FR2961730A3

FR2961730A3 - Mandrin a serrage combine auto-serrant et a cle.

Info

Publication number: FR2961730A3
Application number: FR1101953A
Authority: FR
Inventors: Robles Joan Gamiz; Font Jordi Miserol; Cano Jose Rodriguez
Original assignee: Llambrich Precision SA
Current assignee: Llambrich Precision SA
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2011-06-24
Publication date: 2011-12-30
Anticipated expiration: 2017-06-24
Also published as: CN102294497A; ES1072879U; TW201200272A; ES1072879Y; FR2961730B3; DE202011102272U1

Abstract

Le mandrin comporte un corps de base (1) pour être relié à un arbre moteur, une carcasse (2) pouvant tourner par rapport à ce corps de base (1) et définissant une cavité (3) ayant une surface intérieure conique (4), des mâchoires (5) aménagées à l'intérieur de cette cavité (3) de sorte qu'elles puissent se déplacer entre des positions ouverte et fermée, et un poussoir (6) pouvant être déplacé axialement (2) pour pousser ces mâchoires (5) contre cette surface intérieure conique (4). Le poussoir (6) possède un filet extérieur (7) couplé à un filet intérieur (8) du corps de base (1). Le corps de base (1) et la carcasse possèdent des éléments de surface de fixation manuelle respectifs (9, 10). Le corps de base (1) possède un anneau denté (11) et la carcasse (2) possède un trou de guidage de clé radiale (12) ou vice versa, pour y coupler une clé auxiliaire.

Description

MANDRIN À SERRAGE COMBINÉ AUTO-SERRANT ET À CLÉ Domaine technique Cette invention concerne un mandrin à serrage combinant sa propriété d'auto-serrage avec la possibilité d'effectuer le serrage au moyen d'une clé auxiliaire.

Antécédents de l'invention Un type de mandrin du genre auto-serrant est connu comportant un corps de base adapté pour être relié à un arbre moteur et une carcasse assemblée de sorte qu'il puisse tourner mais ne pas se déplacer axialement par rapport au corps de base. Le corps de base possède une portion proximale se projetant de la carcasse dans laquelle sont formées des premiers éléments de surface de fixation manuelle. La carcasse définit une cavité ayant une surface intérieure conique et possède des deuxièmes éléments de surface de fixation manuelle à l'extérieur. Des mâchoires sont aménagées à l'intérieur de cette cavité de sorte qu'elles puissent se déplacer radialement et axialement pour fixer la tige d'un foret ou d'un autre outil inséré dans la cavité. Un poussoir est guidé à l'intérieur du corps de base de sorte qu'il puisse le déplacer axialement mais pas le faire tourner par rapport à la carcasse. Le corps de base possède un filet intérieur couplé à un filet extérieur de ce poussoir Les mâchoires sont couplées aux glissières radiales formées dans le poussoir et à des glissières inclinées formées dans des membres de séparation aménagés dans la cavité entre les mâchoires. Avec cette construction, lorsque le corps de base tourne par rapport à la carcasse dans un premier sens, le poussoir se déplace axialement pour pousser les mâchoires contre cette surface intérieure conique de la cavité de sorte que les mâchoires subissent un mouvement axial et radial vers une position fermée. Lorsque le corps de base tourne par rapport à la carcasse dans un deuxième sens inverse, le poussoir se déplace axialement en sens inverse pour desserrer les mâchoires. Les filets extérieur et intérieur du poussoir et le corps de base ont un angle sélectionné pour offrir une fonction d'auto-serrage des mâchoires lorsque le mandrin tourne lorsqu'il est utilisé dans un premier sens et pour permettre un desserrage aisé des mâchoires lorsque ces premier et deuxième éléments de surface de fixation manuelle du corps de base et de la carcasse sont actionnés manuellement pour faire tourner le corps de base dans un deuxième sens inverse par rapport à la carcasse. Le mécanisme des mandrins auto-serrant de ce genre ont l'avantage d'être plus précis par rapport à d'autres mécanismes dans lesquels les mâchoires se déplacent le long de rainures formées sur un corps de base et ont des dents couplées à un filet d'un manchon de fermeture extérieur. Cette fonction de auto-serrage a l'avantage d'être sûre car plus la résistance qu'offre le foret ou un autre outil est grande, plus forte sera la fixation. Néanmoins, elle a certains inconvénients. Par exemple, le mandrin auto-serrant n'est pas réversible car les mâchoires se desserrent automatiquement lorsque le corps de base tourne en sens inverse, et il ne supporte pas comme il le faudrait la fonction de secousse incorporée dans certaines machines car les mâchoires ont tendance à se desserrer avec la secousse. On connait également un type de mandrin préparé pour serrer et desserrer les mâchoires en utilisant une clé auxiliaire ayant une patte d'extrémité et un pignon. La patte d'extrémité de la clé auxiliaire est insérée dans un trou de guidage de clé radiale formé dans un corps de base ayant des rainures inclinées le long desquelles les mâchoires se déplacent en même temps que le pignon est engrené à un anneau denté formé sur le manchon de fermeture extérieur ayant un filet couplé aux filets formés dans les mâchoires. Les mandrins de serrage ayant une clé de ce type ont l'avantage d'être réversibles et de supporter de façon adéquate la fonction de secousse, mais ils ne sont pas aussi précis que les mandrins auto-serrant. Un objet de cette invention est d'offrir un mandrin combinant les avantages des mandrins auto-serrant et ceux des mandrins à serrage à clé. Description de l'invention Cette invention contribue à atteindre ces objectifs et d'autres en offrant un mandrin ayant la construction générale d'un mandrin auto-serrant et par ailleurs d'incorporer des modifications pour mettre en oeuvre le serrage à clé. Le mandrin de cette invention comporte un corps de base adapté pour être relié à un arbre moteur, une carcasse guidée de sorte qu'elle puisse tourner co-axialement mais pas se déplacer axialement par rapport à ce corps de base et définissant une cavité ayant un surface intérieure conique, des mâchoires aménagées à l'intérieur de cette cavité de sorte qu'elles puissent se déplacer radialement et axialement entre les positions ouverte et fermée, et un poussoir guidé de sorte qu'il puisse se déplacer axialement mais ne pas tourner co-axialement par rapport à cette carcasse pour pousser ces mâchoires contre cette surface intérieure conique. Ce poussoir possède un filet extérieur couplé à un filet intérieur formé dans ce corps de base. Le corps de base possède des premiers éléments de surface de fixation manuelle dans une portion proximale se projetant de la carcasse et la carcasse possède des deuxièmes éléments de surface de fixation manuelle.

