Mandrin à serrage et centrage rapides. La présente invention a pour objet un mandrin à serrage et centrage rapides et à vitesse de rotation élevée.
On connaît des mandrins qui, pour obte nir un serrage et centrage rapides comportent dans leur tête un mécanisme différentiel; dans ce mécanisme, l'un des engrenages plané taires est bloqué pendant le fonctionnement normal du mandrin, tandis qu'il est mis en mouvement au moyen d'une commande à main si l'on désire manoeuvrer les griffes; l'autre engrenage planétaire est au contraire soli daire d'un filetage plan en prise directement avec les crémaillères des griffes individuelles. Les engrenages satellites et un engrenage auxiliaire de renvoi sont, au contraire, en mouvement continu pendant le fonctionne ment ordinaire de la machine et ils impri ment à l'engrenage de sortie du mécanisme différentiel une vitesse angulaire égale à celle de l'arbre de la machine-outil.
Dans les mandrins actuellement utilisés, les pignons satellites sont supportés par deux demi-carters assemblés, formant couronne ou verte, montée directement sur un tube cylin drique solidaire de l'arbre de la machine. Il en résulte de nombreux inconvénients, notam ment le déséquilibrage du mandrin ainsi que le montage difficile; le carter extérieur fixe reçoit directement l'arbre tournant et les pi gnons satellites tournent sur des axes pleins avec un graissage défectueux; les vitesses de rotation du mandrin ne dépassent pas 400 à 500 tours/minute.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du mandrin objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe réduite du man drin suivant un plan. perpendiculaire à l'axe de la machine.
La fig. 2 est une coupe axiale du mandrin. Sur la- figure, un corps tubulaire 1 est fixé au centre du mandrin rendu solidaire de l'arbre de la machine-outil non représentée: Des griffes de fixation 2 sont guidées de la manière habituelle et sont mises en mouve ment, dans leurs guides, au moyen d'un file tage plan 3 taillé dans un plateau prolongé intérieurement par un manchon 4 dont une partie forme un pignon 4a, coaxial au corps 1. Le corps 1 comprend également" un man chon .denté formant un pignon 8 de même axe et de même dimensions que le pignon 4a. Un corps de carter 6 reçoit l'ensemble du mé canisme; il ne tourne pas, en étant empêché par tout moyen de fixation convenable le ren dant solidaire de la machine-outil.
Deux rou lements à billes 7 et 15 supportent le corps tubulaire 1 et le plateau qui porte le filetage plan 3. Les pignons satellites 9 et 10 sont sup portés au moyen -d'un axe-support 11 dans une couronne porte-satellites fermée 5. Il y a deux groupes de pignons satellites 9 et 10 à 180 . Une couronne dentée intérieurement 12 est montée dans le corps de carter 6 et main tenue par une plaque 19 faisant, aussi partie du carter. Une seconde couronne dentée 13 est juxtaposée à la première; dans cette cou ronne est taillée une denture 14 engrenant avec une vis sans fin 16 solidaire d'un levier à main 20.
Il est possible de faire tourner cette couronne -en imprimant un mouvement angulaire au levier 20 (fig. 1). Par suite, le pignon 4a engrène avec le pignon 9 et le pi gnon 9 avec la couronne dentée 12; le pignon 8 engrène avec le pignon 10 et ce dernier avec la couronne dentée 13.
L'arbre de la machine-outil transmet le mouvement au corps tubulaire 1, le pignon 8 tourne avec ledit corps et sa rotation fait tourner le pignon 10 et, par suite, veut faire tourner la couronne dentée 13; mais celle-ci, en fonctionnement normal, ne peut tourner;
de sorte que le pignon 10 doit tourner non seulement autour de son axe, mais aussi autour de l'axe -du corps 1; il entraîne donc la couronne 5 et celle-ci entraîne aussi le pignon 9. Enfin, ledit pignon 9 est obligé, par la couronne dentée intérieurement 12 qui, elle, reste toujours immobile, de tourner autour de son axe et, par suite, de transmettre ce mouvement au pignon 4a solidaire du plateau portant le filetage plan 3. Par suite, le pla teau tourne normalement à la même vitesse que le corps tubulaire 1 solidaire de l'arbre de la machine.
Si l'on agit sur le levier à main 20, on parvient à faire tourner 1a cou ronne 13; la rotation dans le sens positif ou dans le sens négatif de cette couronne pro duit un accroissement ou une diminution du mouvement angulaire du plateau qui porte le filetage 3 par rapport à celui des griffes 2, ce qui oblige ces dernières à se déplacer à partir de leur position primitive sans qu'il soit né cessaire d'arrêter la machine. Le mécanisme comprenant les deux engrenages planétaires et la vis sans fin 16 qui permet d'agir sur la couronne 13 constitue un mécanisme différen tiel monté dans le carter 6, 19.
La couronne porte-satellites 5 est montée d'un côté dans le corps de carter 6 et de l'autre côté dans la plaque 19. L'axe-support 11 des pignons satellites 9 et 10. est percé de trous de graissage 18, et les pignons eux mêmes sont percés de conduits 17 permettant Lin gmaissage parfait des différents engrenages en prise.
