les mors sont assemblés aux semelles à l'aide de crémaillères, la fixation de ces mors transposables étant réalisée à l'aide de vis et de taquets. Sous l'action d'une douille de commande en coin, les semelles se déplacent dans des rainures radiales de guidage du corps. Les taquets à trous taraudés pour les vis se trouvent dans les rainures en T des semelles. L'inconvénient des conceptions connues de mandrins de tour du type indiqué est la nécessité d'exécuter à chaque transposition un grand nombre d'opérations demandant beaucoup de temps, telles que, par exemple, le dévissage et le vissage des vis de fixation, la déconnexion des mors aux crémaillères d'assemblage de la semelle et leur pose dans une autre position, ce qui augmente le temps improductif dû au changement de réglage du mandrin pour le serrage d'une pièce d'une autre dimension. Parmi les inconvénients des mandrins à mors ccnnus, on peut aussi indiquer la complexité de leur fabrication et de leur assemblage, leur plage de serrage restreinte, ainsi que la précision insuffisamment élevée de leurs glissières en coin et la résistance abaissée de leurs mors qui sont affaiblis par les trous pour les vis de fixation et leurs têtes. Be but de l'invention est de supprimer les inconvénients indiqués des mandrins de tour du type connu. On s'est proposé de modifier l'assemblage du mors et de sa semelle de façon à assurer la transposition rapide du mors sur la semelle et leur blocage sûr à l'aide de moyens qui, pour le moins, n'affaibliraient les mors que d'une façon insignifiante. La solution, d'après l'invention, consiste en un mandrin de tour dans les rainures radiales de guidage du corps duquel une douille de commande en coin fait déplacer des0 semelles portant des mors qui, lors du réglage du mandrin, peuvent être transposés sur une crémaillère des semelles et rigidement fixés à la position voulue. Le mandrin est caractérisé en ce que chacune de ses semelles est dotée d'une commande irréversible, dont l'élément d'attaque est accouplé au mors correspondant de telle façon que dans l'une des positions de la commande ledit élément d'attaque désaccouple le mors d'avec la crémaillère de la semelle en permettant ainsi la transposition libre du mors dans la direction radiale, et que dans l'autre position de la commande le mors et la semelle soient rigidement bloqués l'un sur l'autre. Une Xlle solution technique permet, en utilisant une commande irréversible de n'importe quelle conception convenable, d'obtenir, par rotation d'un seul élément de la commande, soit la désaccouplement du mors d'avec la semelle, soit leur réaccouplement. Une commande de ce genre est susceptible d'assurer un accouplement de résistance voulue et la fiabilité nécessaire. Conformément à l'une des variantes de l'invention, le mandrin de tour est caractérisé en ce que ladite commande du mors est du type à excentrique et comprend un poussoir dont la tête est accouplée au mors et dont la tige est adoptée pour coulisser perpendiculairement à la crémaillère, et un excentrique tournant qui coopère avec la tige du poussoir en assurant son coulissement quand il est tourné. Cette solution technique constitue l'une des variantes optimales de réalisation de la commande du mors, car l'excentrique est de petit encombrement et occupe un minimum de place dans la semelle, tout en assurant uicoulissement aller et retour fiable du poussoir, grâce auquel l'accouplement du mors à la semelle est obtenue robuste. Conformément à encore une variante de réalisation de l'invention, le mandrin de tour est caractérisé en ce que, pour ladite coopération de l'excentrique avec le poussoir on réalise dans celui-ci un évidement dans lequel on engage la tête de ltexcentrique qui coopère avec les parois de l'évidement afin tie faire coulisser le poussoir lors de sa rotation. Un tel perfectionnement permet, notamment, de relier le mors à la semelle par un poussoir rigide de façon telle qu'il devienne possible de transposer le mors sur sa semelle lors du changement de réglage du mandrin sans couper leur liaison la tête du poussoir reste en permanence dans l'évidement du mors. Conformément à la variante suivante de réalisation de l'invention, le mandrin de tour est caractérisé en ce que l'on interpose dans l'évidement du poussoir, entre la tête de l'excentrique et la paroi de contact de l'évidement, un taquet intercalaire contactant l'excentrique avec une surface cylindrique et pouvant glisser dans les deux sens sur la paroi de contact de l'évidement lors de la rotation de l'excentrique. Une telle réalisation vise à réduire l'intensité d'usure des surfaces de contact ; le taquet intercalaire glissant répartit l'effort de contact sur touX la paroi de l'évidement lors de la rotation de l'excentrique. Conformément à un autre perfectionnement, le mandrin de tour