Brevet FR2510441A1 — publié le 19830204

La présente invention concerne une mâchoire de serrage ou mors pour dispositifs de serrage,en particulier mandrins de serrage rotatifs, comportant une pièce d'insertion échangeable. Des mors munis de pièces d'insertion de serrage sont connus en des réalisations très diverses Eh plus des pièces d'insertion garnies de métal dur, il existe des griffes dures échangeables de serrage qui sont fixées au moyen de vis à la face de serrage du mors ou dans un orifice formé dans cette face. Les réalisations connues de tels mors ont l'inconvénient que la position des pièces d'insertion de serrage est déterminée par leurs vis de fixation dont la force est limitée, si bien qu'on ne peut souvent obtenir la précision nécessaire ou qu'une puissance élevée pour un enlèvement important de matière ne peut être transmise. La présente invention est basée sur le pro- blème de produire un mors de serrage dont la pièce d'in- sertion peut être placée exactement sur le mors et se trouve maîntenue, tant dans le sens axial que dans le sens radial,sur le mors dans sa position prédéterminée. La solution de ce problème est caractérisée selon la présente invention en ce que la pièce d'inser- tion est appuyée sur une face de montage inclinée par rapport au sens de serrage et sur une face de butée du mors, qui s'étend en faisant un angle par rapport à celle- ci. On obtient avec cette forme de réalisation selon la présente invention que la pièce d'insertion, seulement par la force de serrage, soit maintenue dans sa position prédéterminée tant dans le sens radial que dans le sens axial ainsi que dans le sens tangentiel, car elle est déplacée le long de la face de montage inclinée jus- qu'à buter sur la face de butée,s'étendant en faisant un angle par rapport à celle-ci,et ainsi prend sa position prédéterminée sous l'influence de la force de serrage. Cette forme de réalisation selon la présente invention a l'autre avantage que pour serrer des pièces à usiner différentes, on n'a pas besoin de changer des mâchoires de montage complètes, mais il faut seulement changer les pièces d'insertion selon la présente invention qui, en raison de leur faible volume, sont fabriquées à partir d'une matière de haute qualité et peuvent être accordées aux conditions de serrage respectives. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la pièce d'introduction de serrage agrippe la face de montage du mors par des appendices latéraux à la façon de pinces Il en résulte que les pièces d'insertion de serrage s'alignent automatiquement par rapport au mors lors d'un changement Il est seulement nécessaire de placer la pièce d'introduction de serrage sur la face support inclinée, les appendices en saillie latérale provoquant alors une détermination de position, transversalement par rapport au mors et la position finale de la pièce d'insertion par rapport au mors étant obtenue en fournissant une pression dans le sens de serrage Par cette liaison conformante, on obtient une transmission élevée du moment de rotation avec des puissances importantes d'enlèvement de matière. Selon encore une autre caractéristique de la présente invention,la pièce d'insertion de serrage est garantie contre toute déconnexion par au moins un élément de maintien, par exemple une vis ou une tige n'empêchant pas l'ajustement automatique de la pièce d'insertion par rapport au mors En donnant une dimension excessive à l'alésage traversé par la tige de vis et à l'orifice des- tiné à la tige de vis, on peut faire en sorte que la vis ne serve que pour fixer la pièce d'insertion sur le mors, lorsqu'aucune pièce à usiner n'est serrée, de préférence dans la position de repos du mandrin de serrage, et qu'aucun empêchement n'ait lieu pour atteindre l'alignement automa- tique de la pièce d'insertion en correspondance avec la face d'appui ou de montage et la face de butée. Une autre caractéristique encore de la présente invention est constituée par le fait que l'élément de maintien a un axe longitudinal qui forme un angle aigu par rapport à la face d'appui On s'assure ainsi qu'on n'empêche pas l'alignement automatique de la pièce d'insertion sur la face d'appui et la face de butée même lorsque l'élément de maintien exerce une action de serrage sur la pièce d'introduction, par exemple par un vissage trop serré d'une vis servant d'élément de maintien, car l'action de l'élément de maintien coïncidant essentiellement avec l'axe longitudinal de celui-ci tire la pièce d'insertion aussi bien contre la face d'appui que contre la face de butée. Par l'alignement selon la présente invention de l'élément de maintien, on empêche ainsi qu'en raison d'un comporte- ment erroné de l'opérateur, l'alignement exclusif de la pièce d'insertion d'après la face d'appui et la face de butée ne soit gêné ou