Brevet FR2323477A1 — publié le 19770408

L'invention concerne un mandrin auto-serrant destiné à équiper une machine telle qu'une perceuse électrique. On contact déjà de tels mandrins auto-serrants pouvant recevoir un outil et dont les mors peuvent enserrer celuici sans qu'il soit besoin d'utiliser une clé dentée pour obtenir un bon serrage. les mandrins connus, permettant un serrage efficace et un desserrage facile, particulièrement dans le cas d'un emploi sur une perceuse à percussion, sont généralement lourds, encombrants, compliqués et par conséquent onéreux. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un mandrin auto-serrant qui soit facile à employer, et qui assure de bonnes conditions de serrage et de desserrage. A cet effet, l'invention concerne un mandrin auto-serrant pour machine telle que perceuse électrique, comportant des organes de préhension pour un outil, tels que des mors, guidés en translation dans des rainures inclinées par rapport à l'ase longitudinal du mandrin et usinées dans un corps de mandrin, et une tête centrale solidaire de la broche de la machine, mandrin caractérisé en ce que la tête centrale comporte, du c8té outil une partie tronconique munie de filets présentant un profil ayant la forme d'un trapèze non isocèle dont le c3té le plus incliné est situé du-cEté outil, ces filets de t#te-centrale coopérant avec des filets correspondants usinés sur les organes de préhension, afin qu'une rotation relative de la tête centrale et du corps du mandrin provoque la translation des organes de préhension et par conséquent une variation de l'écartement de leur extrémité, la dite tête centrale étant immobilisée en translation par rapport au corps par un bouchon fixé sur celui-ci, avec interposition d'une couronne de billes formant butée, ces billes étant logées dans une cuvette du bouchon Ce montage particulièrement simple est composé de pièces faciles à usiner et permet un montage aisé et rapide. Selon une caractéristique de l'invention, les filets de la tete centrale et des organes de préhension ont un profil en trapèze dont le coté le plus incliné forme un angle de 300 avec la hauteur et. dont le cOté le moins incliné forme un angle de 150 avec la hauteur. Le profil de filet correspondant à ces valeurs permet tout à la fois un serrage efficace et un desserrage facile. Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps comporte un dispositif de freinage tel qu'une vis radiale coopérant avec un trou taraudé du corps et poussant, par leinter- médiaire d'un ressort, un patin contre une partie cylindrique de la tête centrale. Ce dispositif de freinage peut être utile dans l'emploi du mandrin sur une perceuse à percussion ; il permet une augmentation du couple de desserrage lorsque le mandrin est utilisé sur une perceuse puissante, ou dans le cas d'une décélération importante sur la broche de la machine. Un mandrin selon l'invention est représenté, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels la lafigure 1 représente un mandrin selon 1'invention coupé longitudinalement - la figure 2 représente une section du même mandrin, effectuée selon le plan II-II de la figure i, la figure 3 représente une section du même mandrin, effectuée selon le plan ICI ICI de la figure 1, - la figure 4 représente, à grande échelle, le détail du profil des filets usinés sur les mors et sur la pièce de fixation du mandrin. le mandrin représenté sur les figures comporte un corps 1, ayant extérieurement une forme eylindrique du cBté "machine et une forme trtonique du c8té "outil", située dans le prolongement de la partie cylindrique. l'ensemble du corps 1 est muni d'une succession d'alésages cylindriques et tronconiques coaxiaux, et de trois rainures 11 pour des mors 2 destinés à enserrer un foret ou un outil similaire. Le mandrin est lié à la broche de la perceuse par un moyen tel qu?un alésage conique, non représenté, prévu sur une tete centrale 3 logée dans le corps 1 et munie, à son autre extrémité, d'un tenon 1 de guidage pénétrant dans un alésage 12 du corps 1 et formant palier . cette deuxième extrémité peut être munie d'une rainure permettant l'entrainement d'outils dont la queue de fixation possède un méplat. les mors 2 sont actionnés en translation par une rotation relative du corps I et de la tête centrale 3 dont une partie tronconique 32 porte des filets coopérant avec des filets correspondants usinés sur les mors 2. Ces filets présentent un profil en trapèze dont le côté le plus incliné, situé du côté "outil", forme un angle de 300 avec la hauteur et dont le c8té le moins incliné, situé du caté "machine", forme un angle de 150 avec la hauteur. les axes longitudinaux des mors 2 font un angle de 150 avec l'axe longitudinal du mandrin. L'immobilisation en translation de la tête centrale 3 par rapport au corps 1 peut titre obtenue du côté "outil'1 par le contact entre un épaulement 13 du corps et une collerette 33 de la tete centrale 3. Du cote "machine", la collerette 33 est maintenue contre un bouchon 4 par l'intermédiaire