est caractérisé en ce que les mors ont sur toute leur longueur une rainure en T débouchante dans laquelle se place la tête du poussoir, ce qui permet le coulissement du mors jusqu'à affleurement de la tête du poussoir à la tranche du mors. Un tel perfectionnement augmente notablement la plage de serrage du mandrin et permet d'utiliser son encombrement avec une efficacité maximale. Conformément à encore une variante de réalisation de l'invention, le mandrin de tour est caractérisé en ce que les excentriques ont un logement pour clé, débouchant sur la surface extérieure de la semelle. Grâce à ce logement il devient possible d'assurer la rotation fiable des excentriques lors des transpositions, les dimensions des excentriques restant minimales. Enfin, conformément à encore un perfectionnement, le mandrin de tour est caractérisé en ce que les semelles ont, dans leur zone entre les trous recevant les poussoirs, une rainure débouchante pour la douille en coin de commande. Une telle solution technique permet, sans recourir aux vis de fixation qui sont employées dans les mandrins connus, de rendre plus commode la réalisation et l'usinage de la rainure pour la commande en coin, ce qui se traduit naturellement par un accroissement de la précision de réalisation de la rainure et par l'obtention d'un fonctionnement plus précis de la commande en coin ellefnême lors de la manoeuvre des semelles du mandrin. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée plus clairement par la lescription d'un exemple de réalisation non limitatif, qui met en évidence les particularités et les avantages du mandrin de tour proposé, et par les dessins annexés, dans lesquels - la figure I représente un mandrin de tour conforme à l'invention (vue de face) - la figure 2 représente le mandrin de tour de la figure 1 (vue en élévation et en coupe) - la figure 3 représente l'ensemble excentriquesemelle-mors du mandrin de tour des figures 1 et 2. L'invention a pour objet un mandrin de tour à course limitée des mors, dans le corps 1 duquel, dans des rainures radiales de guidage 2, sous l'action d'une douille de commande en coin 3, coulissent des semelles 4 portant les mors 5. Les changements de réglage du mandrin, pour le serrage de pièces à usiner de différents diamètres, s'effectuent à l'aide d'une commande irréversible ou à autoblocage 6 de mors, montée dans chacune des semelles 4. Un des éléments de la commande 6 du mors, le poussoir 7, agit directement sur le mors 5 en le fixant rigidement à la semelle 4 dans l'une de ses positions, et en le désaccouplant de cette semelle 4 dans son autre position. La fixation rigide du mors 5 et son désaccouplement de la semelle 4 sont obtenus par rotationde l'autre élément de la commande 6, l'excentrique 8. La tige du poussoir 7 peut coulisser dans un trou de la semelle 4, et sa tête est engagée dans une rainure longitudinale 9, dont la section transversale est en forme dé T (en accord avec la forme de la tête du poussoir 7). Un tel accouplement du poussoir 7 avec le mors 5 permet, lors des changements de réglage, de déplacer librement le mors 5 sur toute sa longueur sans le désaccoupler du poussoir 7. La rotation de l'excentrique 8 steffectue à l'aide d'une clé ordinaire (non représentée), employée pour les mandrins à commande manuelle. Cette rotation assure le coulissement aller et retour du poussoir 7 de la commande 6 et, grâce à ce mouvement, on obtient, dans l'une des positions du poussoir 7, le blocage du mors 5 sur la semelle 4, et dans l'autre position, son désaccouple ent d'avec la semelle 4. La commande 6 du mors, montée dans la semelle 4, permet de supprimer la fixation par vis du mors 5 sur la semelle 4 et d'assurer son assemblage rigide à la semmelle 4 ; un tel agencement permet de réduire de dix à quinze fois les temps improductifs dus aux changements de réglage des mors du mandrin pour le serrage d'une pièce d'un autre diamètre. En outre, ceci permet d'éviter la fabrication de mandrins relativement compliqués et coûteux, tels que ceux des types KL-NC et U-NC de la firme Forkardt", pour lesquels il faut des commandes rotatives spéciales avec un piston à trois pales. La commande 6 du mors, comme indiqué plus haut, comprend un poussoir 7 dont la tette est accouplée au mors 5. Un tel poussoir assure le désaccouplement du mors 5 d'avec la crémaillère de la semelle 4 en un temps minimal, tout en augmentant la précision de réalisation de la semelle 4, grce au fait que la rainure en T 9 est usinée dans le mors 5. Un tel assemblage permet d'augmenter la plage de serrage du mandrin, grâce à la supression de l'assemblage par vis du mors sur la semelle ; en outre, il rend possible le tournage à plusieurs reprises des mors doux, grâce à l'absence de trous pour la tête des vis de fixation. La réalisation des mors 5 du mandrin sans