Brevet FR2299108A1 — publié le 19760827

Le secteur technique de l'invention est celui des mandrins de machines-outils. Un problème qui se présente fréquemment en matière d'usinage est celui de la tenue d'une ébauche à usiner sur macrine-outil en parfaite coaxialité avec la poupée du mandrin de serrage, malgré l'existence sur ébauche d'irrégularités. On a déjà prévu dans ce but des mandrins dits à mors flottants, c'est-à-dire dans lesquels chaque mors s'approche de la pièce d'une quantité qui convient au maintien de cette dernière de manière que l'axe d'ébauche coricide avec l'axe de rotation de mandrin, grce à des organes internes répartiteurs de déplacements relatifs. La construction de tels mandrins est généralement complexe et onéreuse. Par ailleurs, la sensibilité aux mouvements de leurs mors n'est pas satisfaisante. La présente invention a notamment pour but de remédier à de tels inconvénients. Selon la présente invention, le dispositif d1actionne- ment des mors comporte un anneau oscillant formant palonnier, monté sur un segment sphérique constituant une rotule, ledit anneau étant en deux parties comportant des portées coniques venant au contact de la partie sphérique du segment selon deux lignes uniquement. Selon une autre particularité de l'invention, l'un des flancs dudit anneau reçoit l'appui de galets sphériques montés chacun pivotant à l'extrémité du bras correspondant d'un levier de sonnette de manoeuvre d'un coulisseau porte-mors. Selon une autre particularité encore, l'anneau en cause est ramené au contact d'une portée de redressement appartenant au corps de mandrin sous l'action d'un épaulement plan appartenant au mobile d'actionnement axial et venant coopérer avec les galets précités en fin de course d'écartement des mors. Un jeu axial est ménagé entre un anneau de traction d'un tirant et la portée correspondante du segment sphérique ou rotule, permettant ainsi à l'écartement entre épaulement précité et galets de libérer ceux-ci de l'épaulement et en mseme temps l'anneau oscillant de sa portée de redressement. La constitution de l'anneau en deux pièces, I'orgnisa- tion de ses portées linéaires sur le segment sphérique formant rotule, celle des galets sphériques et leur liberté de rotation sur les leviers de sonnette, confèrent une extrême sensibilité à la mise en position des mors sous l'effort le plus minime d'applicati on contre une irrégularité d'une ébauche. De cette façon des efforts radiaux sur pointe d'entratnement en rotation d'ébauche sont réduits au minimum et l'on obtient alors les coaxialités parfaites souhaitées entre ébauches et axe de poupée de mandrin. -La description qui va suivre,en regard du dessin annexé, d'un exemple non limitatif d'un mandrin å mors flottants permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 montre une vue de face schématique d'un tel mandrin. La figure 2 représente une coupe selon la ligne brisée II-II de la figure 1, avec redressement dans le plan de la figure. Comme on le voit sur la figure 1, sur un corps l de mandrin et plus singulièrement sur la face antérieure de celui-oi apparaissent des coulisseaux porte-mors 2. Ce corps de mandrin est constitué d'une pièce de jonction 3 à collerettes dont l'une 4 laisse passer des boulons de fixation sur un embout de poupée et l'autre 5 laisse passer des boulons de jonction avec la pièce 1 formant corps. Dans cette pièce sont aménagées des coulisses radiales 6 pour les porte-mors 2, des logements 7 pour des leviers de sonnette 8 et leurs pivots 9, une taste 10 formant à la fois support du collet ll et une pièce de guidage tubulaire 12 et portée annulaire 13 de redressement d'anneau basculant, dont l'uti- lité apparattra ci-après. L'élément tubulaire 12 sert de guide à la partie antérieure lt rapportée d'un tirant de manoeuvre, lequel porte en bout un anneau de traction 15 à l'extrémité d'une portée 16 de guidage coulissant d'un segment sphérique 17 mobile, formant rotule. Cette partie antérieure l4 est vissée et bloquée sur une allonge tubulaire 18, montée coulissante dans la pièce de jono- tion 3 et entourant avec jeu la queue de l'élément tubulaire 12. L'allonge 18 comporte à son extrémité un collet intérieur 19 qui vient s'engager entre un anneau 20 et un couple 21 écrou contre-écrou, de l'extrémité 22 du tirant tubulaire, dans laquelle pénètre le nez terminal de l'élément tubulaire 12. La rotule 17 offre un dégagement 23 qui forme un jeu-de manoeuvre vis-à-vis de l'anneau de traction 15. Sur cette rotule est monté un anneau d'équilibrage en deux parties 24 et 25 à ajustage mutuel sur guidage et boulonnage, non représenté, à portées internes tronconiques, qui viennent enchâsser par montage bilatéral la portée sphérique externe de la rotule 17 > en ayant avec cette portée chacune un contact linéaire. Le flanc postérieur du second élément 25 d'anneau peut coopérer avec des