FR2971174A1

FR2971174A1 - Mandrin de serrage a compensation

Info

Publication number: FR2971174A1
Application number: FR1250965A
Authority: FR
Inventors: Johann Taglang
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2012-08-10
Also published as: TW201236803A; ITMI20120125A1; KR20120089598A; CN102699368A; US20120200049A1; JP2012161911A; DE102011000475A1

Abstract

L'invention concerne un mandrin (1) pour le serrage avec compensation de pièces, en particulier de vilebrequins, avec un évidement longitudinal (5) formé dans un corps de mandrin (3) le long de l'axe de rotation (2) et recevant une pince de serrage (4), avec une pointe (7) coulissant axialement et bloquée de manière libérable dans le corps de mandrin (3) par un support de pointe (6) et avec un disque formant piston (8) qui interagit avec la pince de serrage (4) et qui, par sa surface extérieure conique, porte, pour les faire pivoter, sur des leviers de serrage (10) munis de mors (11) pouvant pivoter tangentiellement à l'axe de rotation (2) et montés sur un goujon (9). Le goujon (9) présente, dans le corps de mandrin (3) le long d'un axe de goujon (12) tangentiel à l'axe de rotation (2), un diamètre extérieur conique dans sa portion traversant le levier de serrage (10).

Description

B12-0360FR 1 Mandrin de serrage à compensation L'invention concerne un mandrin pour le serrage avec compensation de pièces, en particulier de vilebrequins, avec un évidement longitudinal formé dans un corps de mandrin le long de l'axe de rotation et recevant une pince de serrage, avec une pointe coulissant axialement et immobilisée de manière libérable dans le corps de mandrin par un support de pointe et avec un disque formant piston qui interagit avec la pince de serrage et qui, par sa surface extérieure conique, porte, pour les faire pivoter, sur des leviers de serrage munis de mors pouvant pivoter tangentiellement à l'axe de rotation et montés sur un goujon. Un tel mandrin est présenté par exemple dans la demande de brevet DE 10 2006 024 637 Al. Pour l'usinage mécanique de pièces concentriques ou excentriques, comme par exemple des vilebrequins, les pièces sont serrées aux deux extrémités par deux mandrins à compensation à leviers à commande mécanique et centrées au niveau des deux faces frontales respectivement par une pointe fixe et, à l'extrémité opposée, par une pointe mobile axialement. Pour le serrage, on fait pivoter les leviers de serrage du mandrin, de façon qu'ils viennent porter sur la surface de la pièce et serrent celle-ci avec compensation. Pour son usinage par enlèvement de copeaux, la pièce doit tourner autour de son axe de rotation. Pour un blocage sûr de la pièce, les leviers de serrage doivent porter sur la pièce, sans risque de glissement, le long d'un axe tangentiel à l'axe de rotation. Le but de la présente invention est par conséquent de proposer un mandrin pour le serrage avec compensation de pièces, en particulier de vilebrequins, qui, en présence de forces d'usinage dont la direction d'action change constamment, agit avec une force de serrage exempte de glissement et de jeu, c'est-à-dire avec une force de serrage améliorée. Ce but est atteint selon l'invention avec un mandrin du type mentionné dans l'entrée en matière, par le fait que le goujon présente, dans le corps de mandrin, le long d'un axe de goujon tangentiel à l'axe de rotation, un diamètre extérieur conique dans la portion traversant le levier de serrage. Ainsi, de manière avantageuse, le goujon assure un support sans jeu des leviers de serrage lors de la rotation de la pièce, alors même que la force d'usinage principale change de direction d'action. Grâce au positionnement du goujon à l'intérieur du corps de mandrin, celui-ci est en outre protégé contre les salissures qui apparaissent lors de l'usinage. Il est encore avantageux de réaliser une liaison par frottement entre le levier de serrage et le goujon qui le traverse. A cet effet le goujon qui traverse les leviers de serrage est conformé de manière à engendrer un autoblocage lors d'une rotation autour de l'axe de rotation. On obtient ainsi une structure rigide, analogue à celle d'une pièce coulée. Il est encore avantageux d'aménager aux extrémités du goujon des portées radiales auxquelles sont associés des segments de butée pour le blocage axial des deux côtés du levier de serrage. Les segments de butée immobilisent en outre le levier de serrage dans la position axiale longitudinale. On obtient un avantage supplémentaire lorsque le goujon qui traverse le levier de serrage présente un prolongement axial des deux côtés. Ce prolongement permet d'obtenir un meilleur support des leviers de serrage le long de l'axe de goujon. Les couples qui agissent sur le levier de serrage sont de ce fait mieux absorbés par le bras de levier augmenté. Il est encore avantageux qu'au moins un palier à rouleaux soit associé au prolongement, parallèlement à l'axe de goujon. Cela permet à la surface du goujon de rouler sur les paliers à rouleaux lors du pivotement des leviers de serrage, et par conséquent d'obtenir un déplacement très souple des leviers de serrage lors du serrage. Il est en outre avantageux de positionner axialement sur l'axe de goujon des manchons de goujon pourvus d'un épaulement d'appui ainsi que d'un logement pour le goujon et le palier à rouleaux. Ces manchons prennent appui avec leur épaulement sur les segments de butée, assurant ainsi le positionnement axial des leviers de serrage sur l'axe de goujon. Il est encore avantageux qu'au moins un bouchon puisse être positionné de manière démontable le long de l'axe de goujon dans le corps de mandrin. Grâce à ce bouchon, la région où le levier de serrage est monté avec le goujon suivant un axe tangentiel est protégée contre les salissures engendrées par l'usinage de pièces. En prévoyant des bouchons du côté droit et du côté gauche sur l'axe de goujon, on forme un boîtier pour les paliers du levier de serrage.

