Brevet FR2792235A1 — publié le 20001020

L'invention se situe dans le domaine technique des mandrins de serrage à mors, et elle concerne plus particulièrement un mandrin à six bras sur rotules palonnés deux à deux. On connait un certain nombre de dispositifs de serrage de pièces, par exemple des mandrins à serrage radial et axial, mais sans serrage compensé, ou encore des mandrins 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 compensation desdits serrage et répartition de l'effort de serrage à peu près égale sur chaque mors, comme décrit dans le FR-A 2373 351. Plus récemment on a apporté des modifications à ces systèmes en réalisant un mandrin de serrage permettant un guidage radial précis des porte-mors dans le corps du mandrin, qui assure aussi une liberté de pivotement axial de ceux-ci en vue d'un positionnement optimal des mors au contact de la pièce à serrer. Pour cela chaque porte-mors est équipé d'un élément guidé le long d'une rainure ménagée au sein du mandrin, ledit élément de guidage étant uniquement libre de pivoter axialement par rapport au porte- mors, comme décrit dans le FR 2 720 670. Les systèmes à trois mors le plus couramment utilisés, n'empêchent cependant pas la déformation des pièces dans des conditions d'usinage à grande vitesse, c'est pourquoi il est apparu intéressant de multiplier les points de contact du mandrin sur la pièce afin de mieux en épouser le profil et éviter les risques de déformation. Dans ce but le Demandeur a retenu une solution mettant en oeuvre six mors de serrage régulièrement répartis sur le mandrin, en prévoyant six bras montés sur rotules et palonnés deux à deux. L'invention a donc pour objet principal un mandrin de serrage à mors comportant plusieurs porte-mors coulissant dans le corps du mandrin sous l'action d'une tige de traction se déplaçant axialement et comportant un mécanisme 2 2792235 transformant ce déplacement axial en un déplacement radial des éléments de serrage de la pièce assurés par des bras pivotants et une liaison à bille tronquée et pan incliné, selon lequel ledit mandrin de serrage comporte au moins six bras porte-mors qui sont manoeuvrés deux à deux par un même palonnier, chaque palonnier étant articulé sur une tirette de commande centrée sur l'axe du mandrin et coulissant axialement dans son corps principal sous l'action de la tige de traction. Selon une caractéristique particulière de l'invention, ce palonnier dispose de deux ouvertures rectangulaires orientées selon le rayon du mandrin dont les bordures du côté intérieur forment la rampe sur laquelle est en appui la face plane de la bille tronquée liée au bras porte-mors correspondant. Plus précisement, le palonnier est articulé sur la tirette de commande par un axe traversant un trou central dudit palonnier. Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, la tirette de commande est pourvue d'au moins trois paires d'ailes, les ailes s'étendant de part et d'autre de la partie centrale du palonnier. D'autres caractéristiques particulières et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de réalisation dans lequel on fait référence aux dessins annexés qui représentent: Figure 1, une demi-coupe transversale du mandrin selon I-I de la figure 2, Figure 2, une vue en coupe selon II-II de la figure 1, Figure 3, une vue de face du palonnier, Figure 4, une vue en coupe selon IV-IV de la figure 3, Figure 5, une vue de face de la tirette, Figure 6, une vue en coupe selon VI-VI de la figure 1. Le mandrin de serrage représenté aux figures 1 et 2 est équipé de six mors 2 régulièrement répartis sur le pourtour du corps principal 1 du mandrin. Chaque mors est 3 2792235 monté en haut d'un bras porte-mors 4 apte à pivoter à l'intérieur du corps principal grâce à une rotule 6. La partie inférieure du bras est profilée pour épouser le contour d'une bille tronquée 7 dont la face plane est en appui sur une rampe 8 formée par le bord d'une ouverture 9 ménagée à l'intérieur d'un palonnier 5 mieux visible aux figures 3 et 4. Chaque palonnier 5 est une pièce en arc de cercle perçée en son centre d'un trou cylindrique 10 et de part et d'autre de celui-ci de deux ouvertures rectangulaires 9 orientées selon le rayon du mandrin, dont les bordures du côté intérieur forment la rampe 8. Chaque palonnier reçoit donc dans les ouvertures deux bras porte- mors 4 qui se trouvent ainsi "palonnés" deux à deux. Trois palonniers 5 sont