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Publication number: BE437678A
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Description


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  Mémoire des criptif à l'appui de la demande de brevet pour: "MANDRIN DE SERRAGE AUTOMATIQUE   ".'   
Le présent brevet a pour objet un mandrin de serrage automatique pour machines outils destiné à fixer en vue d'opérations à exécuter par ces dernières, des pièces cylindriques, principalement des tubes. 



   L'invention envisage à cet effet le serrage automatique de la pièce à usiner en utilisant l'action de la force centrifuge sur des masses articulées au mandrin et qui par un mécanisme approprié auxquelles elles sont reliées, opèrent un rapprochement concentrique des mors du mandrin se présentant sous forme de segments annu-   laires,conséquemment   un serrage de la pièce en usinage,lorsque le mandrin est animé d'une certaine vitesse de rotation; à l'arrêt le desserrage s'opérant automatiquement par l'action de ressorts de rappel,   antagonistesà   l'action de la force centrifuge,produite par les masses en rotation envisagées. 



   Divers modes de réalisation répondant à l'objet de l'inven- 
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 tion peuvent être envisagés. A titre d'exemple on décrira dans e 

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 qui suit un mode de réalisation simple et pratique convenant particulièrement bien pour l'usinage de tubes. 



   A cet effet les dessins annexés représentent:
La fig.I une demi vue et une demi coupe suivant EF fig. 4 dans un mandrin automatique exécuté conformément à l'invention. 



   La fig.2 une demi coupe suivant AB   fig.I.   



   La fig.3 une demi coupe suivant AC fig.I. 



   La fig.4 une demi coupe suivant AD fig.I. 



   En se reportant aux figures énumérées ci-dessus,le mandrin automatique comporte une couronne intérieure 1 sur laquelle vient   s'appliquer   extérieurement au moyen des boulons 4 une embase 5 formant son organe de support sur et à la partie tournante de la machine outil. 



   Bur la périphérie extérieure de cette couronne 1 est fixé au moyen des vis 3, un carter de protection 2. 



   La couronne 1 est pourvue dans le sens longitudinal d'au moins deux échancrures ou évidements limités par des pattes 6 entretoisées par un   axe 1   y maintenu par des vis de pression 30. Sur cet axe 7 garni de buselures 8 peuvent pivoter les branches ou pattes 9 de masses ou contrepoids tels que 10, voir fig.I   à   4. Les pattes 9 sont elles-mêmes réunies par de petites entretoises 11 traversant le corps d'un pignon 12 portant une denture 13. Le   pignon¯13.   est ainsi rendu solidaire de la masse 10 et peut pivoter c'est à dire osciller sur l'axe fixe 7. 



   Les dentures 13 sont en prise avec des dentures correspondantes 14 aménagées longitudinalement en forme de crémaillère sur la périphérie extérieure d'une bague 15 pouvant coulisser intérieurement sur la face intérieure de la couronne 1. 



   A cet effet, la bague 15 comporte une série de perforations 16 dans lesquelles s'introduisent les broches de guidage 17 fixées dans l'épaisseur de la couronne 1 et y maintenues par des vis de pression 32. 



   D'autre part, la bague 15 et la couronne 1 comportant en regard les unes des autres,des'perforations 19,respectivement 20 dans   les-   quelles sont disposés des ressorts de rappel de compression   18   in- 

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 troduits dans la couronne l,par les logements des vis 33,formant et de réglage les organes de retenue/des dits ressorts 18. La bague 15 comporte en outre   un(-   flasque ou couvercle de fermeture extérieure 24 main- tenu par les vis 25 et servant en outre à immobiliser ou à caler avec le concours d'un épaulement de retenue-23 ménagé sur la péri- phérie intérieure de la   die   bague 15, un anneau   26   faisant office de coin et qui est ainsi rendu solidaire de la bague 15. 



   Sur la périphérie intérieure de la couronne 1 est disposé un anneau 27 semblable à l'anneau 26 et bloqué dans la couronne 1 contre un épaulement de cette dernière. 



   Sur les faces 28 de l'anneau   26   et 29 de l'anneau 27 incli- nées en sens inversé prennent contact les faces extérieures carrés- pondamment inclinées de mors 21 comportant sur leurs faces radia- les en regard des perforations dans lesquelles s'engagent par moi- tié les extrémités de ressort à compression 22,faisant affice de ressort de rappel pour écarter les dits mors 21 de l'axe de ro- tation. 



   Le tube à serrer ou autre pièce cylindrique --- représenté en pointillé par 31 et la machine au repos, peut être introduit ou retiré aisément ¯dans ou de l'espace intérieur formé par les mors 21. 



   Le fonctionnement s'opère comme suit : 
La pièce par exemple le tube 31 étant introduit dans le man- drin comme représenté aux dessins et la machine sont mises en mar- che, le mandrin est animé d'une certaine vitesse de rotation. Sous l'action de la force centrifuge les masses ou contrepoids   10   os- cillent vers l'extérieur et occupent par exemple la position 10', en entrainant dans un déplacement angulaire correspondant le pignon 12 qui par sa denture .13, en prise avec la denture 14 en crémaillère de la bague 15,oblige cette dernière à se déplacer longitudinale- ment en coulissant intérieurement sur la couronne l,vers la gauche, cas des fig.2,3,4 en oomprimant les ressorts tels que 18. 