Un autre avantage est lié au fait qu'un galet est associé à l'extrémité du levier de serrage actionnée par la pince de serrage par l'intermédiaire du disque formant piston. Ce galet permet de faire passer le levier de serrage d'une configuration de desserrage à une configuration de serrage d'une manière facilement réversible à l'aide d'un cordon élastique. Cela interdit tout coincement éventuel entre le disque formant piston et les leviers de serrage. Un autre mode de réalisation avantageux est caractérisé en ce que des butées sont prévues pour limiter le déplacement axial de la pince de serrage. Celles-ci forment dans le mandrin une butée axiale définie dans les deux directions. Il est par ailleurs avantageux que la pince de serrage soit réalisée en plusieurs parties, ce qui simplifie le montage du mandrin. L'invention sera décrite plus en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins. Ceux-ci montrent : - figure 1, une vue de face du mandrin sans mors associés, - figure 2, une coupe longitudinale du mandrin de la figure 1, et - figure 3, une coupe suivant l'axe III - III de la figure 2. La figure 1 montre une vue de face d'un mode de réalisation avantageux d'un mandrin 1 selon l'invention, sur laquelle les mors 11 associés aux leviers de serrage ne sont pas représentés. Le mandrin 1 est ici réalisé sous la forme d'un mandrin à trois mors. La figure 2 montre un mandrin 1 pour le serrage avec compensation de pièces, en particulier de vilebrequins, avec un évidement longitudinal 5 formé dans un corps de mandrin 3 le long de l'axe de rotation 2 et recevant une pince de serrage 4, avec une pointe 7 coulissante axialement et bloquée de manière libérable dans le corps de mandrin 3 par un support de pointe 6, avec un disque formant piston 8 qui interagit avec la pince de serrage 4 et qui, par sa surface extérieure conique, porte, pour les faire pivoter, sur des leviers de serrage 10 munis de mors 11 pouvant pivoter tangentiellement à l'axe de rotation 2 et montés sur un goujon 9. Un roulement à billes 23 est prévu entre le support de pointe 6 et la pointe 7. La pince de serrage 4 qui interagit avec le disque formant piston 8 est ici réalisée en plusieurs parties et un galet 21 est associé à l'extrémité du levier de serrage 10 actionnée par la pince de serrage 4. Par ailleurs, un dispositif de réglage 24 est réalisé dans le corps de mandrin 3, et des joints 25, qui assurent la protection contre les salissures, sont associés aux leviers de serrage 10. Les mors 11 (non représentés) permettent de serrer des pièces concentriques et excentriques. Le goujon 9 qui supporte les leviers de serrage 10 est, comme le montre la figure 3 ci-après, réalisé avec un diamètre extérieur conique dans la région des leviers de serrage. La figure 3 montre la coupe suivant l'axe III - III de la figure 2. On remarque que le goujon 9 qui traverse le levier de serrage 10 est de forme conique et que des segments de butée 14 sont associés pour le positionnement axial des deux côtés du levier de serrage 10. En outre, le goujon 9 présente, de chaque côté, un prolongement axial 15 auquel plusieurs paliers à roulements 16, sous la forme de paliers à rouleaux cylindriques, sont associés parallèlement à l'axe de goujon 12. Des manchons de goujon 17 avec un épaulement d'appui 18 et un logement 19 pour le goujon et pour le palier à rouleaux 16 sont positionnés aux deux extrémités du goujon. Les manchons de goujon 17 sont maintenus en position par des bouchons 20 dans le corps de mandrin 3. On remarque sur cette vue que, lors du montage du mandrin 1, le goujon 9 ne peut être mis en place dans le corps de mandrin 3 sur l'axe de goujon 12 tangentiel à l'axe de rotation 2 que dans la direction des bouchons 20.