Le mandrin de cette invention comporte deux mises en oeuvre équivalentes quoique avec des agencements mécaniques inversés pour mettre en place le serrage à clé. Dans une première mise en oeuvre, le corps de base possède un anneau denté dans cette portion proximale se projetant de la carcasse et la carcasse possède un trou de guide de clé radiale situé de sorte que lorsqu'une patte d'extrémité d'une clé auxiliaire est insérée dans le trou de guide de la clé radiale, un pignon de cette clé auxiliaire engrène l'anneau denté. Dans une deuxième mise en oeuvre, le corps de base possède un trou de guide de clé radiale dans cette portion proximale se projetant de la carcasse et la carcasse possède un anneau denté, cet anneau denté et ce trou de clé radiale étant situés de sorte que lorsque la patte d'extrémité de la clé auxiliaire est insérée dans le trou de guide de la clé radiale, le pignon de la clé auxiliaire engrène l'anneau denté. Ainsi, le mandrin de cette invention peut être utilisé normalement comme mandrin auto-serrant en utilisant ces éléments de surface de fixation manuelle et lorsque cela sera nécessaire, par exemple lorsqu'il faudra que le mandrin tourne en sens inverse pour une fonction de tournevis ou pour tarauder des filets, entre autres, ou lorsqu'une fonction de secousse est nécessaire, il peut être utilisé comme mandrin à serrage à clé en utilisant une clé auxiliaire pouvant être normalisée et d'un type très connu.

Suite à sa précision élevée et à la possibilité de travailler dans les deux sens de rotation, le mandrin de cette invention est spécialement indiqué pour des applications médicales, soit couplé à un arbre moteur manuel soit à l'arbre moteur d'une machine portable ou d'une machine fixe. À cet effet, le mandrin de cette invention peut être fabriqué en acier inoxydable et les éléments de surface de fixation peuvent comporter une pluralité de concavités relativement grandes et lisses distribuées autour de la circonférence du corps de base et de la carcasse pour faciliter le nettoyage et la stérilisation du mandrin. Pour d'autres applications, le mandrin peut être fabriqué en acier et les éléments de surface de fixation manuelle peuvent comporter des moletages conventionnels.