   Ce déplacement de la bague 15 a pour effet d'entrainer avec elle la bague 26 faisant office de coin et conséquemment de faire 

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 glisser vers l'intérieur du mandrin dans le sens radial les mors   2I,qui   reposent sur les faces inclinées en sens contraire   28   respectivement 29 des anneaux mobile 26 respectivement fixe 27.Il s'ensuit que l'anneau 26 se rapprochant de l'anneau 27 les mors 21 sont déplacés simultanément vers le centre en comprimant les petits ressorts 22,pour finalement venir se bloquer sur la périphérie extérieure de la pièce en usinage par exemple un tube 31   cogme     re-   présenté. 



   On comprend que plus la vitesse de rotation sera élevée plus grande sera l'intensité du serrage des mors 21 sur le tube 31. 



  A l'arrêt de la machine les mors 21 sous l'action des ressorts de rappel 18 et 22 ont repris la position qu'ils occupent aux dessins annexés,ce qui permet de retirer le tube 31 et de replacer un autre tube pour l'opération d'usinage envisagée. 



   Le fonctionnement du mandrin se présente alors à nouveau comme décrit ci-dessus et ainsi de suite. 



   Dans le mode de réalisation envisagé on n'utilise que deux masses ou¯contrepoids tels que 10 placés en opposition, mais on peut en   envisagerpar   exemple trois placés à 1200 ou un plus grand nombre suivant le diamètre du mandrin,la vitesse de la machine,la force de serrage des mors 21 en rapport avec le genre d'usinage prévu. 



   On peut bien entendu réaliser les masses 10 par exemple par un assemblage de plaques34,maintenues par des vis 35 de manière à permettre un réglage de l'intensité du serrage pour une vitesse donnée. Comme déjà signalé l'action antagoniste des ressorts 18 sera réglée par l'engagement plus ou   moins   accentué des vis 33. 



   Il va de soi que d'autres détails de construction,la nature des matériaux utilisés,les formes et dimensions de ceux-ci peuvent varier comme il convient suivant les applications en vue. 



   D'autres conceptions que celle représentée peuvent aussi être facilement réalisées sans que pour cela on s'écarte du cadre du domaine du présent brevet pouvant se caractériser par ce qui suit.

Claims

REVENDICATIONS I) Mandrin de serrage automatique pour pièces cylindriques principalement pour tubes ou analogue animé d'un mouvement de rotation avec la machine outil à laquelle il est adapté, caractérisé en ce qu'il comprend une couronne portant des axes sur lesquels peuvent se déplacer angulairement sous l'action de la force centrifuge,des masses ou contrepoids qui à leur tour par un mécanisme approprié provoque-.,- le déplacement concentrique ou en sens radial de mors ou coussinets de serrage formant une sorte de buselure intérieure extensible en sens radial soumise à l'action de ressorts de rappel appropriés antagoniste à l'action développée par la force centrifuge exercée sur les masses ou contrepoids envisagés.

2) Mandrin de serrage automatique selon la revendication I, caractérisé par une forme de réalisation comprenant: a) une couronne intérieure de section en forme de fer cor- nière animée d'un mouvement de rotation comportant dans le sens longitudinal des échancrures ou évidements limités par des oreilles ou pattes entretoisées par un des axes sur lesquels sont articulés des masses ou contrepoids entrainant dans leur déplacement angulaire sous l'action de la forcie centrifuge, des pignons engre- nant avec les dentures en forme de crémaillère,ménagée en sens longitudinal à la périphérie extérieure d'une bague concentrique susceptible de coulisser intérieurement par rapport à la couronne qui est pourvue à cet effet de broches de guidage et de ressorts de rappel.

b) Sur la bague coulissant par rapportà la couronne et sur sa périphérie intérieure est encastré et fixé par un flasque ou pouverole annulairerapporté au moyen de vis,un anneau de section en .forme de coin dont la face inclinée est en contact avec des faces correspondamment inclinées de mors ou coussinets de serrage dont l'ensemble forme une buselure extensible,grâce à la présence de ressorts de compression emboités par moitié dans les perforations en regard de deux mors ou coussinets voisins. <Desc/Clms Page number 6> c) Sur la couronne intérieure est disposé un anneau de section en forme de coin dont la face inclinée est disposée en sens inverse de celle de l'anneau solidaire de la bague coulis- sante.

d) Les mors ou coussinets de serrage formant la buselure extensible comportent extérieurement et dans le sens longitudinal des faces inclinées en sens inverse reposant sur les faces corres- pondamment inclinées des anneaux de section en forme de coin solidaires respectivement de la couronne intérieure et de la bague coulissant par rapport à cette dernière sous l'effort de la force centrifuge agissant sur les masses ou contrepoids ou de celle ré- sultant des actions antagonistes provoquées par les ressorts de rappel logés dans la couronne intérieure et par les ressorts de rappel emboités par moitié dans les perforations des faces radiales annulaires des mors ou coussinets de serrage.

3) Mandrin de serrage automatique suivant les revendica- tions I et 2, caractérisé en ce que les masses mobiles sont réglables.

4) Mandrin de serrage automatique,suivant les revendications I et 2,caractérisé en ce que les ressorts dont l'action est antagoniste à celle des masses en mouvement,sont réglables.

5) Des formes de' réalisation des revendications 1 à 4, empruntant en tout ou en partie les éléments caractéristiques qui y sont mentionnés.