<Desc/Clms Page number 1>
MANDRIN POUR MACHINES-OUTILS.
La présente invention se rapporte aux mandrins pour machines- outils, employés pour attacher l'outil aux machines à forer, à aléser., à ta-' rauder, à fileter et d'autres opérations d'usinage, les mandrins étant con- çus en sorte de supporter de façon mobile ou immobile les mèches, alésoirs, tarauds, filières ou d'autres outils pour l'opération envisagée.,
Plus particulièrement, l'invention se rapporte aux mandrins du type susdit, incorporant un accouplement à glissement, capable de glisser lorsque l'outil est serré ou bloqué pendant son travail, en sorte que l'ou- til et les autres organes sont protégés contre l'endommagement ou la destruc- tion par l'entraînement persistant de la machine.
L'invention concerne un mandrin du type comprenant un accouple- ment à glissement, caractérisé en ce que l'accouplement est logé dans un boî- tier, et que le mandrin est muni d'un dispositif de graissage fermé intérieur, comportant un réservoir d'huile prévu à l'intérieur de 1-'accouplement, et com- muniquant avec des surfaces relativement mobiles de l'accouplement et du boî- tier, et également avec les éléments interengagés de l'accouplement même.
L'invention concerne également un mandrin du type comprenant un accouplement à glissement, incorporant un support facilement interchangeable présentant une douille, capable de recevoir un élément d'adaptation pour l'ac- couplement à glissement, ou un outil, et caractérisé par une ou plusieurs clés mobiles, faisant normalement saillie vers l'extérieur de ladite douille et logées dans des rainures de l'élément d'adaptation, ou de l'outil, le support comportant également un anneau pouvant être glissé sur la douille entre des positions, dans l'une desquelles il bloque les clés dans leur position norma- le, et dans l'autre desquelles il libère les clés en sorte qu'elles peuvent
<Desc/Clms Page number 2>
se déplacer vers l'extérieur,
afin de désengager Isolement d'adaptation, ou l'outil.
Le mandrin peut comporter un mandrin proprement dit pour un ta- raud ou un autre outil à tête et tige, ledit mandrin proprement dit compor- tant un dispositif diamétralement libre à mâchoires réglables par vissage, pour serrer la tête de - et transmettre le mouvement à - l'outil, ou recevant la réaction de 130util, provenant de la pièce à usiner, mais sans participer à son centrage, et un dispositif à coins pour serrer la tige et centrer l'outil, mais sans participer à l'entraînement ou à la réaction provenant de la pièce à traiter.
Le dessin annexe représente un exemple d'exécution non limita- tif de l'objet de la présente invention.
La figure 1 est une coupe radiale longitudinale d'un mandrin com- plet pour le serrage et l'entraînement de tarauds; la figure 2 est une coupe radiale longitudinale d'une partie des éléments illustrés à la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1.
Suivant ces figures, l'objet de l'invention se compose d'un sup- port facilement interchangeable, comprenant une tige à et une douille 2 com- binées.La tige peut être introduite complètement dans - et rendue solidaire en 6 par une clavette à - l'axe moteur (non représenté) de la machine-outil, de la façon usuelle. Dans la douille 5 est introduit un élément d'adaptation 1.
Le moyen pour assurer et transmettre le couple moteur à Isolément d'adap- tation 7, comprend une paire de clés diamétralement opposées en forme de seg- ment, ces clés pouvant coulisser radialement dans des lumières 9, prévues dans la paroi cylindrique de la douille . Dans leur position normale intérieure (voir figures 1 et 3), lesdites clés viennent à fleur avec la surface exté- rieure 5A de la paroi de la douille, et elles sont logées dans des rainures en forme de segment 10 de Isolément d'adaptation 7, les faces planes SA des clés prenant appui sur les fonds planes 10A desdites rainures.
Un anneau de verrouillage 11, coulissant sur la douille, solli- cite normalement les clés vers leur position dans les lumières 9 et dans les rainures 10. Le mouvement dE glissement de l'anneau est limité par des bagues d'arrêt, disposées dans des rainures périphériques de la surface exté- rieure 51 de la douille. L'anneau 11 présente un contre-forage ou une embou- chure 13, qui vient en regard des clés, lorsque 1-'anneau est complètement déplacé (c'est-à-dire vers la gauche à la figure 1) de sa position normale, les clés 8 étant alors libérées en sorte qu'elles se déplacent radialement vers l'extérieur en se dégageant de l'élément d'adaptation 7, ce dernier é- tant découplé de la douille.