L'opération de serrage d'une pièce avec le mandrin 1 selon l'invention va maintenant être décrite à titre d'exemple : La pièce, plus particulièrement un vilebrequin, vient en appui avec son extrémité sur la pointe 7 coulissante axialement. Lorsque la pince de serrage 4 est tirée en direction de l'extrémité fermée du mandrin 1, elle vient en contact avec le disque formant piston 8. Ce mouvement de la pince de serrage 4 peut être provoqué mécaniquement, hydrauliquement, pneumatiquement ou d'une autre manière appropriée. Le disque formant piston 8 est également entraîné par la pince de serrage 4 dans la direction de l'extrémité fermée du mandrin 1.

Le levier de serrage 10 est poussé radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe de rotation 2 par la surface extérieure conique du disque formant piston 8. Le levier de serrage 10 monté sur le goujon 9 pivote autour de l'axe de goujon 12. De ce fait, l'extrémité libre des leviers de serrage 10 est poussée radialement vers l'intérieur par rapport à l'axe de rotation 2, de sorte que les mors 11 associés au levier de serrage 10 exercent une pression sur la pièce et, le disque formant piston 8 étant monté flottant dans la direction radiale, serrent celle-ci.

Liste des références

1 Mandrin 2 Axe de rotation 3 Corps de mandrin 4 Pince de serrage 5 Evidement longitudinal 6 Support de pointe 7 Pointe 8 Disque formant piston 9 Goujon 10 Levier de serrage 11 Mors 12 Axe de goujon 13 Portées 14 Segments de butée 15 Prolongement 16 Palier à rouleaux 17 Manchon de goujon 18 Epaulement d'appui 19 Logement 20 Coiffe 21 Galet 22 Butées 23 Roulement 24 Dispositif de réglage 25 Joints

Claims

REVENDICATIONS1. Mandrin (1) pour le serrage avec compensation de pièces, en particulier de vilebrequins, avec un évidement longitudinal (5) formé dans un corps de mandrin (3) le long de l'axe de rotation (2) et recevant une pince de serrage (4), avec une pointe (7) coulissant axialement et bloquée de manière libérable dans le corps de mandrin (3) par un support de pointe (6) et avec un disque formant piston (8) qui interagit avec la pince de serrage (4) et qui, par sa surface extérieure conique, porte, pour les faire pivoter, sur des leviers de serrage (10) munis de mors (11) pouvant pivoter tangentiellement à l'axe de rotation (2) et montés sur un goujon (9), caractérisé en ce que le goujon (9) présente dans le corps de mandrin (3), le long d'un axe de goujon (12) tangentiel à l'axe de rotation (2), un diamètre extérieur conique dans la portion traversant le levier de serrage (10).
2. Mandrin (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une liaison par frottement est réalisée entre le levier de serrage (10) et le goujon (9) traversant celui-ci.
3. Mandrin (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'aux extrémités du goujon sont formées des portées radiales (13) auxquelles sont associés des segments de butée (14) pour le blocage axial des deux côtés du levier de serrage (10).
4. Mandrin (1) selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le goujon (9) qui traverse le levier de serrage (10) présente des deux côtés un prolongement axial (15).
5. Mandrin (1) selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un palier à rouleaux (16) est associé au prolongement axial (15), parallèlement à l'axe de goujon (12).
6. Mandrin (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que des manchons de goujon (17) comportant un épaulement d'appui (18) et un logement (19) pour le goujon (9) et le palier à rouleaux (19) peuvent être positionnés axialement sur l'axe de goujon (12).
7. Mandrin (1) selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un bouchon (20) peut être positionné de manière démontable le long de l'axe de goujon (12) dans le corps de mandrin (3).
8. Mandrin (1) selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un galet (21) est associé à l'extrémité du levier de serrage (10) actionnée par la pince de serrage (4) par l'intermédiaire du disque formant piston (8).
9. Mandrin (1) selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que des butées (22) sont prévues pour limiter le déplacement axial de la pince de serrage (4).
10. Mandrin (1) selon une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la pince de serrage (4) est formée en plusieurs parties.