Brevet FR2373351A1 — publié le 19780707

L'invention concerne un mandrin de serrage à mors, et de façon plus précise, un mandrin de serrage à mors capable d'assurer une pluralité de modes de fonctionnement. Dans l'état actuel de la technique connue, il existe : des mandrins à serrage radial co#ncentrique, mais qui n'effectuent pas de serrage axial des mandrins à serrage radial par mors compensés, mais qui n'effectuent pas de serrage axial; des mandrins à serrage radial et serrage axial mais qui n'effectuent pas de serrage compensé; des mandrins à serrage radial par mors compensés et à serrage axial mais avec lesquels un décentrage des zones de serrage introduit de grandes différences entre les forces exercées par les différends mors; des mandrins dans lesquels la répartition entre le serrage radial et le serrage axial est invariable par construction; des mandrins dont le serrage axial n'est pas compensé; des mandrins à serrage axial compensé mais sans serrage radial. L'invention a pour but un mandrin de serrage à mors qui soit capable d'assurer à lui seul la susdite pluralité de modes de fonctionnement, pluralité pour laquelle il fallait jusqu'à présent une pluralité de mandrins les avantages du mandrin selon l'invention sont évidents pour l'homme de l'art et ne seront donc pas décrits. De façon plus précise, l'invention a pour but un mandrin de serrage, qui peut offrir au choix les modes de fonctionnement suivants : mandrin à un ou plusieurs mors, concentriques ou compensés en diamètre, à serrage radial, avec ou sans serrage axial, à répartition modifiable entre le serrage radial et le serrage axial, avec ou sans compensation du serrage radial en diamètre et/ou du serrage axial en longueur, avec une répartition de l'effort de serrage à peu près égale sur chaque mors. Succinctement, le mandrin de serrage à mors selon l'invention est caractérisé en ce qu'il combine : un corps, dans lequel chaque porte-mors est monté coulissant et pivotant (par exemple, dans un palier sphérique); une tige de traction, coulissant axialement dans ledit corps; un disque, logé avec jeu dans ledit corps, monté avec ou sans jeu sur ladite tige de traction qui le tire par une face d'appui plane ou sphérique, et muni sur sa tranche d'une facette, plane et oblique, pour chaque porte-mors; un ou plusieurs porte-mors, logeant chacun une pièce d'appui demi-cylindrique ou demi-sphérique portant contre ladite facette du disque; pour chaque porte-mors, un ressort radial poussant le porte-mors contre la pièce d'appui et la pièce d'appui contre la facette du disque effectuant le rappel radial du porte-mors à l'ouverture; et, en bout de chaque porte-mors et prenant appui sur ledit corps, soit un ressort repoussant le porte-mors à l'ouverture, soit un pion cylindrique ou sphérique ayant pour centre l'axe de rotation du porte-mors. Bien entendu, au moins la tige de traction, le disque, les ressorts et pions sont, selon l'invention, des pièces interchangeables, se remplaçant pour assurer les divers modes de fonctionnement, comme décrit en détail plus loin. Des exécutions de l'invention seront maintenant décrites, en se référant aux figures suivantes, données à titres d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une coupe passant par l'axe du corps et par un porte-mors, d'une exécution de l'invention - la figure 2 est un détail en coupe transversale selon la ligne Il - Il de la figure 1 ; - les figures 3 et 4, respectivement analogues aux figures 1 et 2, représentent une autre exécution de l'invention; et - les figures 5 et 6, respectivement analogues aux figures 1 et 2, représentent encore une autre exécution de l'invention Avec référence aux figures I et 2 : ce mandrin selon l'invention comprend un corps 1, muni d'un logement axial 3 et muni, pour chaque porte-mors 5, d'un palier sphérique 7 dans lequel le porte-mors 5 coulisse et pivote dans le plan axial seulement grâce à des méplats latéraux 9 (figure 2). Une tige de traction il coulisse axialement dans le corps 1, elle porte un disque de commande 13, monté sur elle avec un jeu radial j emprisonné entre un jonc 15 et une face plane d'appui 17, et logé dans le logement 3 avec up jeu radial j' au moins égal à j ; le disque 13 est muni, sur sa tranche, d'une facette 19, plane et d'obliquité g pour chaque porte-mors 5. Un ou plusieurs porte-mors logent chacun une pièce d'appui 21, demi-cylindrique (ou spherique), portant contre la facette 19 correspondante.Pour chaque porte-mors 5, un ressort radial 23 pousse le porte-mors 5 contre la pièce d'appui elle-même contre la facette 19 du disque 13. En bout de chaque porte-mors 5, un ressort 25 repousse à l'ouverture le porte-mors 5 axialement au desserrage. Chaque porte-mors 5 porte bien entendu un mors, qui peut être de tout type connu et qui ne sera donc pas décrit S'il n'y a qu'un seul