MANDRIN DE SERRAGE POUR LA FABRICATION- DES AMPOULES ET AUTRES APPLICATIONS
La présente invention se rapporte aux mandrins de serrage pour la fabrication des ampoules et autres applications, du type dans lequel des doigts de serrage de l'ampoule sont solidaires d'axas pivotants parallèles à l'axe de l'ampoule.
L'invention a pour objet un mandrin de ce type pouvant s'adapter sur tous types de machines, avec un encombrement réduit et une faible usure .
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axas sont entraînés en rotation dans un sens ou dans l'autre pour le serrage ou la relâchement de l'ampoule par commande en translation axiale dans
un sens ou dans l'autre de la dite surface. Grâce à cette disposition, la commande des doigts est simple, robuste, et efficace, tandis que l'encombrement notamment diamétral du mandrin est réduit.
Dans une forme d'exécution, un bloc monté coulissant qôaxialement, par rapport à l'ampoule porte deux surfaces d'inclinaison contraires se faisant suite axialement et coopérant respectivement avec deux bras qui sont solidaires de chaque axe pivotant et qui s'étendent dans deux plans espacés perpendiculaires à cet axe
En variante, chaque axe pivotant porte un bras perpendiculaire pourvu d'une extrémité arrondie, la dite extrémité arrondie étant engagée
dans un logement annulaire défini entre deux surfaces parallèles inclinées
de révolution autour de l'axe de l'ampoule et formées sur un bloc monté coulissant axialement pour le serrage ou le relâchement de l'ampoule.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui. 'lE suivre de formes d'exécution choisies à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mandrin selon 1' invention ; la figure 2 est une vue de dessus correspondante ; la figure 3 est une vue partielle en élévation du mandrin en position de non serrage de :1-' ampoule ; la figure 4 est une vue partielle en élévation du mandrin en position de serrage de l'ampoule ;
les figures 5 et 6 sont des vues correspondant respectivement
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de ces figure s ; la figure 7 est une vue partielle en élévation illustrant le montage de mandrins selon l'invention sur une machine ; la figure 8 est une vue en plan correspondante suivant les flèches VIII-VIII de la figure 7 ;
les figures 9 et 10 sont des vues analogues aux figures 3 et
5 mais concernent une variante de réalisation du mandrin, la figure 10 étant une vue en coupe suivant la ligne X-X de la figure 9; la figure 11 est une vue analogue à la figure 1 mais concerne une autre variante de mandrin ; la figure 12 est une vue de dessus correspondante, avec une partie arrachée et montre le mandrin en position de serrage.
Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 8, qui concerne à titre d'exemple une application de l'invention aux machine s à fabriquer les ampoules, on voit aux figures 7 et 8 une partie d'une telle machine. Cette machine comporte une rangée circulaire horizontale supérieure 20 de mandrins 21 et une rangée circulaire horizontale inférieure 22
de mandrins 23, les mandrins 23 étant respectivement à l'aplomb des mandrins 21 et identiques à ceux-ci mais inversés. Les deux rangées 20 et 22 sont entraînées en bloc en rotation autour de leur axe vertical commun - (non représenté), tandis que chaque couple de mandrins 21-23 est entraîné en rotation autour de son propre axe vertical.
Chaque mandrin 21 ou 23 comporte un passage axial dans lequel s'étend normalement le tube de verre à ampoules, et des moyens de serrage du tube mobiles entre une position de serrage et une position de dégagement.
La fabrication des ampoules avec une telle machine est réali-
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engagées dans les passages des mandrins supérieurs 21. Au début du cycle de fabrication chaque canne est bloquée par le moyens de serrage du mandrin supérieur correspondant 21, puis ceux-ci sont relâchés par une commande appropriée et la canne descend par gravité dans le mandrin inférieur 23 en regard dont les moyens de serrage se ferment sous l'effet d'une commande.
le tronçon de canne compris entre les rangées 20 et 22 subit des traitements thermiques et mécaniques appropriés qui confèrent à ce tronçon la forme voulue d'ampoule, le tronçon est sectionné en-dessous des moyens de serrage
du mandrin supérieur 21, puis les moyens de serrage du mandrin inférieur 23 sont relâchés, de sorte que l'ampoule terminée tombe à travers ce mandrin et est recueillie, et le cycle recommence.