Pour faciliter le taraudage (ou filetage) un léger jeu est laissé' entre une face latérale 8A de chaque clé et sa rainure 10. Cet espace forme donc un jeu axial limitée permettant le réglage automatique du taraud (ou de la filière) lors de son engagement avec ur. pas de vis déjà entamé ou exécuté partiellement.
En utilisant le support facilement interchangeable, l'opérateur peut enlever l'élément d'adaptation 1. et le remplacer par un autre, une mèche, ou un autre outil, en reculant tout simplement Panneau 11, et, lorsque les clés 8 sont déplacées complètement vers l'extérieur, enlever l'élément d9adap- tation. Il peut alors introduire Isolément d'adaptation, la mèche, ou l'autre outil de rechange, et glisser l'anneau dans sa position de verrouillage. Les clés 8 peuvent très facilement être -déplacées vers l'extérieur par l'opérateur, en faisant tourner 1-'élément d'adaptation par rapport à la douille 5.
<Desc/Clms Page number 3>
Etant donné que le support facilement interchangeable -IL-5 peut être applique comme support universel pour toute'une série d'éléments d'adap- tation, incorporant eux-mêmes un support pour toute une série de tarauds ou d'autres outils, le nombre total d'outils applicables en combinaison avec ledit support facilement interchangeable, est très important.
Ce nombre total applicable à une machine peut encore être augmente en disposant d'une série de supports facilement interchangeables 4-5, appropriés à différents genres ou calibres d'éléments dadaptation 7 ou d'ou- tils.
Par l'engagement positif des clés 8 dans la douille 5 et les rainures 10 de Isolément d'adaptation (ou de l'outil), le relâchement entre le support facilement interchangeable et Isolement d'adaptation (ou de l'outil) est exclu, une tendance très sérieuse à ce relâchement existant lorsque l'accouplement à glissement (décrit ci-après) glisse lors de l'accomplissement de sa fonction de sécurité.
D'élément d'adaptation 7 est équipé du premier accouplement à
EMI3.1
glissement, formé de deux éléments d'accouplement à engrènement JA-12, présen- tant chacun des éléments d'engagement mutuel 16, lesdits éléments d'accouple- ment étant sollicités élastiquement dans leur position dgengagment par un dispositif à ressort de compression, formé en l'occurrence par un ressort hé- licordal 17 en métal, un bloc cylindrique 18 en caoutchouc ou une autre ma- tière élastique appropriée, et une bague coulissante 19,disposée entre le ressort 17 et le bloc 18.
Les éléments d'accouplement coopérants se consti- tuent chacun d'un bossage en forme de came (voir figure 1) profilé en sorte d'être capable de transmettre le mouvement de rotation en deux directions, mais de glisser lorsque la rotation du taraud (ou de l'autre outil) rencontre une résistance exagérée.
EMI3.2
L'élément d'adaptation i en forme de boîtier présente une paroi d'about de forte épaisseur 7A et un manchon cylindrique 7B, sur lequel est vissé un écrou en forme de fourreau 20 destiné à régler la pression, appli-
EMI3.3
quée sur l'accouplement à glissement par le dispositif élastique 17-18-ào L'élément d'adaptation en forme de boîtier renferme donc laccouplement et les éléments 14 à J.2 du dispositif élastique, et il renferme en outre un bout d'axe central, présentant un bout carré 21, un tronçon intermédiaire cannelé 22, et un tronçon cylindrique 22 muni d'un ou plusieurs rainures de graissa- ge 24.
Ledit bout carré pénètre dans un orifice approprié de la paroi d'about
EMI3.4
'lA de 1-' élément d'adaptation et transmet le mouvement à.1-9axe, le tronçon can- nelé traverse et entraîne le bloc élastique et Isolement entraîneur 14 de 19 accouplement, cet élément 14 pouvant coulisser sur ledit tronçon fileté., Le tronçon cylindrique peut tourner et glisser librement dans un trou borgne
EMI3.5
de Isolément d'accouplenent entraîné 12.. Ce dernier se termine sur un tou- rillon 15A conçu comme moyen de liaison pour le mandrin proprement dit du taraud (ou de 1?outil). Un roulement à billes 26 est interposé comme butée entre l'écrou en forme de manchon 20 et Isolément entraîné 15.
