Brevet FR2201946A1 — publié le 19740503

L'invention concerne un mandrin porte-outil pour le montage d'outils sur des unités d'entrat- nement électriques guidéesà la main, un dispositif de verrouillage du porte-outil étant muni d'une douille de manoeuvre actionnée à la main. De tels porte-outils sont connus. Ils n'offrent cependant pas une protection de contact parfaite au cas où, par exemple, l'outil vient en contact avec un conducteur électrique sous tension. L'invention a pour but de créer un porte-outil muni d'un outil et permettant à 1 'opérateur de l'unité d'entratnement de retirer un outil du groupe sans danger et sans se protéger la main, même si cet outil est sous tension. La manoeuvre doit être aussi rapide et aussi simple que dans le cas des porte-outil usuels. L'opErateur doit etre protégé même en cas de contact fortuit entre l'élément de réception d'outil et la tige de l'outil lorsque l'outil est sous tension à l'insu de l'opérateur. L'invention concerne à cet effet un mandrin porte-outil du type ci-dessus caractérisé en ce que la douille de manoeuvre comporte une enveloppe extérieure en matière électriquement isolante entourant le porte-outil au moine sur la totalité de son pourtour, l'outil comportant une enveloppe similaire en matière isolante dans la zone comprise entre sa sortie de l'élément de réception et sa partie active. Des modes de réalisation avan tageut sont caractérisés en ce que la douille de manoeuvre et/ou l'outil sont revêtus de matière plastique, ou que la douille de manoeuvre est entièrement réalisée en matière plastique. Suivant un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple, l'élément de réception d'outil est constitué, de façon connue, par un mandrin de perçage, la douille de manoeuvre entourant ce mandrin à la manière d'une capsule avec une ouverture d'entrée axiale pour recevoir 1 t outil et une ouverture axiale située en face pour le passage d'un tourillon d'entratnement du porte-outil. Cela a pour avantage que, dans la zone de manoeuvre de l'élément de réception d'outil, cet élément et une partie de l'outil sont complètement isolés, de telle sorte que l'opérateur peut retirer, sans danger et sans se protéger la main, l'outil du porte-outil ou du groupe d'entratnemente L'utilisation de matière plastique permet de réaliser cet isolement dans des conditions favorables et d'obtenir aussi, en particulier, la surface rugueuse néces- saire pour saisir et actionner la douille de manoeuvre. La matière plastique possède aussi la résistance nécessaire au fonctionnement au cas où la douille de manoeuvre est entièrement en matière plastique. Outre ses propriétés d'isolement éleco trique, la matière plastique a aussi des propriétés avantageuses d'isolement thermique et d'arrêt des bruits.Il en résulte que l'opérateur manipulant l'élément de réception d'outil, qui s'échauffe au cours du fonctionnement, est également protégé contre les effets thermiques. La description ci-après et les dessins annexés se rapportent à trois exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : - La figure 1 est une vue encoupe longitudinale d'un mandrin de perçage suivant un premier exemple de réalisation, - La figure 2 est une vue en coupe transversale de l'exemple de réalisation suivant la figure 1; - La figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une douille d'accouplement munie d'un outil et correspondant à un second exemple de réalisation; - La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un outil à trépan suivant un troisième exemple de réalisation. Un mandrin de perçage 1 se compose d'un élément de carter en forme doe pot 2 qui se raccorde à un tourillon d'entratnement 3 et de trois rouleaux cylindriques 4 disposés dans cet élément de carter de façon symétrique et parallèle à l'axe. Les rouleaux 4 servent d'éléments de serrage. Les rouleaux cylindriques 4 comportent sur chacune de leurs faces frontales un bout d'arbre 5 se trouvant dans le prolongement de l'axe de rotation. Les bouts d'arbre 5 sont guidés dans des fentes 6 à parcours en spirale du côté de la sortie du mandrin et dans des pistes 7 en forme de spirale du c8té de l'entrainement du mandrin. Les fentes 6 sont disposées dans une plaque de recouvrement 8 engagée à force du c8té d'entrat- nement de 1' élément de carter 2 et présentant un perçage central 10 à travers lequel la tige d'un outil est introduite dans le mandrin et peut ensuite être bloquée au moyen des rouleaux cylindriques. Pour effectuer le blocage, les rouleaux cylindriques 4 sont déplacés en direction périphérique au moyen d'une douille de guidage Il qui présente trois perçages radiaux 12 à section rectangulaire et à disposition symétrique, perçages dans lesquels pénètrent les rouleaux