C'est à une telle machine usuelle qu'est appliqué, à titre d'exemple, le mandrin selon l'invention.
le mandrin selon l'invention, représenté aux figures 1 à 6, est un mandrin de rangée inférieure, mais on comprendra que par simple retournement il est utilisable comme mandrin de rangée supérieure.
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28 formant avec l'intérieur du manchon 25 la passage axial 29 du mandrin et a une paroi externe cylindrique 30, tandis qu'un perçage intérieur coaxial
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Un bloc annulaire 32 est monté coulissant axialement autour du manchon 25 et a une partie supérieure cylindrique 33 montée coulissante dans le perçage 31, un doigt supérieur saillant 34 du bloc 32 étant engagé dans
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A sa partie inférieure, le bloc mobile 32 comporte une gorge 36 dans laquelle vient s'engager une fourchette (non représentée) pour la commande en translation du bloc. Un ressort 37 est disposé entre le bloc 32 et le pignon 26 formant appui et tend à pousser la bloc vers le haut.
Immédiatement en-dessous de la partie cylindrique 33, le bloc
32 est pourvu d'une portée supérieure tronconique 38 convergente vers le bas et immédiatement suivie d'une portée inférieure tronconique 39 divergente
vers le bas, un étranglement circulaire 40 étant ainsi formé entre :Les por-
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partie 33 s'étend entre la portée 39 et la gorge 36.
Avec les portées 38 et 39 coopèrent plusieurs dispositifs pivotants de serrage, par exemple au nombre de trois.
Chaque dispositif pivotant comporte un axe vertical 42 parallèle au manchon 25 et monté rotatif dans la tête 27. A sa partie inférieure, l'axe
42 est solidaire d'un épaulement 43 muni de deux bras 44 et 45 s'étendant à angle droit dans deux plans horizontaux superposés. La distance verticale entre les bras est sensiblement égale à la hauteur de chaque portée 38 ou .
39 et la distance de l'axe 42 et du manchon 25 est choisie de sorte que la bras supérieur 44 soit tangent (figs. 3 et 5) à la partie 33 pendant que le bras inférieur 45 est tangent à l'étranglement 40, tandis que le bras supérieur 44 est tangent (figs. 4 et 6) à l'étrangement 40 pendant que le bras
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du couple de bras 44-45, les bras 44 et 45 sont tangents respectivement aux portées 38 et 39.
Un carter de protection 49 est fixé autour de la tête 27 et s'étend vers le bas jusqu'à la position que prend la partie 41 lorsque le bloc 32 est soulevé.
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trou à six pans est engagée dans le perçage taraudé, de sorte que le serrage de vis 46 assure un élargissement diamétral de l'axe 42.
Un doigt de serrage 47 a une extrémité externe 48 engagée autour de l'embout de l'axe et rendue solidaire de celui-ci par serrage de la vis 46, tandis que l'extrémité interne 50 du doigt 47 est pourvue d'un bourrelet vertical 51 de contact.
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enserrer par leurs bourrelets 51 la canne tubulaire de verre 24 ou à relâcher celle-ci, suivant la position angulaire des axes s 42.
Sous l'effet de la poussée du ressort 37, le bloc 32 occupe nor-
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de 1'axe du mandrin, tandis que les doigts 47 sont appliqués d'une façon élastique contre la canne de verre 24. Par commande d'abaissement de la gorge 36 à partir d'une came par exemple, le bloc 32 est amené dans la positior, des figures 3 et. 5, où les bras 44 sont éloignés de l'axe du mandrin, tandis que les doigts 47 sont écartés de la canne 24.
Suivant le diamètre de la canne 24, on peut régler le calage angulaire des doigts 47 sur les axes 42 en sorte que la position de serrage des doigts 47 corresponde à la position des bras 44-45 représentée à la fi-
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la position des bras 44-45 représentée à la figure 3.
