Mandrin pour broche de tour automatique. Divers constructeurs ont tente d'équiper leur tour automatique de mandrin commandé automatiquement, soit au moyen de. cames, soit au moyen :d'un fluide sous pression. Ces man drins ne donnent toutefois pas entière satis faction, car ils limitent dans une très grande mesure les possibilités d'utilisation :des tours automatiques.
En effet, dans les construc tions connues, les organes. de liaison reliant les organes d'actionnement des mors du man drin aux dispositifs de des dépla cements -de, ces derniers, sont disposés dans l'axe de la broche et traversent celle-ci par :son vide intérieur.
Il est clair .que, ces dispositifs de liaison disposés .à l'intérieur de la broche interdisent entièrement l'alimentation du mandrin au moyen de 'barres <B>-à</B> usiner.
Certains constructeurs ont imaginé ries mandrins à commande manuelle des mors, au moyen d'un organe die commande disposé à la périphérie du mandrin. Ces derniers n'ont toutefois pas donné satisfaction, car ils limitent les possibilités d'emploi du tour. En effet, les forces d'inertie agissant sur l'organe de commande périphérique peuvent devenir considérables et gêner le bon fonctionnement du dispositif de commande des mors.
La présente invention a pour objet un mandrin pour broche de, tour automatique qui comporte des mors actionnés automatique- ment. Ce mandrin élimine cité par le fait que les organes nécessasires à l'actionnement des mors et attachés au man- Brin sont disposés en .dehors de son axe de rotation, à distance de ce dernier,
de ma niére à présenter un vide intérieur coaxial à son axe de rotation de dimensions suffisantes pour permettre le passage de'la barre à usiner et donc son alimentation au moyen de barres traversant la broche du tour suivant son axe.
Le dessin annexé montre, schématique ment et à titre d'exemple, deux formes d'exé cution du mandrin, objet de l'invention.
La fig.1 est une vue en coupe axiale d'une première forme d'exécution d'un man drin monté sur 1a broche d'un tour automa- tique' La fig.2 est une vue en coupe axiale d'une seconde forme .du mandrin; La fig. 3 est une vue en coupe suivant da ligne III-III de la fig. 2.
La fig. 4 est un schéma, en développement, montrant l'a :disposition :des, organes de com mande des mors à l'intérieur du mandrin représenté aux fig. 2 et 3, ainsi que les liai sons entre ces organes.
Dans la forme d'exécution représentée schématiquement à la fig. 1, les mors du man drin sont commandés mécaniquement par des, organes de commande, du tour automatique.
Les mors. 3 sont montés rigidement sur des pièces d'entraînement 4 coulissant d'ans des rainures radiales 5 pratiquées dans la face frontale 6 du corps I ,du mandrin.
Ce dernier, est fixé sur la broche 2' au moyen de vis 7 et de clavettes 8 à l'instar,d-es@ mandrins connus. Cette broche, est ooxietituée par<B>-un</B> tube tour- nant dans des paliers 9 et 10 et qui présente à sa partie antérieure une partie évasée 13 sur laquelle est figé le corps, du mandrin.
A l'intérieur .de la broche est disposé un tube 11 coulissant le long des parois inté- rieures du tube constituant la broche. Ce tube 11 présente à son extrémité postérieure des faces d'appui 12 pour des dispositifs d'actionnement 14.
Ces derniers sont en tous points semblables aux dispositifs d'actionné- ment des pinces de tour automatique avec ali mentation par des barres à usiner traversant l'axe de la broche. Ces dispositifs d'actionne- ment étant donc très connus, ne seront pas décrits plus en détail ici.
Le tube 11 agit par son extrémité anté rieure sur une -douille 15 guidée dans un vide intérieur 20 du corps du mandrin qui est coaxial à l'axe de rotation de celui-ci et pré sente un diamètre extérieur égal à celui du vide intérieur de l'extrémité antérieure de la broche.
Ainsi, cette -douille 15 est guidée en partie par la paroi intérieure de la broche 2 et en partie par celle du perçage axial du man- drin.