Brève description des dessins Ces avantages et d'autres seront mieux compris dans la description suivante de plusieurs mises en oeuvre au regard des dessins annexés, dans lesquels La Figure 1 est une vue en coupe transversale prise à travers un plan axial d'un mandrin combiné auto-serrant et à serrage à clé conformément à une première mise en oeuvre de cette invention, les mâchoires étant en position ouverte; La Figure 2 est une vue de face du mandrin de la Figure 1 les mâchoires étant en position fermée; La Figure 3 est une vue en coupe transversale du mandrin de la Figure 1 ayant une clé auxiliaire qui y est couplée en position de fonctionnement et les mâchoires étant à la position fermée; La Figure 4 est une vue en perspective du mandrin de la Figure 1 la clé auxiliaire y étant couplée; La Figure 5 est une vue en coupe transversale prise à travers un plan axial d'un mandrin combiné auto-serrant et à serrage à clé conformément à une deuxième mise en oeuvre de cette invention, ayant une clé auxiliaire qui y est couplée en position de fonctionnement; et La Figure 6 est une vue de face du mandrin de la Figure 5; Description détaillée d'exemples de mise en oeuvre Au regard des Figures 1 à 4, il est représenté un mandrin combiné auto-serrant et à serrage à clé conformément à une première mise en oeuvre de cette invention, comportant un corps de base 1, adapté pour être relié à un arbre moteur (non représenté) et à une carcasse 2 guidée de sorte qu'elle puisse tourner co-axialement mais ne pas se déplacer axialement par rapport à ce corps de base 1. Ce corps de base 1 comporte un membre principal la ayant une portion proximale se projetant de la carcasse 2 et un membre annulaire lb relié fixe à ce membre principal la dans sa portion proximale et la carcasse 2 comporte un manchon distal 2a définissant une cavité 3 ayant une surface intérieure conique 4 et un manchon proximal 2b relié fermement à ce manchon distal 2a et aménagé pour qu'il tourne autour du membre principal la du corps de base 1. Des roulements à bille 15 sont interposés entre le membre principal la du corps de base 1 et le manchon proximal 2b de la carcasse 2. Tel que représenté en regard de la Figure 4, les premiers éléments de fixation manuelle 9 sont formés sur un côté extérieur de ce membre annulaire lb du corps de base 1 et le deuxième élément de surface de fixation manuelle 10 sont formés sur un côté extérieur du manchon distal 2a de la carcasse 2. Ces premiers et deuxièmes éléments de surface de fixation manuelle 9, 10 du corps de base 1 et de la carcasse 2 comportent des portions non usinées obtenues par moletage quoiqu'elles puissent alternativement comporter des concavités lisses et relativement grandes qui, unies à un matériau résistant l'eau et l'humidité, tel que de l'acier inoxydable par exemple, rendent le mandrin approprié pour des applications médicales car il facilite son nettoyage et stérilisation. À l'intérieur de cette cavité 3 de la carcasse 2 sont aménagées des mâchoires 5, de sorte qu'elles puissent se déplacer radialement et axialement entre les positions ouverte et fermée. Un poussoir 6 possède une tige 6a et une tête pousseuse 6b à son extrémité distale. La tige 6a du poussoir 6 possède un filet extérieur 7 couplé à un filet intérieur 8 formé au corps de base 1. La tête 6b du poussoir 6 conventionnellement possède des rainures de guidage radiales dans lesquelles les mâchoires 5 sont déplacées coulissantes et entre les mâchoires 5, à l'intérieur de la cavité 3, sont aménagés des membres séparateurs 16 ayant des rainures de guidage inclinées correspondantes dans lesquelles les mâchoires 5 sont couplées coulissantes. Les membres séparateurs 16 font partie d'un seul corps qui est immobilisé par rapport à la carcasse 2 par des goupilles 17 et de plus ils connectent le poussoir 6 à la carcasse 2 de sorte qu'ils tournent ensemble. Ainsi, en agissant manuellement sur les premier et deuxième éléments de surface de fixation manuelle 9, 10 pour faire tourner le corps de base 1 par rapport à la carcasse 2 dans un premier sens, le poussoir est déplacé axialement vers l'extrémité distale suite au couplage des filets extérieur et intérieur 7, 8 et la tête 6b du poussoir 6 pousse les mâchoires 5 contre la surface intérieure conique 4 de la cavité 3 et ces mâchoires coulissent radialement et axialement vers la position fermée. En agissant manuellement sur les premiers et deuxièmes éléments de surface de fixation manuelle 9, 10 pour faire tourner le corps de base 1 par rapport à la carcasse 2 dans un deuxième sens inverse, le poussoir est déplacé axialement vers l'extrémité proximale et la tête 6b du poussoir 6 tire les mâchoires 5 qui, à cause des rainures de guidage inclinées des membres séparateurs 16, coulissent radialement et axialement vers la position ouverte. Le couplage vissé entre les filets extérieur et intérieur respectifs 7,8 du poussoir 6 et le corps de base 1 possède un écartement sélectionné à l'effet d'offrir un effet d'auto-serrage des mâchoires 5 lorsque le mandrin est tourné dans le premier sens soit par l'arbre moteur de la machine soit par un arbre moteur manuel et le foret ou un autre outil offre une résistance à la rotation due à son travail et pour permettre un desserrage facile des mâchoires 5 lorsque ces premiers et deuxièmes éléments de surface de fixation manuelle 9, 10 sont actionnés manuellement pour faire tourner le corps de base 1 par rapport à la carcasse 2 dans le deuxième sens inverse.