En variante (figs. 9 et 10) la disposition est analogue à celle qui vient d'être décrite, mais les portées toujours tronconiques du bloc coulissant sont orientées pour présenter un épanouissement médian au lieu
de présenter un étranglement médian.-
On voit à la figure 9, la tête 27 du mandrin et en 52 le bloc mobile. Celui-ci comporte de haut en bas une partie cylindrique 53 montée coulissante dans le perçage 31 de la tête 27, une partie cylindrique 54 de diamètre réduit, une portée tronconique 55 divergente vers le bas, une portée tronconique 56 convergente vers le bas, et une partie cylindrique 57 de même diamètre que la partie 54, un épanouissement circulaire 58 étant formé entre les portées 55 et 56.
Des dispositifs pivotants, analogues à ceux qui ont été décrits en référence aux figures 1 à 6, sont associés au bloc 52 et comportent chacun un doigt de serrage 47, un axe 42, un bras 44 et un bras 45.
Lorsque le bloc est en position basse (représentée à la figure 9), le bras 44 porte contre la partie 54 et le bras 45 contre l'épanouissement 58,
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écarté de 1-'axe du mandrin.
La position normale de serrage correspond ainsi à la position basse du bloc 52 et un ressort sera prévu pour pousser le bloc vers le bas tandis que la commande de relâchement déterminera un soulèvement du bloc 52.
On comprendra que la commande de relâchement peut être prévue si cela est désirable, pour abaisser le bloc 52 tandis que le ressort pousse normalement le bloc 52 vers le haut pour déterminer le serrage. Il suffit à cet effet de modifier le calage des doigts 47 sur les axes 42, les bourrelets
51 étant disposés de façon appropriée.
On se référera maintenant aux figures 11 et 12 où est représentée une autre variante de mandrin. Ce mandrin comporte (figs. 11 et 12)
un manchon vertical 110 portant un pignon d'entraînement 111 et solidaire
en 112, par exemple par vissage, d'une tête 113. La tête 113 est pourvue d'une ouverture centrale 114 formant avec l'intérieur du manchon 110 un pas-
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La tête 113, en forme de douille, comporte une paroi cylindrique
117 entourant de façon coaxiale et espacée le manchon 110. Un bloc 118 est monté coulissant à l'intérieur de la paroi 117 et autour du manchon 110
et comporte à sa partie inférieure une gorge 119. Pour la commande en translation du bloc, une fourchette, (non représentée) actionnée par la machine, est engagée dans la gorge 119, tandis qu'un ressort de rappel 120 tend à
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Un logement annulaire 121 est ménagé dans le bloc et ouvert suivant la face de celui-ci en regard de la tête 113. La logement 121 est défini
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face externe 123, de sorte que la logement se rapproche de l'axe en direction de la tête 113.
Dans le logement 121 sont engagées des billes sphériques 124 réparties à espaces réguliers, par exemple trois billes. Chaque bille 124 est portée en bout d'un bras mince 125 fixé à un axe pivotant 126 perpendiculaire au bras et coaxial avec le manchon 110. Chaque axe pivotant 126 s'étend au voisinage de la périphérie du bloc 118 et est reçu dans une encoche 127 ménagée dans la surface externe 123 pour que le bras 125 puisse se mouvoir li-
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117, est monté rotatif dans un perçage 128 de la *tâte 113 et dépasse au-delà de cette tète suivant un embout 129. L'axe 126 est empêché de coulisser dans le perçage 128 par une collerette de butée 130 fixée à l'axe sous la tète
113 et par un doigt de serrage 131 fixé à l'axe au-dessus de la tête 113.
Chaque doigt de serrage 131 a une extrémité externe 132 retournée autour de l'embout d'axe correspondant 129 et formant pince, une vis do serrage 133 reliant l'extrémité retournée 132 et le doigt 131 pour rendre
le doigt 131 solidaire de l'axe 126. L'extrémité interne 134 de chaque doigt
131 est pourvue d'un bourrelet 135 de contact. Les bourrelets 135 des extrémités 134 des doigts sont destinés à enserrer ou à relâcher l'ampoule 116 suivant la position angulaire des axes pivotants 126.
