Brevet FR2796324A1 — publié le 20010119

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine de l'industrie de la machine-outil, en particulier des dispositifs de serrage et d'entraînement de pièces en rotation et notamment des mandrins, et a pour objet un dispositif de serrage et d'entraînement en rotation de pièces, à accès bilatéral. Actuellement, un grand nombre de pièces de révolution sont réalisées par usinage sur des machines de tournage, qui sont équipées d'un moyen de serrage et d'entraînement appelé mandrin, dans lequel la pièce à usiner est montée. Ces machines de tournage permettent généralement la réalisation d'une suite d'opérations d'usinage, même complexes, sur la partie de la pièces dépassant du mandrin. Cependant, l'usinage d'une pièce à ses deux extrémités nécessite un démontage de celle-ci préalablement à son remontage et à un nouveau réglage correspondants, de sorte que d'importantes pertes de temps en découlent. Pour obvier à cet inconvénient, il a été proposé de réaliser les pièces de tournage complexes au moyen de machines dénommées centres d'usinage, dans lesquels les pièces à usiner sont manutentionnées et réglées en position entre plusieurs mandrins automatiques ou sur un seul mandrin par l'intermédiaire d'un robot, sous forme d'un bras préhenseur ou autre. Toutefois, ces centres d'usinage connus nécessitent des investissements très lourds, qui peuvent être incompatibles avec la réalisation de certaines pièces, dont la simplicité peut ne pas justifier leur utilisation. Par ailleurs, ces centres d'usinage ne sont souvent pas adaptés à l'usinage de pièces de dimensions importantes. Bien entendu, il est également possible de mettre en oeuvre des machines du type tour horizontal à commande numérique. Dans un tel cas, il peut être envisagé deux machines montées en opposition et réalisant chacune l'usinage d'une extrémité des pièces, un moyen de transfert rectiligne de la pièce à usiner étant simplement entre la première et la deuxième machine. En cas d'utilisation de deux machines disposées côte-à- côte, le dispositif de transfert correspondant est du type permettant un retournement de la pièce pendant son déplacement transversal d'une machine à l'autre. Cependant, une telle disposition de machines nécessite également un investissement important et entraîne des pertes de temps conséquentes dues notamment aux manutentions entre machines. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de serrage et d'entraînement en rotation de pièces, à accès bilatéral, permettant de réaliser un positionnement et un serrage rapides et aisés de pièces à usiner en rotation, même de pièces de grandes dimensions, ainsi qu'un usinage simultané par les deux cotés desdites pièces. A cet effet, le dispositif de serrage et d'entraînement en rotation de pièces est caractérisé en ce qu'il est à accès bilatéral et en ce qu'il est essentiellement constitué par un bâti de support en forme de lunette et par un mandrin à accès bilatéral, monté dans ledit bâti de support et entraîné en rotation par un moteur, également monté sur ledit bâti. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en élévation frontale et en coupe du dispositif de serrage et d'entraînement en rotation conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue agrandie de la figure 1, en élévation latérale et en coupe, du mandrin ; la figure 3 est une vue en coupe suivant A-A de la figure 2, et la figure 4 est une vue en coupe suivant B-B de la figure 1. La figure 1 des dessins annexés représente, à titre d'exemple, un dispositif de serrage et d'entraînement en rotation de pièces qui est à accès bilatéral et qui est essentiellement constitué par un bâti de support 1 en fon-ne de lunette et par un mandrin 2 à accès bilatéral, monté dans ledit bâti de support 1 et entraîné en rotation par un moteur 3, également monté sur ledit bâti 1. Le mandrin 2 est avantageusement pourvu de mors 2' à serrage rapide par l'intermédiaire d'un dispositif de commande centralisé 4. Ce dispositif 4 (figures 2 et 3) est constitué, par exemple, par un moyen 5 de déplacement de l'ensemble des mors 2' et par un moyen 6 de commande du moyen d'actionnement 5, ce moyen 6 pouvant être actionné par l'intermédiaire d'un dispositif manuel amovible ou d'un dispositif motorisé débrayable. Les mors 2' sont guidés en translation radiale dans le mandrin 2, de manière connue, chacun au moyen d'un coulisseau 2" monté de manière déplaçable dans un logement radial correspondant dudit mandrin 2. De préférence, le moyen 5 de déplacement de l'ensemble des mors 2' est constitué par un plateau 7 monté concentriquement, avec possibilité de rotation, sur le mandrin 2 et pourvu de rainures spirales 8 destinées à coopérer chacune avec un ergot d'entraînement correspondant 9 d'un coulisseau 2" d'un mors 2' (figures 2 et 3). Ainsi, lors d'une rotation du plateau 7, les ergots d'entraînement 9 des mors 2' sont déplacés dans le sens d'un serrage ou d'un desserrage, c'est-à-dire d'un rapprochement ou d'un écartement de l'axe du mandrin 2, de sorte que la pièce prise entre lesdits mors 2' est maintenue ou libérée. Le moyen 6 de commande du moyen