Le corps du mandrin présente encore des logements 1.6 dons lesquels sont disposés des organes d'actionnement 17 de mors 3. Ces organes d'actionnement sont constitués cha cun par un levier pivoté sur un axe 18 soli daire du corps 1 du mandrin. L'une des extré mités -de ce levier coopère avec une rampe. 19 aménagée à l'extrémité antérieure de la douille 15, tandis que sa seconde extrémité est engagée dans un logement 21 que présente chaque organe d'entraînement 4 des mors 3.
Enfin, chaque levier 17 -est soumis à l'action d'un ressort 22 tendant à maintenir son extrémité en prise avec la rampe 19. La douille 15 -est également soumise à l'action de ressorts 23 tendant à la maintenir en prise avec l'extrémité du tube 11.
Le fonctionnement du dispositif décrit est fort simple. En effet, lorsque les dispositifs d'actionnement 14 sont actionnés par des cames (non représentées) au autres dispositifs de commande mécanique, pneumatique ou électromagnétique que -comporte le tour auto- matique, les déplacements axiaux imprimés au tube 11 provoquent, par l'intermédiaire de la douille 15 et des leviers oscillants 17, des déplacements radiaux des mors 3 et donc le serrage et desserrage de ces derniers.
De l'examen du dessin, on remarque que les .organes de transmission reliant les dis positifs d'actionnement aux mors, ne gênent en rien le passage d'une barre à usiner dans l'axe de la broche, de sorte que le mandrin décrit peut être alimenté par barres. L'avance de ces dernières peut sans autre être comman dée au moyen, d'un tube avance-barre cou lissant à l'intérieur du tube 11 :et dont les déplacements sont commandés par tous dis positifs avance-barre connus.
De ce qui précède, on peut se rendre compte que le mandrin décrit peut être utilisé en lieu et place de pinces en conservant toutes les caractéristiques et possibilités du tour automatique sur lequel il est monté.
Il est évident que le mandrin décrit peut être adapté aux divers types d,e tours auto matiques existants, et présenter diverses va riantes de construction.
En particulier, les organes de transmission des. déplacements in terposés entre les dispositifs d'actionnement et les mors peuvent être remplacés par tous autres -dispositifs mécaniques ou pneuma; tiques équivalents. On pourrait, par exemple, disposer le tube 11 extérieurement à la broche, ce tube pouvant être fixé ou tourner avec la broche.
Les rondelles élastiques 24 de com- pensation peuvent être disposées soit, comme représenté à la fig. 1, à l'extrémité posté rieure du tube 11, soit dans le corps du man drin à l'extrémité antérieure du tube 11 ou même être disposées de manière à agir sur ce tube par l'intermédiaire de la douille 15.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 2 à 4, le mandrin comporte des mors actionnés Le corps 1 du mandrin comporte sur sa face frontale 6 des rainures radiales 5 dans lesquelles coulissent les mors 3.
Ces derniers sont actionnés au mayen de servomoteurs à double effet, constitués cha cun par un cylindre 24 dans, lequel coulissent deux pistons <B>M</B> délimitant deux chambres<B>26</B> et 2,7 à volume variable,. Les pistons 2'5 d'un même servomoteur sont reliés rigidement entre eux par une crémaillère, 228 en prise avec un pignon 2'9,
fixé rigidement sur un axe 30 logé à l'intérieur du corps du mandrin et pivoté dans ce dernier.
Cet axe 30 porte à son extrémité libre, un excentrique 3'1 tournant dans un loge ment 32 des mors 3.
Chaque mors est actionné par un servo moteur individuel. Toutefois, tous les mors sont asservis entre eux (fig. 2 et 3) de ma nière qu'ils effectuent tous des déplacements simultanés et d'égale amplitude.
A cet effet, les pignons 2;9, engrènent sur une couronne commune 35 pivotée coaxiale- ment à la broche dans .le corps du mandrin.
Les chambres 2(6 respectivement 27, des servo-moteurs sont reliées en parallèle les unes aux autres par des, conduites non repré sentées. Ces chambres sont alimentées en fluide sous pression par une source 60 de fluide, par l'intermédiaire d'un distributeur 37 permettant die commander à volonté la mise sous pression et la mise à l'échappement, soit dcs chambres 26, soit des chambres 27 ou encore la mise à l'échappement simultanée des chambres 26 et 27.