Sous l'effet de la poussée du ressort 120, le bloc 118 occupe normalement une position rapprochée de la tête 113, où les billes 124, enfoncées profondément dans la logement 121, sont éloignées de l'axe du mandrin, tandis que les doigts 131 sont appliqués efficacement de fagon élastique contre l' ampoule 116 (fig. 12). Par commande d'abaissement de la gorge 119, le bloc 118 est éloigné de la tête 113 (fig. 11) sans toutefois sortir de la paroi 117, et las billes 124, moins enfoncées dans le logement 121, sont rapprochées de l'axe, de sorte que les doigts 131 sont écartés de l'ampoule 116.
Dans l'exemple représenté où le logement se rapproche de l'axe en direction de la tête, les bras 125 sont orientés de façon symétrique par rapport aux doigts 131 (fig. 12), mais il va de soi que le logement peut être prévu avec une direction inclinée en direction de l'axe et en éloignement de la tête, tandis que les bras 125 sont sensiblement parallèles aux doigts 131. La commande d'abaissement de la gorge 119 peut également être remplacée par une commande de soulèvement, auquel cas la relation entre les bras et l'inclinaison du logement sera inversée.
Bien entendu toutes autres variantes peuvent en outre être prévues dans la réalisation des divers éléments de la présente invention qui n'est pas limitée aux formes d'exécution décrites et représentées.
CHUCK FOR MANUFACTURING - BULBS AND OTHER APPLICATIONS
The present invention relates to clamping mandrels for the manufacture of ampoules and other applications, of the type in which clamping fingers of the ampoule are integral with pivoting axles parallel to the axis of the ampoule.
The subject of the invention is a mandrel of this type which can be adapted to all types of machines, with reduced bulk and low wear.
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axas are rotated in one direction or the other for clamping or releasing the bulb by axial translation control in
one direction or the other of said surface. Thanks to this arrangement, the control of the fingers is simple, robust and efficient, while the particularly diametrical size of the mandrel is reduced.
In one embodiment, a block mounted to slide qôaxially, with respect to the bulb, carries two opposing tilting surfaces following each other axially and cooperating respectively with two arms which are integral with each pivoting axis and which extend in two spaced planes perpendicular to this axis
As a variant, each pivoting axis carries a perpendicular arm provided with a rounded end, said rounded end being engaged
in an annular housing defined between two inclined parallel surfaces
of revolution around the axis of the bulb and formed on a block mounted to slide axially for clamping or releasing the bulb.
The characteristics and advantages of the invention will moreover emerge from the description which. The following embodiments chosen by way of example with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a longitudinal sectional view of a mandrel 1 according to the invention; Figure 2 is a corresponding top view; FIG. 3 is a partial elevational view of the mandrel in the non-clamping position of: 1- 'ampoule; FIG. 4 is a partial elevational view of the mandrel in the clamping position of the bulb;
Figures 5 and 6 are views corresponding respectively
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of these figures; FIG. 7 is a partial elevational view illustrating the mounting of mandrels according to the invention on a machine; Figure 8 is a corresponding plan view taken along arrows VIII-VIII of Figure 7;
Figures 9 and 10 are views similar to Figures 3 and
5 but relate to an alternative embodiment of the mandrel, FIG. 10 being a sectional view taken along the line X-X of FIG. 9; FIG. 11 is a view similar to FIG. 1 but relates to another variant of the mandrel; FIG. 12 is a corresponding top view, with a part cut away and shows the mandrel in the clamping position.
In the embodiment shown in Figures 1 to 8, which relates by way of example to an application of the invention to ampoule-making machines, we see in Figures 7 and 8 a part of such a machine. This machine has an upper horizontal circular row 20 of mandrels 21 and a lower horizontal circular row 22
mandrels 23, the mandrels 23 being respectively in line with the mandrels 21 and identical to the latter but reversed. The two rows 20 and 22 are driven as a block in rotation around their common vertical axis - (not shown), while each pair of mandrels 21-23 is driven in rotation around its own vertical axis.
