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Mandrin à .erra.1 automatique.
La présente invention concerne des perfectionnements aux dispositifs, tels que les mandrins, permettant de serrer un objet ou une pièce à travailler, et plus particulièrement un mandrin du type dans lequel les organes qui maintiennent ou entraînent les objets provoquent un accroissement de la force de serrage sous l'effet d'un accroissement de la réaction au couple applique. L'invention sera décrite en rapport avec un appareil à fileter portable pais n'est paa nécessairament
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limitée à ce cas particulier.
On a proposé jusqu'à présent des mandrins ou des dispositifs de serrage à serrage 'automatique comprenant habituelle- ment un ou plusieurs mors qui basculent lorsqu'ils sont soucis à un couple de réaction conte décrit dans les brevets américains n 1.844.616, 1.918.439 et 2.811.366. La présente invention à pour objet un mandrin comprenant deux mors exerçant le serrage, ou plus, qui, lorsqu'un couple est appliqué à l'objet serré dans le mandrin, prennent part à un coulissement provoquant un dépla- cement radial de la partie de ces mors servant au serrage afin d'obtenir un serrage plus efficace de l'objet.
Bien qu'on ait déjà proposé l'utilisation de mandrins comprenant des mors coulissants, comme décrit dans le brevet américain n 2.754.528, ces mandrins présentaient certains inconvénients qui sont éliminés par la présente invention. Par exemple, dans le brevet cité en dernier lieu, seul un mors coulisse à un instant donné et uniquement dans un sens. Dans ce cas, la pièce à travailler est décentrée, ce qui est indésirable. Dans le cas des mors basculants, le pivotement de ces derniers a tendance à entailler la pièce à travailler.
La présente invention permet d'utiliser deux mors ou @@@ (le nombre habituel étant de trois), chacun de ceux-ci se déplaçant automatiquement radialement vers l'intérieur, sans basculer lorsque le couple de réaction entre les mors et la pièce à travailler augmente.
L'invention, ainsi que d'autres avantages de celle-ci, ressortiront de la description de certaines de ses formes d'exé- cation donnée ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en élévation d'un apparail à
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fileter entraîne par un moteur sur lequel est monté le mandrin de l'invention; la Fige 2 est une vu* en plan de cet appareil; la Fig. 3 cet une vue en élévation à plus grande échelle du mandrin retiré de l'appareil des Fig. 1 et 2, une partie de son bottier étant arrachée pour montrer ses organes internes;
la Fige 4 est une vue similaire à celle de la Fige mais prise du côté opposée la Fige 5 est une élévation de cote du mandrins les Fig, 6, 7 et 8 sont des élévations à plus grande échelle de l'un des mors du mandrin, la Fige 6 étant une vue n bout,, la Fig. 7 une vue de côté, et la Fig. 8 une vue en bout prise à l'extrémité opposée à celle de la Fig. 6; la Fige 9 est une vue en coupe selon la ligne 9-9 de la Fig. 7; les Fig. 10 et 11 sont des vues en bout des faces en contact des parties d'un mors, et les fig. 12 et 13 sont des vues schématiques d'une forme simplifiée des mors assurant le serrage.
En bref, l'invention a pour objet un corps ou bottier de mandrin muni de guides radiaux dans lesquels coulissent des mors, ces derniers étant en prise avec un plateau à spirale permettant de régler leur position radiale. Chacun des sors comprend un corps qui est en prise avec les guides et avec le plateau à spirale, et une mâchoire légèrement plus étroite en prise avec la pièce à travailler et montée sur le corps, ces deux parties comprenant des surfaces inclinées s'épousant l'une l'autre ayant pour effet que, lorsque la mâchoire en prise avec la pièce à travailler se déplace latéralement par rapport au corps,
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elle se déplace également radialement vers cette pièce,
ce qui accroît la force de serrage exercée sur cette dernière.
Comme le montrent les Fig. 1 et 2, on utilise dans la forme d'exécution décrite un type d'entraînement à moteur portable comprenant un boîtier 10 pour le moteur muni d'une poignée 11 et d'une détente d'interrupteur 12. Le moteur est alimenté par un cordon 14 et entraîne à son tour un train d'en- grenages, non représenté, placé dans l'extrémité de son boîtier
Une partie 10a du boîtier disposée latéralement supporte ung couronne dentée, non représentée, qui est entraînée par le train d'engrenages et qui, à son tour, fait tourner une filière à fil@ter amovible 16. La partie de bottier contenant la couronne dentée supporte deux barres de guidage 18 qui constituent un support pour le dispositif de serrage ou mandrin 20.
Il est clair que dans le cas présent, le mandrin main. tient en place la pièce à travailler et la filière tourne. On pourrait également inverser cette situation et faire tourner le mandrin on maintenant immobile l'outil qui effectue le travail.
Le mandrin 20 est muni de part et d'autre de deux douilles creuses 22 entourant les barres de guidage 18 et permet- tant au mandrin de coulisser sur celles-ci vers la filière.