On remarquera donc que le mouvement de rotation est transmis du
EMI3.6
support facilement interchangeable 1,:, via les clés en forme de segment-8, la paroi d'about 71 du boîtier de Isolément d'adaptation, les tronçons 21- 22 de 3.'axe central, le bloc élastique 18, et les éléments entraîneur et en-
EMI3.7
traîné respectivement 14-J.2 de 19accouplement, au tourillon-moyen de liaison leva. En plus, l'effet de réaction est transmis du tourillon-moyen de jonction A, via les éléments entraîné et entraîneur respectivement 5l de l'accou- plement, le dispositif de ressort à compression 18, 19, 17, et la paroi d'about 7A, au support facilement interchangeable 5-4.
On remarquera donc que ces différents éléments constitutifs sont disposés relativement, en sorte d'être maintenus rigidement en alignement axial pendant les différentes sollicitations créées par l'opération, et que les éléments qui, par relâchement, tendent à enlever cette liaison rigide,
<Desc/Clms Page number 4>
sont le boîtier de Isolement d'adaptation et les éléments d'accouplement rela-
EMI4.1
tivement mobiles 1-, logés dans ledit boîtier.
Dans 13exemp1e illustré, cette tendance est réduite, en disposant, dans le manchon 7B de l'élément d'adaptation, un fourreau d'alignement très mince 27 en fonte de fer, et en réalisant les surfaces cylindriques des éléments d'accouplement (en acier) de façon telle qu'ils s'ajustent rigoureusement dans ledit fourreau 27, ce dernier formant ainsi un coussinet pour lesdits éléments d'accouplement. Cet ajustement peut pratiquement être réalisé en faisant un choix judicieux de la matière du fourreau d'alignement, ce dernier étant préférablement exécu-
EMI4.2
té en une fonte de fer connue généralement sous le nom de 'fi'elen.....te".
La compacité et la rigidité axiales de l'ensemble sont favorisées par le fait, que les éléments J.2-22 à l'intérieur de l'élément d9adaptation 2, s9étendant sur la profondeur complète de la douille profonde .5., et que Isolément d'adaptation lui-même s9ajuste rigoureusement dans la douille 5 également sur la profondeur complète de cette dernière. Moyennant ces dis-
EMI4.3
positions, on obtient donc un support facilement interchangeable !t-i, lequel malgré ses avantages pratiques considérables, n'augmente pas notoirement la longueur de 1-'ensemble, ni réduit sa rigidité.
L'usure des parties relativement mobiles à l'intérieur du boîtier de Isolément d'adaptation est réduite par un dispositif de graissage incorporé. Ce dernier se compose d'une chambre annulaire 28, formant un réservoir d'huile. Cette chambre est formée dans les deux éléments d'accouplement 14-
EMI4.4
entoure le tronçon de l'axe central, et est entourée des éléments d'ac- couplement coopérants 16. L9huile pénètre entre ces derniers, et en'tre les surfaces relativement mobiles des éléments d'accouplement J.â:-12 et du four- reau d'alignement 27, en sorte de lubrifier les surfaces desdits éléments.
La ou les rainures de graissage longitudinales de l'axe central constituent des passages d'huile entre le réservoir et l'extrémité de l'orifice de l'é- lément d'accouplement entraîné. L'étanchéité du dispositif de graissage est assuré par des éléments de scellage, constitués par une bague 29 prévue sur Isolément d'accouplement entraîné, par une bague 30 en caoutchouc, serrée sur un élément métallique et disposée sur Isolément d'accouplement entraîneur 14, et par une rondelle 31 serrée également sur un élément métallique, et s'ajus- tant par glissement sur le tronçon cannelé 22 de l'axe central, cette rondel-
EMI4.5
le daéts,ncshéité 33;
étant coincée entre le bloc élastique 18 et l'anneau .J.2., disposé entre la rondelle 31 et le ressort à compression z. les deux bagues de scellage 29-30 prennent appui sur la paroi intérieure du fourreau d'alignement 27, et forment les arrêts extérieurs du système de graissage . La rondelle 31 constitue l'arrêt intérieur du système de graissage-.
En faisant un choix judicieux du lubrifiant (notamment 1?huile
EMI4.6
connue comme huile "à pression extrêmes'), on obtient entre les éléments d'ac- couplement coopérants 16 un film d'huile qui réduit sensiblement 19usure des- dits éléments lorsqu'ils passent 1?un sur l'autre, pendant le glissement re- latif. L9huile ne sert donc non seulement de lubrifiant, mais également d'a-
EMI4.7
mortisseur de chocs entre les éléments d'accouplement Jll:-12. On utilise une quantité d'huile prédéterminée, inférieure a la capacité du système, en sor- te que l'huile ne peut entraver le réglage du ressort à compression, mais offre une résistance au déplacement soudain lorsque les éléments d'accouplement passent 1'un sur 1-'autre.