d'une couronne de billes 5 logées dans une cuvette 41 du bouchon 4. Cette cuvette 41 peut être munie d'une paroi tronconique servant de chemin aux billes 5, afin d'augmenter la concentricité du montage de la tête centrale 3 dans le corps 1 du mandrin. IZ bouchon 4 est monté sur le corps 1 par exemple par vissage, ce bouchon étant muni d'un filetage 42 coopérant avec un filetage correspondant usiné sur le corps 1. le blocage de ce bouchon 4 peut être obtenu en appliquant un couple sur les parois de deux trous borgnes 43 du bouchon 4 et diamètralement opposés. Une bague arrière 6 immobilisée sur la tête centrale 3, à l'aide par exemple d'une vis sans tête 61 logée dans un trou taraudé de cette bague 6 permet d'immobiliser la broche de la machine utilisée grâce à la présence de trous borgnes 62 dont les axes longitudinaux font par exemple des angles de 1200 avec celui de la vis sans tète 61. le mandrin peut recevoir un dispositif de freinage complémentaire, utile pour l'usinage sur une perceuse à percussion par exemple. Ce dispositif de freinage est constitué dans ltexemple représenté, par trois vis sans tête 14, logées dans des trous filetés 15 du corps 1, ces vis 14 maintenant un patin 16 en contact avec la tête centrale 3 par l'intermédiaire d'un ressort hélicoïdal 17. Le vissage plus ou moins important des vis 14, par exemple réparties selon des angles de 1200 dans une meme section droite du corps 1, permet d'obtenir une augmentation du couple de desserrage lorsque le mandrin est utilisé dans une perceuse puissante ou dans le cas d'une décélération importante sur la broche de la machine. Outil est introduit entre les mors après écartement de ceux-ci obtenus par rotation du corps 1. Lorsque 11 outil est introduit, les mors 2 sont rapprochés par rotation en sens inverse du corps 1, et le blocage est obtenu en continuant la rotation du corps 1 dans le même sens en maintenant la broche de la machine ou la bague arrière 6 immobilisée en rotation. Ces opérations sont facilitées par la présence de moletages à la périphérie de cette bague arrière 6 du corps 1. La machine peut alors entre mise en route, et le serrage reste effectif, même en cas d'utilisation en percussion, ainsi que lorsque le mandrin subit des décélérations importantes. Bien entendu, 11 invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Mandrin auto-serrant pour machine telle que perceuse électrique, comportant des organes de préhension pour un outil, tels que des mors (2) guides en translation dans des rainures (11) inclinées par rapport à l'axe longitudinal du mandrin et usinées dans un corps (1) de mandrin, et une tête centrale (3) solidaire de la broche de la machine, mandrin caracterisé en ce que la pièce centrale (3) comporte, du cEté "outil", une partie tronconique (32) munie de filets présentant un profil ayant la forme d'un trapèze non isocèle dont le côté le plus incliné est situé du côté "outil", et forme un angle de 300 avec la hauteur, le côté le moins incliné formant un angle de 150 avec ladite hauteur, ces filets de la tête centrale (3) coopérant avec des filets correspondants usinés sur les organes de préhension (2), afin qulune rotation relative de la tête centrale (3) et du corps (1) du mandrin provoque la translation des organes de préhension (2) et par conséquent une variation de l'écartement de leur extrémité, ladite tête centrale (3) étant immobilisée en translation par rapport au corps (1) par un bouchon (4) fixé sur celui-ci, avec interposition d'une couronne de billes (5) formant butée, ces billes (5) étant logées dans une cuvette (41) du bouchon (4), et en ce qu'il comporte également une bague arrière (6) solidarisée à la tête centrale (3) par au moins une vis 861) dirigée radialement et prenant appui sur la périphérie de cette tête centrale(3), la bague (6) comportant par ailleurs, au moins un orifice (62) pour permettre l'immobilisation de la broche de la machine utilisée. 20) Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (l) comporte un dispositif de freinage tel qu'une vis radiale (14), coopérant avec un trou taraudé (15) du corps (1) et poussant, par l'intermédiaire d'un ressort (17), un patin (16) contre une partie cylindrique de la tête centrale (3). 30) Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cuvette (41) du bouchon (4) destinée à loger les billes (5) de la butée, comporte une partie conique, par exemple inclinée à 45 , sur laquelle les billes (5) prennent appui, afin d'assurer un meilleur centrage de l'ensemble. 40) Mandrin selon la revendication i, caracterisé en ce que le bouchon (4), fixé sur le corps par vissage, est muni d'organes de blocage (43) 50) Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête centrale (3), comporte, à son extrémité avant, un tenon (31) ajusté dans un palier (12) du corps formant un second appui pour cette tête centrale (3). 60j Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête centrale (3) comporte, a son extrémité avant, une rainure pour l'entraînement d'un outil à méplat.