donc répartis sur le corps principal du mandrin. Ils sont articulés grâce à un axe 17 coopérant avec le trou 10, sur une tirette de commande 3 visible à la figure 2, de même qu'aux figures 5 et 6. La tirette 3 centrée sur l'axe du mandrin, est soumise à une tige de traction 11 et elle coulisse axialement dans un plateau 12 fixé à l'arrière du corps principal 1. La tirette est pourvue de trois paires d'ailes 14, les ailes 14a et 14b s'étendant de part et d'autre de la partie centrale d'un palonnier 5. Les ailes 14 sont perçées d'une ouverture 15 correspondant à l'ouverture 9 du palonnier et traversées par son axe 17. On voit aux figures 2 et 6 que le palonnier 5 est ainsi pincé entre les ailes (14a, 14b) de la tirette 3 et on comprend qu'un mouvement axial de la tirette se transmet au palonnier et par conséquent aux deux bras porte-mors 4 qui en dépendent. Chacun des trois palonniers assure ainsi l'ouverture et la fermeture compensées de deux bras 4. Chacun des bras 4 est apte à pivoter à l'intérieur du corps principal grâce aux rotules 6, par le fait que la bille 7, soumise au déplacement de la rampe 8 correspondante entraine le basculement du bras. Chaque bras 4 supporte à son extrémité arrière (partie gauche de la figure 2) une masselotte 13 destinée à 4 2792235 compenser l'effet centrifuge des mors. Une butée 18 de fin de course des bras est prévue au niveau de la masselotte, pour le repositionnement angulaire des porte-mors en desserrage, et pour assurer un passage maximum de la pièce en chargement. Du fait que les trois palonniers 5 sont "embarqués" et solidaires de la tirette 3 dans son mouvement axial, on a un bon guidage et une bonne rigidité des porte- mors. En se référant plus précisement à la figure 6, on remarque qu'un poussoir à ressort 16 est monté sur une des ailes 14a de la tirette 3 et vient en appui sur le palonnier 5. Il permet de maintenir celui-ci en position intermédiaire moyenne, pendant l'approche des mors sur la pièce. Par ailleurs une vis pointeau 19 sur l'autre aile 14b assure le maintien de l'axe 17. 2792235 REVENDICATIONS 1.- Mandrin de serrage à mors comportant plusieurs porte-mors coulissant dans le corps du mandrin sous l'action d'une tige de traction se déplaçant axialement et comportant un mécanisme transformant ce déplacement axial en un déplacement radial des éléments de serrage de la pièce assuré par des bras pivotants et une liaison à bille tronquée et pan incliné caractérisé en ce que le mandrin de serrage comporte au moins six bras porte-mors (4) qui sont manoeuvrés deux à deux par un même palonnier (5), et en ce que chaque palonnier est articulé sur une tirette de commande (3) centrée sur l'axe du mandrin et coulissant axialement dans son corps principal (1) sous l'action de la tige de traction (11). 2.- Mandrin de serrage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le palonnier (5) dispose de deux ouvertures rectangulaires (9) orientées selon le rayon du mandrin dont les bordures du côté intérieur formant la rampe (8) sur laquelle est en appui la face plane de la bille tronquée (7) liée au bras porte-mors correspondant (4). 3.- Mandrin de serrage selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le palonnier (5) est articulé sur la tirette de commande (3) par un axe (17) traversant un trou central (10) dudit palonnier. 4.- Mandrin de serrage selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la tirette de commande (3) est pourvue d'au moins trois paires d'ailes (14), les ailes (14a et 14b) s'étendant de part et d'autre de la partie centrale du palonnier 5. 5.- Mandrin de serrage selon la revendication 4 caractérisé en ce que un poussoir à ressort (16) est monté sur une des ailes (14a) de la tirette de commande (3) et vient en appui sur le palonnier (5). 6.- Mandrin de serrage selon les revendications 3 et 4 caractérisé en ce que une vis pointeau (19) montée sur une aile (14b) de la tirette de commande (3) assure le 6 2792235 maintien de l'axe (17). 7.- Mandrin de serrage selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque bras porte-mors (4) supporte à son extremité arrière une masselotte (13) pour compenser l'effet centrifuge des mors. 8.- Mandrin de serrage selon les revendications 1 et 7 caractérisé en ce que une butée (18) de fin de course des bras est prévue au niveau de la masselotte (13), pour le repositionnement angulaire des porte-mors (4) en desserage.