Lorsqu'on veut fileter un tuyau ou autre objet au moyen d'un tel appareil, on l'introduit entre les mors du mandrin jusque ce qu'il soit assez proche de la filière au-delà du mandrin. On serre alors les mors du mandrin autour de l'objet et on fait coulisser le moteur et sa filière jusqu'à ce que cette dernière entre en contact avec l'extrémité du tuyau. On met ensuite le moteur sous tension pour faire tourner la filière.
Au tours du filetage du tuyau, le mandrin coulisse sur les
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barres de guidage vers la filière jusqu'à l'arrêt du moteur.
Ce dernier peut être provoqué manuellement ou automatiquement.
Dans le cas considéré, le mandrin empêche la pièce à travailler de tourner.
Comme on peut le voir sur les Fig. 3, 4 et 5, le mandrin comprend un boîtier constitue de deux parties 21a et 21b maintenues ensemble par des vis 23. La partie 21b du bottier est munie de logements 24 maintenant les mors, faisant saillie sur l'un des côtés du bottier et munis de guides rectangulaires 4a disposés radialement dans lesquels coulissent les mors 30 exerçant le serrage,
Comme on peut le voir sur la Fig. 4, un plateau à spirale 26 est monté dans le bottier de manière à pouvoir tour- ner, et est muni de dents 26a sur une de ses faces et de nervures en spirale 26b sur l'autre face.
On peut faire tourner l'anneau à l'aide d'un pignon 27 porté par un axe 27a et placé dans un logement 28 sur le côté du bottier 21a, une poignée 27b étant prévue pour faire tourner l'axe.
Les mors peuvent chacun coulisser dans les guides 24a qui peuvent être munis à cet effet de plaques d'usure 24b lorsque le boîtier est fait d'un métal tendre,
Les Fig. 6 à 8 inclusivement sont des vues de l'exté- rieur des mors qui comprennent un corps pratiquement en forme de parallélépipède rectangle, percé d'un évidement, dont'une face est lisse et l'autre munie de nervures incurvées 30a. Les nervures 30a s'engagent entre les nervures 26b du plateau à spirale qui, lorsqu'il tourne, déplace les mors radialement vers l'intérieur ou vers l'extérieur par rapport à l'axe du mandrin. Les cotés des mors sont munis de rainures peu profondes 30b qui entrent en prise avec les plaques d'usure 24b.
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L'extrémité interne du corps de chaque mors est amie : d'un siège qui supporte une mâchoire 32 permettant le serrage due la pièce à travailler.
Le siège est disposé sur toute la largeur du corps du mors et est formé de plusieurs surfaces rectangulaires 30c et 30d inclinées l'une par rapport à l'autre, ces surfaces étant inclinées alternativement en sens opposés par rapport au siège adjacent, comme représenté dans la Fige 11, et étant disposées transversa- lement sur toute la largeur du corps. Le corps est muni à ses deux bords extrêmes de deux rebords 30e où sont découpés des entail- les 30t pour laisser la place nécessaire aux extrémités de la mâchoire.
Comme an peut le voir ur la Fig. 9, le corps est égale- ment percé d'un évidement 30g qui s'ouvre dans son extrémité opposée au siège et dont l'extrémité interne est fermée par une paroi 30h. La paroi est traversée par une ouverture 30i qui s'ouvre dans le siège médian 30c. Cette ouverture est suffisamment large pour pouvoir être traversée par une vis de fixation destinée à maintenir en place la mâchoire permettant le serrage de la pièce à travailler.
La mâchoire représentée dans les Fig. 7, 9 et 10,com- prend un élément 32a comportant un siège formé également de surfaces 32c et 32d adjacentes, inclinées l'une par rapport à l'autre, complé- mentaires aux surfaces 30c et 30d du corps 30. La mâchoire est légèrement plus étroite, transversalement, que le corps 30. Ses parois sont en retrait en 32b pour laisser place aux plaques d'usure 24b. On a légèrement incliné les c8tés verticaux des parties des surfaces de came qui sont disposées au-dessus des surfaces adjacentes pour laisser un peu d'aisance aux parties de came opposées, évi- tant ainsi que ces surfaces de came ne se coincent l'une contre
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l'autre aux endroits où elles sont disposées côte à côte.
L'extré- mité de la mâchoire est munie d'une surface 32f entrant en contact avec l'objet à travailler, les extrémités de cette surface se prolongeant de part et d'autre de la mâchoire et venant se placer dans les entailles 30f, celles-ci étant assez larges pour que ces extrémités n'entrent pas en contact avec les parois de l'entaille.
La mâchoire est munie d'un taraudage 32g dans lequel on visse une vis de fixation 34, la tête et la partie filetée de la vis étant placées dans l'évidement 30g, la partie filetée traversant librement l'ouverture 30i, pénétrant dans le taraudage 32g et entrant en contact avec une goupille 35 qui traverse transversalement la mâchoire et le taraudage 32g et sert de butée pour la vis, Un ressort conique 36 est disposé autour de la partie filetée, son extrémité la plus étroite entrant en contact avec la tête de la vis et son extrémité la plus large avec la paroi 30h autour de l'ouverture 30i.
