Douille de serrage
La présente invention a pour objet une douille de serrage pour barres, comprenant au moins trois mâchoires de serrage engageant les barres espacées circonférentiellement autour de l'axe de la douille et présentant une surface périphérique conique coopérant avec la surface intérieure correspondante d'un manchon lors du serrage de la douille, qui comporte également des éléments d'espacement disposés entre deux mâchoires de serrage voisines.
Une douille de serrage déterminée est prévue dans le mandrin d'une machine-outil pour serrer des barres d'une gamme de dimensions limitée, par exemple avec une différence de 3 mm environ entre les diamètres maximal et minimal autorisés pour une douille. Comme les barres sont couramment fournies avec des diamètres variant par millimètres dans des dimensions allant de 4 mm environ à plus de 50 mm, on doit prévoir un grand nombre de douilles de serrage, correspondant chacune à une plage de 3 millimètres par exemple. Le nombre des douilles à mâchoires différentes est alors en fait de l'ordre de vingt, qu'on utilise en général dans une série de trois ou quatre mandrins de dimensions différentes.
La présente invention a pour but de fournir une douille de serrage permettant de réaliser une réduction dans le nombre des mâchoires et des éléments d'espacement nécessaires pour couvrir une gamme de dimensions déterminée de barres.
La douille de serrage selon l'invention est caractérisée en ce que les éléments d'espacement ont eux-mêmes la forme des mâchoires, avec surface périphérique conique correspondante, mais d'une épaisseur radiale inférieure, de manière à permettre leur utilisation comme mâchoire dans le même manchon, pour le serrage de barres d'une dimension transversale supérieure.
Une forme d'exécution de la douille objet de l'invention est décrite ci-après, à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé dans lequel:
La fig. 1 est une vue en perspective d'un mandrin de serrage comprenant la douille de serrage.
La fig. 2 est une coupe transversale du mandrin illustréàlafig. 1.
Les fig. 3 et 4 sont des vues respectivement en bout et de profil de la douille de serrage.
Le mandrin de serrage est constitué par un corps comprenant un carter extérieur 7 dans lequel est monté, en vue d'un coulissement axial, un manchon 8, pour la fermeture des mâchoires. Le manchon 8 est déplacé suivant l'axe du carter 7 par le moyen d'une bague 9 engagée par un plongeur fileté 10 se déplaçant radialement et se vissant dans le carter.
Le manchon de fermeture 8 est intérieurement conique et loge une douille de serrage 11 de dimension périphérique correspondante destinée à recevoir une barre 14 (fig. 1).
La douille 11 comprend d'une part trois mâchoires de serrage 12, réparties régulièrement autour de son axe, et d'autre part trois éléments d'espacement 15 des mâchoires, chaque élément d'espacement 15 étant disposé entre deux mâchoires 12 voisines.
Chaque élément d'espacement 15 présente une péripérie tronconique 15a, similaire à la périphérie tronconique 12a des mâchoires 12, mais, comme on le voit à la fig. 3, l'épaisseur radiale r des éléments d'espacement 15 est inférieure à l'épaisseur radiale R des mâchoires de serrage 12. Cette différence d'épaisseur permet d'utiliser les éléments d'espacement 15 avec le manchon de fermeture 8 pour le serrage d'une barre de diamètre plus grand, une fois les mâchoires 12 retirées et remplacées par d'autres éléments d'espacement. Les mâchoires 12 et les éléments 15 sont encerclés par deux joncs circulaires amovibles 16 et 17 contre lesquels les mâchoires et élé ments d'espacement sont poussés élastiquement par des ressorts d'écartement 18 disposés entre les mâchoires et les éléments d'espacement.
Les joncs 16 et 17 assemblent de manière amovible les mâchoires de serrage 12 et les éléments d'espacement 15 de la douille.
Dans une variante, on peut remplacer le jonc antérieur 16 par une bague cylindrique. Après démontage du jonc 17, il est alors aisé de dégager les extrémités antérieures des mâchoires et des éléments d'espacement, hors de cette bague.
Les mâchoires de serrage 12 et les éléments d'espacement 15 présentent des faces d'engagement des barres 12b et 15b, qui sont planes. Ces faces permettent de serrer des barres rondes sur trois génératrices ou des barres hexagonales sur trois plats.
La douille de serrage 11 et le manchon 8 coopérant par des surfaces coniques, un déplacement vers la droite du manchon 8 (fig. 2) provoque le serrage des mâchoires 12 sur la barre 14, les éléments d'espacement 15 assurant une répartition angulaire régulière des mâchoires de serrage 12 sans participer eux-mêmes au serrage.
La course axiale limitée du manchon 8 permet par exemple de serrer dans de bonnes conditions entre les trois mâchoires 12 des barres circulaires d'un diamètre compris entre 24 et 27 millimètres, ou des barres hexagonales présentant une dimension sur plats comprise entre ces limites.
L'épaisseur radiale 2 des éléments d'espacement 15 est par exemple inférieure à l'épaisseur radiale R des mâchoires de serrage 12 d'une quantité e approximativement égale à 3 millimètres, correspondant à la différence entre les dimensions de serrage minimum et maximum autorisées pour les mâchoires.
De la sorte, une fois les mâchoires 12 enlevées, les éléments d'espacement 15 de même forme générale mais d'épaisseur radiale moindre peuvent à leur tour être employés en coopération avec le manchon 8 pour serrer des barres de 27 à 30 millimètres. De nouvelles pièces d'espacement, d'épaisseur radiale encore plus réduite et pouvant à leur tour constituer des mâchoires de serrage sont alors intercalées entre les éléments 15 travaillant comme mâchoires.
Par un choix approprié des épaisseurs relatives des différentes pièces, il est possible d'obtenir que les éléments d'espacement utilisés à leur tour comme mâchoires permettent le serrage de barres dans des gammes de dimensions se prolongeant d'une manière continue.
Grâce au fait que les éléments d'espacement peuvent servir de mâchoires de serrage pour une autre gamme de dimensions, on peut réduire le nombre des constituants nécessaires à l'établissement d'un jeu complet de douilles permettant le serrage des barres de toutes dimensions usuelles.
L'échange progressif des mâchoires fait que les faces d'extrémité intérieures des pièces d'espacement ne sont toujours que peu en retrait des faces d'engagement des barres des mâchoires, de sorte que même en position ouverte de la douille, la barre à serrer est déjà bien guidée par l'ensemble de la douille et ne peut se placer de travers dans cette dernière.
Le serrage des barres rondes sur trois génératrices réalisé par les mâchoires à face d'engagement plane représentées assure une répartition régulière des charges entre les différentes mâchoires. La fabrication des mâchoires est aussi plus aisée du fait de la présence de ces faces planes. Dans une variante, les faces d'engagement pourraient cependant aussi être usinées en forme de cylindre creux par exemple.
On note que la disposition représentée dans laquelle les mâchoires 12 et les pièces d'espacement 15 ont une section transversale en forme de secteur de cercle tronqué de même angle d'ouverture, d'environ 600, facilite la fabrication en série de ces pièces, avec de faibles pertes de matière et un outillage plus réduit.
Des études ont montré que grâce aux différentes dispositions nouvelles de la douille décrite, il était possible d'abaisser de manière importante le prix de revient des pièces nécessaires à l'établissement d'un jeu complet de douilles.
Du fait de la réduction du nombre des pièces, et de leur plus grande facilité de fabrication en série, l'économie peut atteindre 40 o/o de l'équipement traditionnel correspondant.