trous pour les vis et leurs tettes permet d'augmenter la robustesse des mors durs (trempés), gråce à la suppression desdits trous, ainsi que de réaliser les surfaces de serrage à la hauteur voulue sur les mors doux et durs. Les constructeurs de mandrins à coins savent bien que les rainures en T réalisées dans la semelle pour les taquets compliquent notablement l'usinage des rainures de la semelle coopérant avec la douille en coin. Ces rainures ne peuvent être usinées qu'avec un outil de petit diamètre d'où une baisse notable de la productivité du travail et une précision d'usinage plus basse. Dans le mandrin objet de l'invention, la rainure en T est réalisée dans le mors 5, ce qui permet l'usinage des rainures de la semelle par un outil de diamètre plus grand et, par celamême, de réduire notablement les dépenses de maind'oeuvre pour la fabrication des semelles, d'augmenter le rendement du mécanisme à coin, ainsi que d'accroftre la précision d'usinage de la rainure du mors. Le mécanisme du mors comporte dans l'évidement du poussoir 7, entre la tête de l'excentrique 8 et la paroi de contact dudit évidement, un taquet 10 qui est contacté à sa surface concave par l'excentrique 8 et qui contacte avec sa surface plane la surface plane de l'évidement. Ceci assure des contraintes de contact minimales, une force maximale de serrage du mors 5 contre la semelle 4 et une usure minimale de s surfaces de contact dans la commande du mors. Le réglage du mandrin au diamètre de serrage voulu s'effectue par transposition des mors 5 sur les semelles 4. Pour cela, à l'aide d'une clé (non représentée sur les dessins), on fait tourner l'excentrique 8. Le poussoir 7 coulisse dans la direction axiale et désaccouple le mors 5 de la crémaillère de la semelle 4. On déplace le mors 5 radialement, à la main, jusqu'au diamètre de serrage voulu. Puis, par rotation de l'excentrique, on réaccouple à la crémaillère de la semelle 4 le mors 5. L'accouplement obtenu est rigide. Le diamètre de réglage des mors se lit sur les traits circulaires de l'échelle 11, sur la face du mandrin. Bien Entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS t. Mandrin de tour, du type comportant un corps pourvu de rainures radiales de guidage dans lesquelles une douille de commande en forme de coin déplace des semelles portant des mors qui, lors du réglage du mandrin, peuvent être transposés sur une surface en crémaillère des semelles et rigidement fixés en position voulue caractérisé en ce que chacune des semelles est dotée d'une commande à autoblocage ou irréversible, dont ltélément d'attaque est fonctionnellement relié au mors correspondant de telle façon que dans l'une des positions de iadite commande ledit élément d'attaque ddsaccouple le mors d'avec la surface en crémaillère de la semelle en permettant ainsi la libre transposition radiale du mors, et que dans l'autre position de ladite commande le mors et la semelle soient rigidement bloqués l'un sur l'autre. 2. mandrin de tour selon Dr revendication 1, caractérisé en ce que ladite commande du mors est du type à excentrique et comprend un poussoir dont la tête est fonctionnellement reliée au mors et dont la tige est adaptée pour coulisser perpendiculairement à ladite surface en crémaillère, et un excentrique tournant qui coopère avec la tige du poussoir et qui, en tournant, assure son déplacement. 3. Mandrin de tour selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que pour assurer ladite coopération entre l'excentrique tournant et le poussoir, celui-ci comporte un évidement dans lequel est engagée la tête de ltexcentrique, ladite tête sopant avec les parois de l'évidement afin de faire coulisser le poussoir lors de sa rotation. 4. Mandrin de tour selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans ltévidement du poussoir, entre la tête de ltexcentrique et la paroi de contact de l'évidement, est interposé un taquet intermédaire contactant ltexcentrique suivant une surface cylindrique et pouvant se déplacer dans les deux sens suivant la paroi de contact de l'évidement lors de la rotation de ltexcentrique. 5. Mandrin de tour selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les mors comportent sur toute leur longueur une rainure en T débouchante, dans laquelle est placée la tête du poussoir, ce qui permet le coulissement du mors jusqu'à ce que la tête du poussoir affleure la tranche du mors. 6. Mandrin de tour selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les excentriques comportent un logement pour une clé, ledit logement débouchant à la surace extérieure de la semelle. 7. Mandrin de tour selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les semelles comportent, dans leur zone située entre les trous recevant les poussoirs, une rainure débouchante pour la douille de commande précitée en forme de coin.