cylindriques. Comme il ressort de la figure 2, les rouleaux cylindriques 4 suivent alors des pistes 14 à tracé en spirale sur la surface latérale intérieure de l'élément de carter 2 ainsi que les pistes 7 associées aux bouts d'arbre 5. En faisant tourner la douille de guidage 11, on peut ainsi déplacer les rouleaux cylindriques vers 1' extérieur ou vers l'intérieur suivant le sens de rotation. La rotation de la douille de guidage 11 est assurée au moyen d'une douille de manoeuvre 13 qui entoure comme un pot le mandrin de perçage du côté de la sortie. Comme la plaque de recouvrement 8, la douille de manoeuvre comporte un perçage central de même calibre. La douille de manoeuvre est accouplée avec la douille de guidage il au moyen d'une goupille 17 qui traverse la plaque de recouvrement 8 dans le domaine d'une fente de guidage à tracé circulaire 18. Dans un espace annulaire 19, qui se trouve entre un collet de plus faible diamètre de l'élément de carter 2 et la surface latérale intérieure de la douille de manoeuvre tli, est monté un ressort hélicoïdal 20 dont l'une des extrémités 21 est assemblée avec l'élément de carter 2 et dont l'autre extrémité 22 est assemblée avec la douille de manoeuvre 13. Ce ressort communique à la douille de manoeuvre un couple de torsion dans le sens de blocage. La douille de manoeuvre 13 est maintenue axialement par une plaque de fermeture 25 qui repose sur la face frontale côté entratnement de l'élément de carter 2 et est fixée par une bague d'arrêt 26. Conformément à l'invention, la douille de manoeuvre 13 et la plaque de recouvrement 25 sont en matière plastique. Ainsi, tous les éléments de liaison métalliques, qui peuvent etre en contact conducteur avec l'élément de carter 2 et les rouleaux cylindriques 39 par exemple l#extré mité 22 du ressort 20 et la goupille 17, sont noyés dans la douille de manoeuvre de façon telle qu'il n'est pas possible de toucher ces éléments métalliques. Pour augmenter la rugosité, on peut évidemment profiler la surface latérale extérieure de la douille de manoeuvre de façonstrès diverses. Cela n'est pas représenté sur les figures 1 et 2. La figure 3 représente une douille d'accouplement utilisée pour raccorder des outils spéciaux tels que, par exemple, des forets à des groupes d'en tratnement. Cette douille d'accouplement présente un évidement profilé traversant 31 dans lequel est introduite la tige de profil correspondant d'un outil de perçage 32. De l'autre cotés on peut introduire dans l'évidement 31 le tourillon d'entrainement, non représenté, d'un groupe d'entrainement. Pour verrouiller le foret et le tourillon d'entrainement, la douille d'accouplement possède des bagues de verrouillage tournantes 33, 34 présentant des griffes d'accouplement 35 qui dépassent la face frontale de la douille d'accouplement et viennent en prise dans une rainure annulaire 36 de l'outil introduit 32. Les griffes d'accouplement 35 forment ensemble un profil similaire à celui de l'évidement 31, c'est-à-dire dans le cas présent un profil de denture en développante présentant trois dents. Pour assurer le verrouillage, chacune des griffes 35 est amenée par rotation des bagues de verrouillage 33, 34 derrière une face frontale de la denture en développante. Chaque griffe est maintenue dans cette position par l'une des billes 38 chargées par un ressort 37, cette bille étant fixée en direction périphérique dans une rainure 39 de la douille d'accouplement et étant appliquée dans un évidement frontal 40 de la bague de verrouillage 33, 34. Conformément à l'invention, des douilles de prise 41, 42 sont engagées sur les bagues de verrouillage 33, 34. Â l'exception des ouvertures d'entrée frontales 43, les douilles de prise entourent complètement les douilles de verrouillage. Il est évident que ces douilles de prise 41, 42 pourraient aussi être collées ou serrées par retrait. Dans la réalisation conforme à l'invention, une enveloppe en matière plastique 44 est serrée par retrait sur la tige de l'outil introduit 32 à partir de la rainure annulaire 36. De façon similaire aux douilles de prise 41, 42, l'enveloppe 44 procure une protection sure contre les accidents dus au courant électrique en cas de contact des élé ments correspondants. On peut obtenir de façon simple une bonne rugosité de prise sur une douille en matière plastique en lui donnant une forme appropriée, par exemple par des stries 45 suivant la figure 3. La figure 4 représente un outil à trépan comportant un élément d'accouplement 50 qui se compose d'un élément d'outil 51 et d'un élément d'assemblage 52. Pour assurer l'assemblage avec le groupe d'entrainement, 11 élément d'assemblage 52 comporte un cône 53. Du côté de la sortie, l'élément d'assemblage 52 comporte un tourillon 54 