galets à contour sphérique 26, portés chacun à l'extrémité interne d'un levier 8 correspondant, galets susceptibles de venir s'appuyer sur le flanc antérieur de l'épaulement de jonction de la partie antérieure 14 -- de l'allonge 18, alors que-le flanc antérieur de la partie 24 d'anneau vient s'appuyer sur la portée 13 précitée. A ce moment, la rotule 17 est reculée au maximum par rapport à l'anneau 15 et le jeu 23 est à son maximum. Bien entendu, la branche de chaque levier 8, à ltopposé de celle qui porte le galet sphérique 26 précité, comporte un renfort arrondi 27 qui coopère avec un logement 28 correspondant du porte-mors 2. La face antérieure de chaque porte-mors offre une crémaillère 29 de fixation de mors 30 proprement dit , ces derniers étant intérieurement terminés chacun par une pointe de prise 31 rapportée. Le dispositif ainsi décrit fonctionne de la façon suivante Dans la position représentée sur la figure 2, on constate tout d'abord que l'épaulement de pièce antérieure 14 appuie sur chacun des galets 26, lesquels transmettent la poussée à l'anneau en deux parties 24,25 qui repose alors,à l'état perpendiculaire vis-à-vis de l'axe de ce mandrin, contre la portée 13. Par des leviers 8, les porte-mors 2 sont écartés au maximum de façon centrifuge et les mors 30 et leurs pointes 31 ont également l'écart mutuel maximum; ces pointes sont équidistantes dudit axe. Par traction dans le sens de la flèche sur le tirant 22, les galets 26 sont d'abord libérés par le recul dudit épaulement de pièce antérieure 1t, avant que l'anneau 15 recule dans la rotule 17 en absorbant le jeu 23. Pour un recul supérieur du tirant 22, la rotule 17 est entratriée ainsi que l'anneau en deux parties 24,25 et ce dernier, par appui sur les galets 26, provoque le basculement des leviers 8 et le rapprochement centripète des pointes 31. Si l'une des pointes 31 vient au contact d'une Irrégu- larité en relief par exemple sur l'ébauche E présentée, la descente du mors est retardée de mAme que l'est le basculement du levier B norrespondant, ce qui amène alors une inclinaison hoxo- logue de l'anneau en deux parties 24,25 permettant en conséquence la poursuite du mouvement des autres leviers 8, des mors y conjugués et de leurs pointes. Grecs à l'effet de palonnier de cet anneau en deux parties 24,25, la prise de pièce se fait avec serrages égaux par les pointes 51, sans destruction de la coaxialité > surtout Si ladite ébauche E est pourvue de pointages permettant le montage sur une contre-polnte non représentée et portée dans un manchon inséré dans l'évidement de la pièce tubulaire -11,12. La disposition ainsi adoptée permet une manoeuvre de prise de pièce d'exécution rapide, de coaxialité précise et de serrage entre mors régulier. Bien entendu, en repoussant le tirant 22, on rétablit la situation telle que représentée sur cette figure 2, ce qui entre la libération de la pièce usinée en même temps que le ré alignement des mors et de leurs pointes de façon circulaire et régulière. Il va de soi que, sans sortir du cadre de la présente invention, des modifications pourront Autre apportées aux formes d'exécution qui viennent autre décrites. C'est ainsi que la pointe de centrage ci-dessus décrite pourrait être supprimée et remplacée par toit autre dispositif tel que pièce de réception à prise sur diamètre ou dans alésage, préparés sur ébauche, une telle pièce de réception étant mise en place sur collet li. - REVEN M CATIONS 1.- Mandrin à mors flottants, caractérisé par le fait que lesdits mors, montés coulissants de façon radiale, coopèrent avec des leviers de renvoi intérieurs au mandrin, dont les extrémités les plus proches de l'axe coopèrent par des galets sphériques avec un anneau en deux parties à portées coniques et à contacts linéaires sur un segment sphérique intérieur formant rotule monté sur tirant tubulaire de manoeuvre axiale. 2. Mandrin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque galet est monté librement rotatif sur son levier, autour d'un axe sensiblement radial vis-à-vis de l'axe de mandrin. 3.- Mandrin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux parties de l'anneau oscillant sont guidées et ooulonnées l'une sur llautre, après montage bilatéral sur la rotule. 4.- Mandrin selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé par le fait que l'anneau en deux parties oscillant est susceptible de coopérer, d'une part avec une portée de redressement aménagée intérieurement en tête du corps de mandrin, alors que d'autre part lesdits galets sont susceptibles de coopérer avec l'épaulement de redressement d'une partie antérieure de tirant, lors de la rentrée maximale de ce dernier. 5.- Mandrin selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la rotule est montée coulissante sur la partie antérieure de tirant avec un jeu axial limité de libération des galets par ledit épaulement.