A cet effet, le distri buteur 37 comporte un cylindre 38, dans lequel coulisse un piston 319 présentant trois gorges 40, 41, 42. Les chambres 26 sont re- liées par une conduite 43 à deux orifices, 44, 45 et la chambre 27 à deux orifices 46, 47 par une conduite 48. La source 6,0 de fluide sous pression est reliée à un orifice 49 du cylindre du distributeur par une conduite 50.
Enfin, deux orifice, 51 et 52 du cylindre du distributeur sont reliés, par une conduite 53, à une chambre d'expansion 54.
Les gorges du piston et les orifices du -dis tributeur sont disposés les uns, par rapport aux autres de manière que pour une position intermédiaire du piston (position représentée à la fi* 4), les deux chambres 26 et 27 des servomoteurs soient mises à l'échappement, tandis que pourchacune des positions extrêmes dudit piston, seule l'une des chambres de chacun des servomoteurs soit mise sous pression, l'autre étant mise à l'échappement.
La conduite 53 est munie d'un clapet de retenue 55 interdisant tout écoulement de fluide de la chambre d'expansion 54 vers les servomoteurs. Cette chambre, d'expansion est constituée par une cavité pratiquée dans le corps 1 du mandrin, d'ans laquelle coulisse un piston 5,6 soumis à l'action ;d'un. ressort 821. La partie de ladite cavité isolée du fluide sous pression par le piston 56 est reliée à l'atmosphère par une conduite 57.
Le liquide accumulé dans la chambre d'expansion 54 -est refoulé vers la source GO par une pompe 5$. Cette dernière est consti- tuée par un piston 59 coulissant dans un cy lindre 61 délimitant une chambre 6i2, à vo lume variable. Cette chambre 62 est reliée, d'une part, à la source .60 par une conduite <B>6,3</B> et, d'autre part, à 'la chambre d'expansion 54 par une conduite 64.
Les. conduites 63,, et 64 sont toutes deux munies de clapets de retenue 615 et G6 interdisant l'écoulement du liquide de la source 00 vers la chambre d'expansion.
Cette source 60 est constituée par une ,chambre à volume variable délimité par un piston f7 soumis à l'action d'un fluide gazeux sous pression contenu dans une chambre 68. Ce fluide gazeux maintient la pression du fluide .de la, source au-dessus ,d'une valeur minimum jugée nécessaire et suffisante pour l'obtention d'un serrage efficace et suffisant des mors.
L'extrémité du piston 50 émerge sur la face frontale arrière du corps 1 du mandrin et porte un .galet 6'9 roulant sur une came annu laire<B>70</B> à rampes multiples, fixée sur une partie fixe du tour, coaxi:alement à la broche. Le piston 5'9 est soumis à l'action d'un ressort 71 tendant à maintenir le galet 6,9 en contact avec les rampes de la, came 70.
La, came 70 pourrait être remplacée par tout autre dispo sitif d'actionnement équivalent.
La pompe est munie d'un dispositif de sécurité verrouilllant le piston 5,9, dans une position pour laquelle le :galet 69 est hors de portée de la came 70, dès que la, pression du fluide dans la source atteint une valeur maximum donnée et figée à l'avance.
Ce dispositif de sécurité est constitué par une lumière 72 pratiquée :dans le piston 5.9, dans laquelle est engagée une tige 73 coulis sant dans un évidement 83 aménagé dans le corps 1.
Cette tige présente à .la hauteur ide la lumière 72 une rampe 74 et est soumise à l'action d'un ressort 7-5 agissant contre ,l'action d'un fluide contenu dans une chambre 76 et exerçant une poussée sur l'une des faces, de la -fige 73.
La pression du fluide .dans la chambre <B>76</B> est fonction,de celle de la source, une conduite 77 reliant cette chambre 76 à la source.
Enfin, le piston du distributeur 37 émerge du corps 1 sur sa face frontale arrière et son extrémité porte un galet 78 roulant sur la face latérale d'une pièce annulaire 79 dis posée coaxialement à la broche et présentant un diamètre plus grand que la came 70.