venant en prise dans un perçage borgne 55 de l'élément d'outil 51. Une rainure annulaire 56 est pratiquée dans la surface latérale extérieure du tourillon 54. Une bague d'arrêt 58 montée pour moitié dans une rainure annulaire intérieure 57 de la surface latérale 55 de l'élément d'outil 51 pénètre dans la rainure annulaire 56. Au moyen de cette bague d'arrêt 58, l'élément d'outil 51 est relié fermement à l'élément d'assemblage 52 en ménageant un faible Jeu axial, cette liaison permettant cependant la rotation.Pour assurer la liaison solidaire enrotation, l'élément d'outil 51 comporte des rainures longitudinales 59 sur la surface latérale voisine de 1' élément d'assemblage 52. Dans le domaine du perçage borgne 55, l'élément d'assemblage 52 et l'élément d'outil 51 sont entourés conjointement par une douille coulissante 60. La douille coulissante 60 est assemblée solidairement en rotation par des guidages à rainures longitudinales avec l'élément d'assemblage 52. Cette douille 60 comporte une partie d'accouplement 61 venant en prise lors du coulissement dans les rainures longitudinales 59 de 1' élément d'outil. La partie d'accouplement 61 assemblée rigidement avec la douille coulissante 60 comporte en outre deux évidements 62, 63 dans lesquels viennent en prise des billes 64 chargées par ressort et guidées dans un perçage radial 65 de l'élément d'assemblage 62. Les billes 64 maintiennent la douille coulissante soit dans la position d'accouplement, soit dans la position de débrayage. Dans le cas présent, la douille coulissante 60 est en matière plastique et est façonnée, pour augmenter la rugosité de prise9 comme représente' sur la figure 4. La longueur de la douille coulissante 60 est déterminée pour qu'on puisse la saisir dans de bonnes conditions et pour que, mEme lors du coulissement correspondant à la course dtaccou- plement, aucun contact fortuit ne soit possible avec les surfaces latérales voisines de la douille coulissante, de l'élément d'assemblage 52 ou de l'élément d'outil 51. Il est évident qu'une partie de l'élément d'outil ou de l'élément d'assemblage voisin~ de la douille coulissante peut aussi être munie d'une enveloppe tubulaire en matière plastique. Avec les dispositifs décrits précédemment et les douilles de manoeuvre constituées en conséquence, les porte-outil peuvent entre isoles de façon à donner une protection parfaite contre les accidents dus au courant électrique. On obtient en outre un isolement thermique et un arrêt des bruits. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVEND I CÂTIONS 10) Mandrin porte-outil avec outil en vue du montage sur des groupes dtentra#nement fonce tionnant électriquement et guidés à la main, un dispositif de verrouillage du porte-outil étant muni d'une douille de manoeuvre actionnée à la main, porte-outil caractérisé en ce que la douille de manoeuvre (13, 33, 34, 60) comporte une enveloppe extérieure en matière électriquement isolante entourant le porte-outil au moins sur la totalité de son pourtour, et/ou en ce que l'outil comporte une enveloppe similaire en matière isolante dans la zone comprise entre sa sortie de l'élément de réception et sa partie active. 20) Mandrin porte-outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la douille de manoeuvre (13, 33, 34, 60) et/ou l'outil (32, 51) sont revêtus de matière plastique. 30) Mandrin porte-outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la douille de manoeuvre est entièrement réalisée en matière plastique. 40) Mandrin porte-outil suivant l'une ou l'autre des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément de réception d'outil est constitué, de façon connue, par un mandrin de perçage (1), la douille de manoeuvre (13) entourant ce mandrin à la manière d'une capsule avec une ouverture d'entrée axiale (15) pour recevoir l'outil et une ouverture axiale située en face pour le passage d'un tourillon d'entrainement (3) du porte-outil. 50) Mandrin porte-outil suivant l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'élément de réception d'outil est constitué par une douille d'accouplement (30) destinée à maintenir des outils ayant une tige de conformation particulière, cette douille comportant deux douilles de verrouillage (33, 34) servant de douilles de manoeuvre. 60) Mandrin porte-outil suivant l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'élément de réception d'outil est constitué par un élément d'accouplement (50) comportant une douille coulissante (60) servant de douille de manoeuvre réalisant, par coulissement axial, une liaison so -daire en rotation avec l'outil, la douille coulissante étant, en a 'section axiale, plus longue que l'élément d'accouplement proprement dit, au moins de la longueur de la course de manoeuvre.