d'actionnement 5, représenté plus particulièrement aux figures 3 et 4 des dessins annexés, est avantageusement constitué par une roue dentée 10, coaxiale au plateau 7 du moyen 5 de déplacement de l'ensemble des mors 2' et reliée à ce dernier par boulonnage, vissage ou autre, et par une poulie d'entraînement 11 engrenant avec la roue dentée 10, cette poulie 11 pouvant être commandée par l'interrnédiaire d'un dispositif manuel amovible coopérant avec un polygone de manoeuvre 12 prévu dans son arbre de guidage 13 ou d'un dispositif motorisé débrayable agissant également sur l'arbre de guidage 13. Un tel dispositif motorisé débrayable peut se présenter, par exemple, sous forme d'un moteur intégré dans le mandrin 2 et pouvant être embrayé avec ou débrayé de la poulie 11 au moyen d'un embrayage électromagnétique. L'entraînement du mandrin 2 par le moteur 3 est assuré, comme le montrent plus particulièrement les figures 1 et 4 des dessins annexés, au moyen d'une chaîne de transmission 14 coopérant avec un pignon denté de sortie 15 du moteur 3 et avec une couronne dentée 16 montée autour dudit mandrin 2 par l'intermédiaire d'une bague 17 de guidage centré de l'ensemble du mandrin 2 et de la couronne dentée 16 dans le bâti 1 au moyen de paliers de roulement 18. Ainsi, l'ensemble des éléments d'entraïnement, de guidage et de réglage du dispositif conforme à l'invention peuvent être entièrement disposé à l'intérieur du bâti, de sorte que le dispositif conforme à l'invention peut se présenter sous forme d'une machine de faible largeur. Ce dispositif de serrage et d'entraînement en rotation de pièces peut être combiné avec des moyens annexes formant des butées de positionnement ou analogues, ainsi que par des moyens d'approvisionnement en pièces brutes à usiner et de dégagement des pièces usinées, ces différents moyens pouvant être commandés par l'intermédiaire d'un automate programmable géré par le tableau de commande du dispositif. Ainsi, il est possible de réaliser un positionnement des pièces à usiner, ainsi que leur dégagement en fin d'usinage, en une suite d'opérations semi-automatiques, voire automatiques. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un dispositif de serrage et d'entraînement en rotation de pièces particulièrement adapté à l'usinage de pièces relativement importantes et qui perrnet d'intervenir simultanément sur les deux cotés opposés des pièces pour un usinage bilatéral. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de serrage et d'entraînement en rotation de pièces caractérisé en ce qu'il est à accès bilatéral et en ce qu'il est essentiellement constitué par un bâti de support (1) en forme de lunette et par un mandrin (2) à accès bilatéral, monté dans ledit bâti de support (1) et entraîné en rotation par un moteur (3), également monté sur ledit bâti (1). 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mandrin (2) est pourvu de mors (2') à serrage rapide par l'intennédiaire d'un dispositif de commande centralisé (4). 3. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de commande centralisé (4) est constitué, par exemple, par un moyen (5) de déplacement de l'ensemble des mors (2') et par un moyen (6) de commande du moyen d'actionnement (5), ce moyen (6) étant actionné par l'intermédiaire d'un dispositif manuel amovible ou d'un dispositif motorisé débrayable. 4. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen (5) de déplacement de l'ensemble des mors (2') est constitué par un plateau (7) monté concentriquement, avec possibilité de rotation, sur le mandrin (2) et pourvu de rainures spirales (8) destinées à coopérer chacune avec un ergot d'entraînement correspondant (9) d'un coulisseau (2") d'un mors (Z). 5. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen (6) de commande du moyen d'actionnement (5) est constitué par une roue dentée (10), coaxiale au plateau (7) du moyen (5) de déplacement de l'ensemble des mors (T) et reliée à ce dernier par boulonnage, vissage ou autre, et par une poulie d'entraînement (11) engrenant avec la roue dentée (10), cette poulie (11) pouvant être commandée par l'intermédiaire d'un dispositif manuel amovible coopérant avec un polygone de manoeuvre (12) prévu dans son arbre de guidage (13) ou d'un dispositif motorisé débrayable agissant également sur l'arbre de guidage (13). 6. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'entraînement du mandrin (2) par le moteur (3) est assuré au moyen d'une chaîne de transmission (14) coopérant avec un pignon denté de sortie (15) du moteur (3) et avec une couronne dentée (16) montée autour dudit mandrin (2) par l'intermédiaire d'une bague (17) de guidage centré de l'ensemble du mandrin (2) et de la couronne dentée (16) dans le bâti (1) au moyen de paliers de roulement (l 8). 7. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est combiné avec des moyens annexes formant des butées de positionnement ou analogues, ainsi que par des moyens d'approvisionnement en pièces brutes à usiner et de dégagement des pièces usinées, ces différents moyens pouvant être commandés par l'intermédiaire d'un automate programmable géré par le tableau de commande du dispositif.