Les pignons satellites 10 sont montés sur l'axe-support 11 moyennant une bague intermédiaire 26 montée librement sur l'axe et percée elle-même de nombreux trous; de préférence, cette bagne 26 est en acier ni truré, afin d'avoir une dureté de surface élevée. Des joints de feutre 21 et 22 assurent une étanchéité parfaite et empêchent toutes fuites d'huile à l'extérieur.
Des conduits tels que 23, 24 et 25 permettent la circulation de lubrifiant; une double patte d'araignée de graissage est disposée sur le manchon 4; ainsi, par lut graissage abondant, sans crainte de fuite, on évite les échauffements dangereux capables de faire gripper certains organes, et on réalise une lubrification constante à tous les régimes, ce qui -permet d'augmenter la vi tesse derotation du mandrin dans de notables proportions.
Quick clamping and centering chuck. The present invention relates to a mandrel with rapid clamping and centering and at high rotational speed.
Mandrels are known which, in order to obtain rapid clamping and centering, have a differential mechanism in their head; in this mechanism, one of the planar gears is blocked during the normal operation of the mandrel, while it is set in motion by means of a hand control if it is desired to operate the claws; the other planetary gear, on the contrary, is integral with a plane thread directly engaged with the racks of the individual claws. The planetary gears and an auxiliary return gear are, on the contrary, in continuous movement during ordinary machine operation and they impart to the output gear of the differential mechanism an angular speed equal to that of the shaft of the machine. Machine tool.
In the mandrels currently used, the planet gears are supported by two assembled half-housings, forming a crown or green, mounted directly on a cylindrical tube integral with the machine shaft. This results in numerous drawbacks, in particular the unbalancing of the mandrel as well as the difficult assembly; the fixed outer casing directly receives the rotating shaft and the satellite gears rotate on solid shafts with faulty lubrication; the rotational speeds of the mandrel do not exceed 400 to 500 revolutions / minute.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the mandrel which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a reduced section of the man drin on a plane. perpendicular to the machine axis.
Fig. 2 is an axial section of the mandrel. In the figure, a tubular body 1 is fixed to the center of the mandrel made integral with the shaft of the machine tool, not shown: Fixing claws 2 are guided in the usual way and are set in motion, in their guides , by means of a flat thread 3 cut in a plate extended internally by a sleeve 4, part of which forms a pinion 4a, coaxial with the body 1. The body 1 also comprises "a toothed chon sleeve forming a pinion 8 likewise axis and of the same dimensions as the pinion 4a A casing body 6 receives the entire mechanism, it does not rotate, being prevented by any suitable fixing means making it integral with the machine tool.
Two ball bearings 7 and 15 support the tubular body 1 and the plate which carries the plane thread 3. The planet gears 9 and 10 are supported by means of a support pin 11 in a closed planet carrier ring 5 There are two groups of planet gears 9 and 10 to 180. An internally toothed ring gear 12 is mounted in the housing body 6 and held by a plate 19 which is also part of the housing. A second toothed ring 13 is juxtaposed to the first; in this crown is cut a toothing 14 meshing with a worm 16 integral with a hand lever 20.
It is possible to rotate this crown - by imparting an angular movement to the lever 20 (fig. 1). Consequently, the pinion 4a meshes with the pinion 9 and the pinion 9 with the ring gear 12; pinion 8 meshes with pinion 10 and the latter with ring gear 13.
The shaft of the machine tool transmits the movement to the tubular body 1, the pinion 8 rotates with said body and its rotation turns the pinion 10 and, consequently, wants to rotate the ring gear 13; but this one, in normal operation, cannot turn;
so that the pinion 10 must rotate not only around its axis, but also around the axis of the body 1; it therefore drives the ring gear 5 and the latter also drives the pinion 9. Finally, said pinion 9 is forced, by the internally toothed ring 12 which, for its part, always remains stationary, to rotate around its axis and, consequently, to transmit this movement to the pinion 4a integral with the plate carrying the plane thread 3. As a result, the plate normally rotates at the same speed as the tubular body 1 integral with the machine shaft.
If we act on the hand lever 20, we manage to rotate the crown 13; the rotation in the positive direction or in the negative direction of this ring produces an increase or a decrease in the angular movement of the plate which carries the thread 3 with respect to that of the claws 2, which obliges the latter to move from their original position without having to stop the machine. The mechanism comprising the two planetary gears and the worm 16 which makes it possible to act on the crown 13 constitutes a differential mechanism mounted in the casing 6, 19.
The planet carrier ring 5 is mounted on one side in the housing body 6 and on the other side in the plate 19. The support pin 11 of the planet gears 9 and 10. is pierced with grease holes 18, and the pinions themselves are pierced with conduits 17 allowing the perfect grmaissage of the various gears in engagement.
The planet gears 10 are mounted on the support axle 11 by means of an intermediate ring 26 mounted freely on the axle and itself pierced with numerous holes; preferably, this prison 26 is made of neat steel, in order to have a high surface hardness. Felt gaskets 21 and 22 ensure a perfect seal and prevent any oil leaks to the outside.
Ducts such as 23, 24 and 25 allow the circulation of lubricant; a double lubricating spider lug is arranged on the sleeve 4; thus, by abundant lubrication, without fear of leakage, dangerous heating capable of causing certain components to seize up is avoided, and constant lubrication is achieved at all speeds, which makes it possible to increase the speed of rotation of the mandrel in notable proportions.