Each mandrel 21 or 23 has an axial passage in which the ampoule glass tube normally extends, and tube clamping means movable between a clamping position and a disengaged position.
The manufacture of ampoules with such a machine is carried out.
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engaged in the passages of the upper mandrels 21. At the start of the manufacturing cycle, each rod is blocked by the clamping means of the corresponding upper mandrel 21, then these are released by an appropriate control and the rod descends by gravity into the lower mandrel 23 opposite which the clamping means close under the effect of a command.
the rod section between rows 20 and 22 undergoes appropriate heat and mechanical treatments which give this section the desired bulb shape, the section is cut below the clamping means
of the upper mandrel 21, then the clamping means of the lower mandrel 23 is released, so that the finished bulb falls through this mandrel and is collected, and the cycle begins again.
It is to such a conventional machine that the mandrel according to the invention is applied, by way of example.
the mandrel according to the invention, shown in FIGS. 1 to 6, is a lower row mandrel, but it will be understood that by simply turning it over, it can be used as an upper row mandrel.
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28 forming with the interior of the sleeve 25 the axial passage 29 of the mandrel and has a cylindrical outer wall 30, while a coaxial inner bore
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An annular block 32 is slidably mounted axially around the sleeve 25 and has a cylindrical upper portion 33 slidably mounted in the bore 31, a projecting upper finger 34 of the block 32 being engaged in
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At its lower part, the movable block 32 comprises a groove 36 in which a fork (not shown) engages for the translation control of the block. A spring 37 is disposed between the block 32 and the pinion 26 forming a support and tends to push the block upwards.
Immediately below the cylindrical part 33, the block
32 is provided with an upper frustoconical bearing 38 converging downwards and immediately followed by a divergent lower frustoconical bearing 39
downwards, a circular constriction 40 being thus formed between:
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part 33 extends between the bearing surface 39 and the groove 36.
Several pivoting clamping devices cooperate with the bearing surfaces 38 and 39, for example three in number.
Each pivoting device comprises a vertical axis 42 parallel to the sleeve 25 and rotatably mounted in the head 27. At its lower part, the axis
42 is integral with a shoulder 43 provided with two arms 44 and 45 extending at right angles in two superimposed horizontal planes. The vertical distance between the arms is substantially equal to the height of each span 38 or.
39 and the distance of the axis 42 and the sleeve 25 is chosen so that the upper arm 44 is tangent (figs. 3 and 5) to the part 33 while the lower arm 45 is tangent to the constriction 40, while that the upper arm 44 is tangent (figs. 4 and 6) to the strangulation 40 while the upper arm
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of the pair of arms 44-45, the arms 44 and 45 are tangent to the surfaces 38 and 39 respectively.
A protective housing 49 is fixed around the head 27 and extends downwards to the position that the part 41 assumes when the block 32 is lifted.
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hexagonal hole is engaged in the threaded hole, so that the tightening of screw 46 ensures a diametral widening of the axis 42.
A clamping finger 47 has an outer end 48 engaged around the end of the shaft and made integral with the latter by tightening the screw 46, while the inner end 50 of the finger 47 is provided with a bead vertical contact 51.
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to enclose the tubular glass rod 24 by their beads 51 or to release the latter, depending on the angular position of the axes s 42.
Under the effect of the thrust of the spring 37, the block 32 occupies nor-
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of the axis of the mandrel, while the fingers 47 are resiliently applied against the glass rod 24. By lowering control of the groove 36 from a cam for example, the block 32 is brought into the positior, of figures 3 and. 5, where the arms 44 are away from the axis of the mandrel, while the fingers 47 are away from the rod 24.
Depending on the diameter of the rod 24, it is possible to adjust the angular setting of the fingers 47 on the pins 42 so that the clamping position of the fingers 47 corresponds to the position of the arms 44-45 shown in FIG.
<EMI ID = 12.1>
the position of the arms 44-45 shown in Figure 3.
As a variant (figs. 9 and 10) the arrangement is similar to that which has just been described, but the still frustoconical spans of the sliding block are oriented to present a median spread instead.
to present a median constriction.