Le ressort est comprimé et, par consé- quent, sollicite la vis vers le haut, comme on peut le voir sur la Fig. 9, maintenant le siège de la mâchoire en contact avec le siège du corps. Etant donné que les surfaces des sièges sont inclinées en sens opposés, la mâchoire demeure en position médiane par rapport au corps, comme indiqué à la Fig. 9. -Etant donné que les parties de siège discontinues de la mâchoire entrant en contact avec la pièce à travailler sont disposées entre des parties correspondantes du corps, les côtés des parties de siège du corps entrent en contact avec les côtés des parties de siège de la mâchoire, empêchant un déplacement relatif dans le sens longitudinal de la mâchoire par rapport au corps.
L'extrémité de l'élément de serrage est munie de plu-
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sieurs dents pointues 32h qui peuvent être taillées en pointes de diamant pour empêcher la mâchoire de glisser en quelque sens que ce soit sur l'objet qu'elle maintient, dès que l'objet a été serré.
En vue du fonctionnement, la filière appropriée ayant été montée dans l'appareil, on place le dispositif sur l'extré- mité d'un tuyau ou d'une tige, l'extrémité du tuyau ou de la tige se prolongeant au-delà des mors du coté de la filière. On utilise la poignée 27b pour faire tourner l'axe 27a et le pignon 27 afin de faire tourner le plateau à spirale 26 qui fait se déplacer les mors jusqu'à ce qu'ils entrent en prise avec la tuyau. Comme indiqué précédemment, les sièges en contact l'un avec l'autre des parties des mors empêchent tout déplacement de ces parties l'une par rapport à l'autre dans la direction longi- tudinale, et à l'instant considéré, les ressorts 36 maintiennent les mâchoires au centre des corps.
Au cours de ce serrage prélimi- naire des mors, les surfaces de serrage 32f sont repoussées et entrent en contact étroit avec le tuyau. On déplace ensuite le bottier du moteur et la filière qu'il supporte vers le tuyau ou la tige jusqu'à ce que le tuyau ou la tige pénètre entre les peignes à fileter. On met alors le moteur sous tension et la filière commence à tourner et à tailler le pas de vis.
Au cours du filetage, la réaction au couple appliqué au tuyau augmente et les mâchoires 32 peuvent se déplacer laté- ralement sur la partie de base ou corps 30. Ce déplacement latéral provoque le glissement des surfaces de contact l'une sur l'autre, ce qui a pour effet de faire monter les surfaces de la mâchoire sur les surfaces du corps de sorte que la mâchoire se déplace vers l'intérieur et serre plus fermement le tuyau.
Etant donné que les deux ensembles de surfaces consti-
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tuant les sièges sont inclinés en sens opposée, les mâchoires se déplacent vers l'intérieur indépendamment du sens dans lequel on fait tourner le mandrin. L'angle d'inclinaison des mâchoires détermine l'importance du déplacement vers l'intérieur.
±tant donné que chacune des mâchoires se déplace de la même manière, eîles exercent toutes un Barrage identique et le tuyau n'est pas décentré par rapport à la filière.
Une forme simplifiée des mors est représentée schémati- quement sur les Fig. 12 et 13. Dans ce cas, le corps principal 50 du mors est muni d'un siège d'extrémité 51 qui comprend deux surfaces ;la et 51b qui se recoupent et qui sont inclinées en sens opposés à partir d'une ligne médiane longitudinale du mors.
De marne, la mâchoire du mors entrant en contact avec la pièce à travailler est munie de deux surfaces 52a et 52b incli- nées en sens opposés. Les deux parties du mors sont maintenues ensemble par une vis 53 munie d'un ressort 54 comme décrit précé- demment pour l'autre forme d'exécution. La surface 55 entrant en contact avec la pièce à travailler de la mâchoire est taillée en pointes de diamant.
La Fig. 12 représente le mors en contact avec la pièce à travailler au début d'une opération, et la Fig. 13 montre la mâchoire déplacée latéralement sous l'effet du couple de réaction, le déplacement latéral de la mâchoire provoquant son rapprochement de la pièce à travailler.
Il est clair que la première forme d'exécution décrite présente plusieurs avantages par rapport à la seconde, étant donné que dans la première forme d'exécution il y a contact entre les surfaces sur toute la largeur du mors, alors que dans la deuxième forme d'exécution les surfaces s'écartent l'une de l'autre d'un coté, ce qui provoque une diminution de la stabilité,
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En outrer la @@choire peut se déplace? longitudinalement et n'est arrêté@ que lorsque la partie filent da la vis, qui maintient l'élément de serrage en place, cotre en contact avec les bords de l'ouverture du corps qu'elle traverse.
Il lit bien entendu que divorcée modifications peuvent être Apportiez aux formes d'exécution de l'invention décrites sans sortir du cadre de celle-ci.
REVENDICATIONS.