même supprimé par l'élément de maintien. Dans une forme de réalisation préférée, l'élé- ment de maintien peut être aligné avec son axe longitudinal dans le sens radial du mors de serrage, parce que la face d'appui est inclinée obliquement par rapport au sens de serrage Un alignement particulièrement favorable de l'élément de maintien existe selon une autre caractéristi- que de la présente invention lorsque l'élément de maintien s'étend avec son axe longitudinal en faisant un angle aigu aussi bien par rapport à la face d'appui que par rapport à la face de butée Dans ce cas, lors d'une action de serrage de l'élément de maintien, la pièce d'insertion est tirée dans le coin à angle aigu formé par la face d'appui et la face de butée,de telle sorte qu'on exclut la produc- tion d'un intervalle tant entre la pièce d'insertion et la face d'appui qu'entre ladite pièce d'insertion et la face de butée. Selon une forme de réalisation préférée de la présente invention, la pièce d'insertion est conformée comme une griffe avec des protubérances en saillie Les protubé- rances de la pièce d'insertion sont disposées de préférence selon un arc de cercle correspondant à peu près au diamètre de serrage de la pièce à usiner Lors d'un serrage externe, il est concave et, lors d'un serrage interne, il est con- vexe, de telle manière qu'il en résulte une force d'entrai- nement élevée par l'intermédiaire des protubérances mor- dantes. Dans une forme de réalisation préférée de la présente invention, on peut introduire dans le mors de serrage une tige de butée s'étendant radialement pour déterminer axialement la position de la pièce à usiner. Cette tige de butée est de préférence en matière molle et peut,si besoin est, être changée ou raccourcie lorsque la position axiale de la pièce à usiner à serrer se modifie relativement au mors de serrage. D'autres caractéristiques-et avantages de la présente invention vont maintenant apparaître plus claire- ment dans la description détaillée qui va suivre de plusieurs formes de réalisation données à titre d'exemple et non limitativement, et à l'aide des dessins annexés sur les- quels: la figure 1 est une vue latérale d'une première forme de réalisation avec une pièce d'insertion de serrage en coupe conformée pour un serrage externe; la figure 2 est une vue en bout du mors de serrage selon la figure 1; la figure 3 est une vue latérale d'une deuxième forme de réalisation avec,en coupe, une pièce d'insertion de serrage réalisée pour un serrage interne; la figure 4 est une vue en bout par rapport à la figure 3; et la figure 5 représente une troisième forme de réalisation avec différents alignements de l'élément de maintien. Dans les formes de réalisation représentées aux dessins, il s'agit d'un mors de serrage 1 pour un mandrin rotatif qui est muni d'une denture trapézoïdale 2 sur son côté arrière extrême pour pouvoir être déplacé relative- ment à une face motrice Le mandrin de serrage et la com- mande des mors 1 ne sont pas représentés aux dessins. Dans la face de serrage du mors 1 est formé un orifice avec une face d'appui 3 inclinée par rapport à la direction radiale de serrage et une face de butée 4 faisant un angle par rapport à celle-ci L'inclinaison de la face d'appui 3 est réalisée de manière qu'une pièce d'insertion de serrage 5 réalisée avec une contre-surface correspondante soit déplacée par la force de serrage sur la face d'appui 3 jusqu'à venir en butée contre la face de butée 4 De cette manière, on obtient une détermination de position de la pièce d'insertion 5 tant dans la direc- tion axiale que dans la direction radiale. Comme le montrent en particulier les figures 2 et 4, les pièces d'insertion 5 comportent des appendices latéraux 5 a qui agrippent comme des pinces la face d'appui du mors 1 La face de serrage des pièces d'insertion 5 est formée par des protubérances 5 b en saillie et en forme de griffes dont les pointes,dans le cas d'un serrage externe selon les figures 1 et 2,se trouvent sur un arc de cercle concave par rapport au mors 1 et,dans le cas d'un serrage interne selon les figures 3 et 4, sur un arc de cercle convexe par rapport au mors 1 Ces arcs de cercle sont dessinés aux figures 2 et 4 Les figures 1 et 3 représen- tent la pièce à usiner correspondante W. Pour fixer les pièces d'insertion 5 lorsqu'il n'y a pas de pièce à usiner W,en particulier lorsque le mandrin de serrage est debout sur le mors 1, on prévoit une vis 6 Le perçage prévu pour cette vis 6 dans la pièce d'insertion 5 a un diamètre plus grand que la tige de vis. L'évidement servant à la tête de vis 6 a également une dimension telle dans la pièce d'insertion 5 que l'ajuste- ment automatique de position de ladite pièce 5 par rapport au mors 1 n'est pas influencé par la vis 6. Dans la troisième forme de réalisation selon la