We see in Figure 9, the head 27 of the mandrel and 52 the movable block. This comprises from top to bottom a cylindrical part 53 slidably mounted in the bore 31 of the head 27, a cylindrical part 54 of reduced diameter, a frustoconical bearing surface 55 diverging downwards, a frustoconical bearing surface 56 converging downwards, and a cylindrical part 57 of the same diameter as the part 54, a circular opening 58 being formed between the surfaces 55 and 56.
Pivoting devices, similar to those which have been described with reference to FIGS. 1 to 6, are associated with block 52 and each comprise a clamping finger 47, a pin 42, an arm 44 and an arm 45.
When the block is in the low position (shown in Figure 9), the arm 44 bears against the part 54 and the arm 45 against the outlet 58,
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spaced from 1-axis of the mandrel.
The normal clamping position thus corresponds to the low position of the block 52 and a spring will be provided to push the block downwards while the release command will determine a lifting of the block 52.
It will be appreciated that the release control can be provided if desired to lower block 52 while the spring normally pushes block 52 up to determine tightness. It suffices for this purpose to modify the timing of the fingers 47 on the pins 42, the beads
51 being arranged appropriately.
Reference will now be made to FIGS. 11 and 12, which shows another variant of the mandrel. This mandrel comprises (figs. 11 and 12)
a vertical sleeve 110 carrying a drive pinion 111 and integral with
in 112, for example by screwing, a head 113. The head 113 is provided with a central opening 114 forming with the interior of the sleeve 110 a pass-
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The head 113, in the form of a socket, has a cylindrical wall
117 coaxially and spacedly surrounding sleeve 110. A block 118 is slidably mounted within wall 117 and around sleeve 110.
and comprises at its lower part a groove 119. For the translational control of the block, a fork (not shown) actuated by the machine is engaged in the groove 119, while a return spring 120 tends to
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An annular housing 121 is provided in the block and open along the face thereof facing the head 113. The housing 121 is defined.
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outer face 123, so that the housing approaches the axis in the direction of the head 113.
In the housing 121 are engaged spherical balls 124 distributed at regular spaces, for example three balls. Each ball 124 is carried at the end of a thin arm 125 fixed to a pivoting axis 126 perpendicular to the arm and coaxial with the sleeve 110. Each pivoting axis 126 extends in the vicinity of the periphery of the block 118 and is received in a notch 127 provided in the outer surface 123 so that the arm 125 can move freely.
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117, is rotatably mounted in a bore 128 of the * head 113 and protrudes beyond this head along a tip 129. The pin 126 is prevented from sliding in the bore 128 by a stop collar 130 fixed to the pin under the head
113 and by a clamping finger 131 fixed to the axis above the head 113.
Each clamping finger 131 has an outer end 132 turned around the corresponding shaft end 129 and forming a clamp, a clamping screw 133 connecting the turned up end 132 and the finger 131 to make
the finger 131 integral with the axis 126. The internal end 134 of each finger
131 is provided with a contact bead 135. The beads 135 of the ends 134 of the fingers are intended to grip or release the bulb 116 depending on the angular position of the pivoting axes 126.
Under the effect of the thrust of the spring 120, the block 118 normally occupies a position close to the head 113, where the balls 124, driven deeply into the housing 121, are away from the axis of the mandrel, while the fingers 131 are effectively resiliently applied against bulb 116 (Fig. 12). By lowering control of the groove 119, the block 118 is moved away from the head 113 (FIG. 11) without however leaving the wall 117, and the balls 124, less sunken into the housing 121, are brought closer to the axis. , so that the fingers 131 are separated from the bulb 116.
In the example shown where the housing approaches the axis in the direction of the head, the arms 125 are oriented symmetrically with respect to the fingers 131 (fig. 12), but it goes without saying that the housing can be provided. with a direction inclined towards the axis and away from the head, while the arms 125 are substantially parallel to the fingers 131. The control for lowering the groove 119 can also be replaced by a lifting control, in which case the relation between the arms and the inclination of the housing will be reversed.
Of course, all other variants can also be provided for in the realization of the various elements of the present invention which is not limited to the embodiments described and shown.