Brevet FR2540763A1 — publié le 19840817

Mandrin pour pièce de révolution munie d' un alésage central. La présente invention concerne les mandrins destinés à fixer sur la partie tournante d'une machine une pièce de révolution munie d'un alésage central, en assurant la coaxialité de la pièce et de l'axe de rotation de la partie tournante. Les mandrins généralement utilisés à cet effet comprennent un corps propre à être entrainé en rotation, muni d'au moins une butée pour la pièce et présentant un nez en saillie, des segments recouvrant le nez et dont la surface extérieure est cylindrique, la surface intérieure des segments et la surface extérieure du nez étant conformées de manière qu'un déplacement longitudinal des segments sur le nez s'accompagne d'un déplacement radial de ces segments, et un organe propre à exercer un effort sur les segments pour les déplacer sur le nez Pour utiliser un mandrin de ce genre, on engage la pièce par son alésage central sur les segments et on exerce sur ces derniers un effort pour les déplacer sur le nez du mandrin. Les segments se déplacent dans une direction présentant une composante radiale et viennent ainsi serrer la pièce. Dans les mandrins de ce genre actuellement réalisés, le nez est de forme conique ou pyramidale. Mais dans les mandrins à nez-conique, la coincidence de la surface extérieure du nez et de la surface intérieure des segments n'est réalisée que dans la position dans laquelle les sommets des deux cônes coïncident. Si on déplace les segments a partir de cette position, la portée se réduit à une génératrice centrale ou à deux points sur les génératrices extrêmes du segment, selon le sens du déplacement. Il en résulte une usure des surfaces de contact et un mauvais centrage. Dans les mandrins à nez pyramidal, la base de la pyramide est le plus souvent hexagonale si les segments sont au nombre de trois. Chacun des segments repose sur le nez par ses deux demi-faces extrêmes et un jeu sépare sa face centrale du côté correspondant du nez du mandrin. Chaque segment comporte ainsi deux génératrices d'angle intérieures qui constituent des zones de fragilité; le segment a tendance à casser à partir de ses génératrices d'angle, pendant le serrage. La présente invention a pour objet un mandrin du type ci-dessus qui est perfectionné de manière à remédier aux inconvénients des mandrins à nez pyramidal ou à nez conique qui viennent d'être signalés, les segments étant appliqués correctement sur le nez du mandrin, sans contraintes excessives pendant le serrage. Le mandrin selon l'invention est caractérisé en ce que son nez a un profil polycylindrique et est constitué par l'intersection de cylindres non coaxiaux au mandrin et en nombre égal à celui des segments, et en ce que le profil intérieur de ces derniers est également cylindrique, de forme complémentaire à la face correspondante du nez. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, le nez est constitué par l'intersection de cylindres de révolution de même rayon dont les axes sont les arêtes d'un polyèdre ayant son sommet sur l'axe de rotation du mandrin. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du mandrin selon l'invention, avec référence au dessin annexé dans lequel La Figure 1 est une coupe axiale du mandrin; La Figure 2 en est une coupe transversale suivant II-II de la Figure 1; La Figure 3 montre la construction géométrique du nez du man drin; La Figure 4 est une vue en coupe axiale de ce nez. Tel qu'il est représenté au dessin, le mandrin selon l'invention comprend un corps 1 monté à rotation dans un bâti non représenté et muni de moyens d'entrainement. Ce corps présente à sa partie avant une partie en saillie ou nez 2 derrière lequel se trouve une partie élargie 3 formant un épaulement avec le nez 2; cet épaulement porte une ou plusieurs butées 4. Le nez 2 est recouvert d'un certain nombre de segments 5, par exemple de trois segments qui s'étendent chacun sur 1200. Le nez et les segments sont destinés à être engagés dans l'alésage central 6 d'une pièce 7 en appui contre les butées 4, le profil extérieur des segments étant cylindrique. Une tirette 8 est montée coulissante dans un perçage axial du corps 1.Elle porte à son extrémité avant une partie élargie 9 au contact des segments 5; son extrémité arrière non visible au dessin est filetée et porte un écrou dont la manoeuvre a pour effet de faire coulisser la tirette, la partie élargie 9 de celle-ci entraînant les segments 5 sur le nez 2. Le nez 2 a un profil tricylindrique et son volume est constitué par l'intersection de trois cylindres de révolution, de même rayon. Les axes lOa, lOb et lOc de ces cylindres constituent les arêtes d'un triède dont le sommet 11 se trouve sur l'axe de rotation 12 du mandrin (voir figure 4). Les axes lOa, lOb et lOc sont ainsi inclinés par rapport à l'axe de rotation 12 et ils sont décalés angulairement les uns des autres d'un angle de 1200. Dans ces conditions, le profil de la section du nez 2 par un plan perpendiculaire à l'axe 12 est formé de trois arcs d'ellipses 13a, 13b et 13c; les centres 14a, 14b et 14c de ces ellipses sont à 1200 les uns des autres et situés sur les axes lOa, lOb et lOc, à égale distance de l'axe 12.Les grands axes de ces ellipses sont portés par les rayons qui relient le centre O' de la section aux centres des ellipses; leurs petits axes ont pour longueur le rayon des cylindres et leur excentricité est égale à sin -## i Lorsqu'à l'aide de la tirette 8, on repousse les segments 5 vers la gauche à la Figure 1, ces segments sont pressés sur la face interne de l'alésage 6 de la pièce7, ce qui fixe cette pièce en position. Les segments sont au contact du nez pratiquement sur toute leur surface et le restent lorsqu'ils se déplacent, de sorte que l'usure- est très faible. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Mandrin destiné à fixer sur la partie tournante d'une machine une pièce de révolution munie# d'un alésage central, et comprenant un corps 1 propre à être entraîné en rotation, muni d'au moins une butée 4 pour la pièce et présentant un nez en saillie 2, des segments 5 recouvrant le nez 2 et dont la surface extérieure est cylindrique, la surface intérieure des segments et la surface extérieure du nez 2 étant conformées de manière qu'un déplacement longitudinal des segments sur le nez s'accompagne d'un déplacement radial de ces segments, et un organe 8 propre à exercer un effort sur les segments pour les déplacer sur le nez, caractérisé en ce que son nez 2 a un profil polycylindrique et est constitué par l'intersection de cylindres non coaxiaux au mandrin et en nombre égal à celui des segments, et en ce que le profil intérieur de ces derniers est également cylindrique, de forme complémentaire à la. face correspondante du nez. 2. Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nez est constitué par l'intersection de cylindres de révolution de même rayon dont les axes lOa, lOb et lOc sont les arêtes d'un polyèdre ayant son sommet 11 sur l'axe de rotation 12 du mandrin, 3. Mandrin selon la revendication 2, qui comprend trois segments, caractérisé en ce que le polyèdre est un triède.