porte-mors 5, il agit en serrant la pièce à usiner contre des butées classiques fixées sur le corps 1. S'il y a plusieurs porte-mors 5, une traction sur la tige 11 (vers la gauche sur la figure 1), fait repousser les clavettes 21 par l'action des rampes des facettes 19, ce qui d'abord fait pivoter les porte-mors jusqu'à venir en contact avec la pièce à serrer, puis ensuite tire (vers la gauche) les porte-mors 5. La pièce à serrer est ainsi serrée radialement puis tirée axialement contre le corps du mandrin comportant des butées ad hoc. La transmission de la force de serrage de la tige 11 sur les mors 5 se faisant par l'intermédiaire des facettes inclinées 19, la répartition de la force est la même sur chaque mors.Pour modifier la répartition des forces de serrage radial et axial, il suffit de remplacer le disque 13 par un disque ayant une autre obliquité oR de ses facettes 19. Pour obtenir un serrage concentrique (sans compensation des forces), il suffit-de remplacer le disque 13 par un disque dont le jeu radial j sur la tige 11 est nul. Il est évident pour l'homme de l'art que la ou les clavettes demi cylindriques 21 peuvent être remplacées par autant de clavettes demi-sphériques ou de billes, comme représenté plus loin, sans rien changer aux fonctionnements décrits ci-dessus. Avec référence aux figures 3 et 4 : on y retrouve les mêmes organes, avec les mêmes références que sur les figures 1 et 2, sauf que la face plane d'appui 17 de la#tige 11 sur le disque 13 est remplacée par une face bombée 31 : ainsi, le disque 13 peut s'orienter, ce qui assure l'égalité des forces de serrage axial sur les divers porte-mors 5, y compris dans le cas où les zones d'appui sur la pièce à serrer ne sont pas équidistantes. D'autre part, les clavettes sont des clavettes demi-sphériques 33. Avec référence aux figures 5 et 6 : les clavettes sont des billes 41; le ressort du rappel en bout de chaque porte-mors est remplacé par un pion 43 à tête sphérique (ou cylindrique) centrée sur le centre w du palier sphérique 7 (ou tout autre dispositif pouvant assurer la rotation des porte mors); les méplats latéraux de chaque porte-mors 5 sont guidés avec un faible jeu k (figure 6), jeu suffisamment faible pour assurer le guidage sagittal du porte-mors 5 dans le corps 1 tout en autorisant le mors à s'adapter sur la pièce serrée. Ainsi, le pion 43 empêche le coulissement du porte mors 5 dans son palier 7, et il ne subsiste qu'un faible serrage axial produit par le pivotement du porte-mors 5 et le serrage devient uniquement radial. REVENDICATIONS 1, - Mandrin de serrage B -----' 1. - Mandrin de serrage à mors, caractérisé en ce qu'il combine : un corps, dans lequel chaque porte-mors est monté pivotant (par exemple dans un palier sphérique); une tige de traction, coulissant axialement dans ledit corps; un disque, logé avec jeu radial dans ledit corps, monté sur ladite tige qui le tire par une face d'appui, et muni sur sa tranche d'une facette, plane et oblique, pour chaque porte-mors; au moins un porte-mors, sur chaque porte-mors une pièce d'appui s'appuie contre ladite facette du disque; et pour chaque porte-mors un ressort radial poussant le porte-mors contre la pièce d'appui et la pièce d'appui contre la facette du disque. 2. - Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pièce d'appui est une clavette demi-cylindrique. 3. - Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pièce d'appui est une clavette demi-sphérique. 4. - Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pièce d'appui est une bille. 5. - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque porte-mors est muni latéralement de méplats portant sur des méplats du corps. 6. - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque porte-mors bascule avec un faible jeu entre des méplats du corps. 7. - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque porte-mors est muni en bout d'un ressort le rappelant en position d'ouverture. 8. - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque porte-mors est muni en bout d'un pion à tête sphérique centrée sur le centre de rotation du porte-mors tel que par exemple du palier sphérique et portant sur un plat du corps. 9. - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le disque de commande est monté sans jeu radial sur la tige. 10. - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le disque de commande est monté avec jeu radial sur la tige, avec un jeu du disque dans le corps au moins égal au susdit jeu radial. 11. - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite face d'appui de la tige sur le disque est plane, ainsi que la face correspondante du disque. 12. - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et 10, caractérisé en ce que ladite face d'appui de la tige sur le disque est bombée ainsi que la face correspondante du disque.