Le mandrin proprement dit 32 pour le taraud se compose d'un corps,
EMI4.8
présentant à un de ses bouts un fausset 32A, capable de spajuster autour du tourillon 15A. solidaire de Isolément d'accouplement 5, le tourillon 15A et le fausset 32A étant reliés par une clavette 33. Le mandrin proprement dit
EMI4.9
comprend deux dispositifs, dont 1-'un s9engage avec la tête carrée tel du ta- raud et entraîne le taraud T, et dont 1-'autre s'engage avec - et centre - la tige circulaire T2 du taraud. Le premier dispositif susdit se compose d'un ensemble comportant deux mâchoires à paroi plane 34 et une vis de réglage 35, présentant un filet gauche 35A et un filet droit 35B coopérant avec les mâchoires
<Desc/Clms Page number 5>
respectives.
Ces éléments sont disposés en sorte que les mâchoires peuvent
EMI5.1
être sollicitées afin de serrer le bout du taraud. Leensemble 24-22 peut cou- lisser diamétralement par rapport au mandrin 32. Le deuxième dispositif sus- dit comporte quatre coins angulairsment équidistants 3, présentant chacun une surface d v agrippement 6. et une surface de réglage inclinée .36B. Ces dis- positifs pénètrent dans des encoches radiales 37 du corps du mandrin propre- ment dit et leurs surfaces inclinées sengagent avec des surfaces inclinées
EMI5.2
complémentaires 2ZB du mandrin. Un écrou de réglage 3e, vissé sur hextrémi- té du corps du mandrin, s'engage avec les coins 36. En serrant ou en déser- rant l'écrou 38 d'une quantité appropriée, l'opérateur peut mettre les dispo- sitifs susdits en position d'engagement avec la tige du taraud.
On remarquera donc que le premier dispositif 34-35 se serre autour du bout du taraud, et
EMI5.3
se centre automatiquement, tandis que le deuxième dispositif "6 .m,, centre rigoureusement le taraud. Un tel mandrin proprement dit peut être adapté à un grand nombre de tarauds de calibre différent;ainsi par exemple, un seul mandrin peut être appliqué pour des tarauds de 3/811 à 1 1/4".
Dans l'"xemple susdécrit, l'ensemble des éléments de serrage a été décrit spécialement en relation avec le serrage et.l'entraînement de tarauds. Il va desoi que, comme dit ci-devant, l'objet de 1?invention peut éga-
EMI5.4
lement être appliqué pour 13entraînement d-"autres outils. Ainsi par exemple, le mandrin proprement dit 32 peut être utilisé comme support pour les petites
EMI5.5
mèches c9est-à.-dire celles de 1/2" de diamètre, ou moins. En outre, une filiè- re peut être montée dans Isolément d'adaptation 7 en place du mandrin de ser- rage pour le taraud, cette filière incorporant un élément, muni d'un fausset approprié au tourillon z de le'élément d'adaptation.
On peut également atta- cher à 1?élément d'adaptation d'autres supports d'outil, et pour des opérations où Inapplication d'un élément d'adaptation à accouplement de sécurité n'est pas nécessaire, on peut appliquer un outil dont les formes et dimensions sont identiques à celle du bout 71 de l'élément dadaptation, en sorte que l'outil peut être relié directement au support facilement interchangeable 4- 5.
L'exemple d'exécution susdit a été décrit en combinaison avec une machine-outil à axe rotatif, mais il est évident que l'invention s'étend également aux autres machines telles que les tours par exemple, où l'outil est immobile et sollicite une pièce à traiter rotative, dans lequel cas le dispositifd'attache, au lieu de transmettre le mouvement de rotation, reçoit la réaction de l'outil provenant de la pièce à traiter., REVENDICATIONS.
1.- Mandrin pour machines outils et du type comprenant un accou-
EMI5.6
plement à glissement, caractérisé en ce que 1-laccouplement est logé dans un boîtier, et que le mandrin est muni d'un dispositif de graissage fermé inté- rieur, comportant un réservoir d'huile prévu à l'intérieur de l'accouploeaent, et communiquant avec des surfaces relativement mobiles de leaccouplement et du boîtier, et également avec les éléments interengagés de 19accouolement même.