Cette pièce de commande est susceptible d'être déplacée axialement au moyen d'un organe de manouvre 80 monté sur une partie fixe du tour. Le piston du distributeur est soumis à l'action d'un ressort 8'1 tendant à maintenir le galet 78 -en contact avec la pièce 79.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant: Lorsque la broche du tour est en rotation, le piston de la pompe<B>M</B> exécute un mouve ment de va-et-vient commandé par la -came 70. Ce mouvement comprime le liquide contenu dans la chambre 6-2 qui est refoulé par la conduite 63 dans la source 60, Ainsi, celle-ci est continuellement alimentée,en liquide sous pression.
Par la manouvre de l'organe, 80, on a la possibilité d'alimenter l'une ou l'autre des chambres 26 et 27 des servo-moteurs et de mettre leur seconde chambre à l'échappement. Selon la position de I'organe 80, on provoque donc un déplacement dans un sens ou dans l'autre des crémaillères 28.
Ces dernières provoquent une rotation des excentriques <B>31</B> qui actionnent les mors ans un sens ou. dans Vautre. Les pignons 2'9 en prise avec les crémaillères 28, engrenant tous avec la couronne 35, il est clair que chaque mors est déplacé d'une même valeur et que tous les mors sont déplacés simultanément. Ainsi, le serrage et le desserrage des mors s'effectuent concentriquement à l'axe de la broche.
Lorsqu'une chambre des servo-moteuns est mise à l'échappement, le liquide qu'elle cor tient se détend dans la chambre d'expansion à travers la conduite 53.
Lorsque la pression d'ans la. source aug mente par suite de l'action. -de pompage de la pompe 58, la pression augmente également dans la chambre 76 et provoque un déplace ment de la tige 73 contre l'action de son res sort 75. Par ce déplacement, la rampe 74 limite progressivement la course du piston 59 jusqu'au moment où le galet ,6-9 est hors de portée de la came 70.
Les dimensions de, la chambre 6:8 -et la pression du fluide .gazeux qu'elle contient sont choisies de manière à permettre plusieurs manouvrec du mors, le tour étant à l'arrêt. La pression maximum du liquide de la source d'énergie et donc la force de serrage des mors est fonction de la pression du gaz introduit .dans lia chambre 6'8 et de la force dû ressort 7'5.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig.2, à 4, la source d'énergie et tous les organes de transmission et de liaison reliant colle-ci aux dispositifs d'actionnement et ces derniers aux organes d'actionnement des mors sont disposés à l'intérieur (Tu corps, du man drin, de manière à laisser un espace libre central et coaxial à l'axe de rotation du man drin,
de dimensions suffisantes pour permettre le. passage d'une barre à usiner pour T'àlimen- tation du mandrin.
Il est évident que dans une variante d'exécution du mandrin, la source d'énergie pourrait être disposée à l'extérieur du man drin.
Dans ce cas, les, organes de commande du mors constitués par les servomoteurs peuvent être alimentés par des conduites tra versant la broche -et disposées parallèlement à l'axe de celle-ci,
mais. en dehors dudit axe et à une distance suffisante de ce -dernier pour permettre 7@e paissage d'une baxxe à ussiaier. tes servo-moteurs pourraient aussi être remplacés par un seul servo-moteur disposé soit à l'intérieur du mandrin, soit à l'exté rieur de ce dernier. Lorsque le ou les servo moteurs sont disposés à l'extérieur du man drin, le distributeur peut être monté :sur une partie fixe du tour.
Les organes de trans- mission reliant les servomoteurs aux organes d'actionnement des mors peuvent être consti tués par un tube ou des barres placées à l'in térieur de la broche parallèlement à l'axe de celle-ci.
Dans une variante de construction, ces organes de transmission peuvent aussi être disposés extérieurement à la broche. Dans ce cas, ils peuvent, par exemple, être constitués par un tube coaxial à la broche ou par des tiges disposées parallèlement à son axe et agissant sur une bague montée sur la face arrière du mandrin et reliée mécaniquement aux mors.