figure 5, on montre à nouveau un mors de serrage 1 muni sur son côté arrière d'une denture trapézoïdale 2 Comme pour les formes de réalisation décrites précédemment, le mors représenté à la figure 5 possède aussi une face d'appui 3 s'éten- dant obliquement par rapport au sens radial de serrage et une face de butée 4 faisant un angle par rapport à celle- ci, cette face de butée 4 étant alignée dans le sens radial du mors 1. La pièce de serrage 5 conformée à nouveau pour avoir deux appendices latéraux 5 a est maintenue sur le mors 1 par un élément de maintien qui est également une vis 6. Le perçage prévu pour cette vis 6 dans la pièce d'inser- tion 5 a un diamètre plus grand que la tige de vis L'évi- dement prévu pour la tête de la vis 6 est également prévu de telle manière dans la pièce d'insertion 5 que la tête de vis n'empêche pas l'ajustement automatique de posi- tion de la pièce d'insertion 5 par rapport au mors 1. Contrairement aux deux formes de réalisation décrites précédemment dans lesquelles les vis 6 sont ali- gnées avec leur axe longitudinal 6 a dans le sens radial du mors 1, la vis 6 représentée à la figure 5 par des lignes en trait interrompu fait avec son axe longitudinal 6 a un angle aigu 8 par rapport à la face d'appui 3 La figure 5 indique par des traits et des points deux autres possibi- lités d'alignement de la vis 6 dans le mors de serrage 1. Les positions indiquées montrent que même dans ces deux cas extrêmes, l'axe longitudinal 6 a de la vis 6 fait un angle aigu 8 par rapport à la face d'appui 3 Ceci est également clairement le cas lorsque la vis 6 est alignée dans le sens radial. La position de la figure 5 indiquée par des lignes interrompues, de la vis 6, montre que l'axe longi- tudinal 6 a de la vis 6 s'étend également en faisant un angle aigu 9 par rapport à la face de butée 4 lorsqu'elle s'incline légèrement de l'alignement radial en direction de la denture trapézoïdale 2 du mors 1 On obtient ainsi, lors d'un serrage trop serré de la vis 6 guidée avec jeu dans la pièce d'insertion 5,que la pièce d'insertion 5 soit tirée dans le coin du mors 1 formé par la face d'appui 3 et la face de butée 4. Pour obtenir,indépendamment de la forme de réalisation respective du mors 1, une détermination axiale de position pour la pièce à usiner W, on prévoit une tige de butée 7 dans les exemples de réalisation La tige est vissée dans le sens axial dans le mors 1 et sert,par sa face d'extrémités de butée pour la pièce à usiner W, 10441 comme montré plus clairement aux figures 1 et 3 Pour le cas o la position axiale de la pièce à usiner W est modifiée par rapport au mors 1, la tige de butée 7 peut être changée ou raccourcie dans sa longueur axiale Dans ce but, elle est de préférence en une matière travaillée. REVENDICATIONS 1 Mors de serrage pour dispositifs de serrage, en particulier mandrin rotatif, comportant une pièce d'insertion de serrage échangeable, caractérisé en ce que la pièce d'insertion ( 5) repose sur une face d'appui ( 3) oblique par rapport au sens de serrage et sur une face de butée ( 4) s'étendant en faisant un angle par rapport à celle- ci, sur le mors de serrage ( 1). 2 Mors de serrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'insertion ( 5) agrippe à la façon de pinces la face d'appui ( 3) du mors ( 1) par des appendices latéraux ( 5 a). 3 Mors de serrage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce d'insertion ( 5) est assurée de ne pas tomber,par l'intermédiaire d'au moins un élément de maintien ( 6) n'empêchant pas l'ajustement automatique de la pièce d'insertion ( 5) par rapport au mors ( 1). 4 Mors de serrage selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de maintien ( 6) fait avec son axe longitudinal ( 6 a) un angle aigu ( 8) par rapport à la face d'appui ( 3). Mors de serrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de maintien ( 6) est aligné par son axe longitudinal ( 6 a) dans le sens radial du mors ( 1). 6 Mors de serrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de maintien ( 6) par son axe longitudinal ( 6 a) fait un angle aigu ( 8, 9) par rapport à la face d'appui ( 3) ainsi que par rapport à la face de butée ( 4). 7 Mors de serrage selon l'une des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que la pièce d'insertion ( 5) comporte des protubérances en saillie ( 5 b) du type griffes. 8 Mors de serrage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les protubérances ( 5 b) de la pièce d'insertion ( 5) sont disposées en un arc de cercle corres- pondant à peu près au diamètre de serrage de la pièce à usiner MW). 9 Mors de serrage selon l'une des revendica- tions 1 à 8, caractérisé en ce qu'on introduit dans le mors ( 1) une tige de butée s'étendant radialement ( 7) pour déterminer axialement la position de la pièce à usiner (W).