De plus, le mandrin de cette invention est agencé pour pouvoir serrer et desserrer les mâchoires 5 en utilisant une clé auxiliaire 50 du type conventionnel (Figures 3 et 4) comportant une tige 53 finissant en une patte d'extrémité 51 et un pignon conique 52 adjacent à cette patte d'extrémité 51 et coaxial à la tige 53. La tige 53 possède généralement reliée à celle-ci un croisillon 54 ou assimilé qui facilite l'application manuelle d'un moment de torsion à la tige 53. Dans ce membre annulaire lb du corps de base 1 est formé un anneau denté conique 11 ayant des dents faisant face à l'extrémité distale du mandrin et dans le manchon proximal 2b de la carcasse 2 est formé un trou de guidage de clé radiale 12.

Cet anneau denté 11 et ce trou de guidage de clé radiale 12 sont situés de sorte que lorsque la patte d'extrémité 51 de la clé auxiliaire 50 est insérée dans le trou de guidage de clé radiale 12, le pignon 52 de la clé auxiliaire 50 engrène l'anneau denté 11. Ainsi, lorsque la clé auxiliaire 50 tourne dans un sens, elle entraîne la rotation du corps de base 1 par rapport à la carcasse 2 pour déplacer les mâchoires 5 à la position fermée avec une force de fixation suffisante pour assurer que les mâchoires 5 no se desserrent pas durant l'utilisation si le mandrin tourne en sens inverse à celui de rotation de travail normale ni à cause de la secousse que lui fait subir la machine sur laquelle il est installé ni à cause d'une action manuelle sur les premiers et deuxièmes éléments de surface de fixation manuelle 9,10. Néanmoins, une rotation de la clé auxiliaire 50 en sens inverse est capable de desserrer les mâchoires 5. La Figure 5 montre une deuxième mise en oeuvre du mandrin de cette invention qui est en tout identique à la première mise en oeuvre décrite plus haut au regard des Figures 1 à 4 sauf la mise en place du serrage à clé. Dans cette deuxième mise en oeuvre, la portion proximale du membre principal 1 a du corps de base 1 se projetant de la carcasse 2 est comparativement plus longue et le trou de guidage de clé radiale 13 y est formé tandis que le manchon proximal 2b de la carcasse 2 est comparativement plus court et possède l'anneau denté conique 14 formé à son extrémité, les dents faisant face à l'extrémité proximale du mandrin. Le membre annulaire lb est comparativement plus petit et son seul objet est d'offrir un support aux premiers éléments de surface de fixation manuelle 9. Le mandrin conformément à cette deuxième mise en oeuvre, fonctionne avec une clé auxiliaire conventionnelle 50 de façon similaire à celle décrite plus haut concernant la première mise en oeuvre et dans les deux mises en oeuvre, les sens de rotation de la clé auxiliaire 50 pour serrer et desserrer les mâchoires sont inverses à ceux des mandrins de serrage à clé conventionnel. Un homme du métier imaginera des modifications et de variations basées sur les mises en oeuvre montrées et décrites sans s'éloigner du domaine de cette invention 5 tel qu'il est défini dans les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS1.- Mandrin combiné d'auto-serrage et à serrage à clé, comportant: un corps de base (1) adapté pour être relié à un arbre moteur; une carcasse (2) guidé de sorte qu'il puisse tourner co-axialement mais ne pas se déplacer axialement par rapport à ce corps de base (1) et définissant une cavité (3) ayant une surface intérieure conique (4); des mâchoires (5) agencées à l'intérieur de cette cavité (3) de sorte qu'elles puissent se déplacer radialement et axialement entre des positions ouverte et fermée; et un poussoir (6) guidé de sorte qu'il puisse se déplacer axialement mais ne pas tourner co-axialement par rapport à cette carcasse (2) pour pousser ces mâchoires (5) contre cette surface intérieure conique (4), ce poussoir (6) ayant un filet extérieur (7) couplé à un filet intérieur (8) formé dans ce corps de base (1); dans lequel le corps de base (1) possède des premiers éléments de surface de fixation manuelle (9) dans une portion proximale se projetant de la carcasse (2) et la carcasse (2) possède des deuxièmes éléments de fixation manuelle (10) caractérisé en ce que le corps de base (1) possède dans cette portion proximale se projetant de la carcasse (2), un anneau denté (11) ou un trou de guidage de clé radiale (13) et la carcasse (2) possède un trou de guidage de clé radiale (13) lorsque le corps de base possède cet anneau denté (11) ou un anneau denté (14) lorsque le corps de base possède ce trou de guidage de clé radiale (13), cet anneau denté (11,14) et ce trou de guidage de clé radiale (12, 13) étant situé de sorte que lorsqu'une patte d'extrémité (51) d'une clé auxiliaire (50) est insérée dans le trou de guidage de la clé radiale (12,13), un pignon (52) de cette clé auxiliaire (50) engrène l'anneau denté (11,14).

2.- Mandrin conformément à la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de base (1) comporte un membre principal (1 a) possédant ce filet intérieur (8) et une portion proximale se projetant de la carcasse (2) et un membre annulaire (1 b) relié fixe à ce membre principal (1 a) dans cette portion proximale se projetant de la carcasse (2) et dans laquelle est formé l'anneau denté (11) et ces premier éléments de surface de fixation manuelle (9).

3.- Mandrin conformément à la revendication 2, caractérisé en ce que la carcasse (2) comporte un manchon distal (2a) définissant la cavité (3) et un manchon proximal (2b) relié fixe à ce manchon distal (2a) et agencé pour qu'il tourne autour du membre principal(la) du corps de base (1), dans lequel ces deuxièmes éléments desurface de fixation manuelle (10) sont formés dans le manchon distal (2a) et le trou de guidage de la clé radiale (12) est formé dans ce manchon proximal (2b).

4.- Mandrin conformément à la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de base (1) comporte un membre principal (la) possédant ce filet intérieur (8) et une portion proximale se projetant de la carcasse (2) et un membre annulaire (1 b) relié fixe à ce membre principal (1a) dans cette portion proximale se projetant de la carcasse (2) dans laquelle ces premiers éléments de surface de fixation manuelle (9) sont formés dans ce membre principal (1 b) et ce trou de guidage de clé radiale (13) est formé dans ce membre principal (1a) entre le membre annulaire (lb) et la carcasse (2).

5.- Mandrin conformément à la revendication 4, caractérisé en ce que la carcasse (2) comporte un manchon distal (2a) définissant la cavité (3) et un manchon proximal (2b) relié fixe à ce manchon distal (2a) et agencé pour qu'il tourne autour du membre principal (la) du corps de base (1) dans lequel ces deuxièmes éléments de surface de fixation manuelle (10) sont formés dans le manchon distal (2a) et l'anneau denté (14) est formé dans ce manchon proximal (2b).

6.- Mandrin conformément aux revendications 3 ou 5, caractérisé en ce que les roulements à bille (15) sont interposés entre le membre principal (la) du corps de base (1) et ce manchon proximal (2b) de la carcasse (2).

7.- Mandrin conformément à une quelconque des revendications, caractérisé en ce que ces filets extérieur et intérieur (7,8) du poussoir (6) et du corps de base (1) ont un angle sélectionné pour offrir un auto-serrage des mâchoires (5) lorsque le mandrin tourne pendant son utilisation dans un premier sens et pour permettre une desserrage aisé des mâchoires (5) lorsque ces premiers et deuxièmes éléments de surface de fixation manuelle (9,10) du corps de base (1) et la carcasse (2) sont actionnés manuellement pour faire tourner le corps de base (1) par rapport à la carcasse (2) dans un deuxième sens inverse.