Brevet FR2468438A1 — publié le 19810508

L'invention part d'un dispositif porte-outil pour machines-outils, en particulier pour machines portatives ou à main, qui est conçu pour l'entraînement en rotation d'un outil et la trans- mission d'une pression de travail agissant dans le sens de son axe de rotation. Il est connu de mettre en marche le système d'entrat- nement d'outil et de couper son alimentation électrique ou autre sui- vant que l'outil est en contact ou non avec la pièce travaillée. La liaison d'entraînement en rotation entre l'outil et le système d'en- tratnement est cependant toujours maintenue dans ce cas. Après la coupure de l'alimentation, le système d'entraînement continue encore de tourner par inertie pendant un laps de temps variable, au cours duquel toute l'énergie de rotation de ses masses mobiles attaque éga- lement l'outil. Il en résulte un risque de blessure qui n'est pas sans importance. Cette marche par inertie gêne en outre le changement d'outil puisqu'il faut attendre jusqu'à l'arrêt. Un changement d'ou- til pendant que le système d'entraînement continue de tourner - qui serait en soi avantageux - est totalement exclu et/ou très dangereux pour l'opérateur. L'invention vise notamment à apporter un remède à ces inconvénients. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le dispositif porteoutil comprend un tenon guide cylindrique cOté outil, un perçage axial pour la réception de ce tenon guide dans une broche d'entraînement du système d'entratnement d'outil, une partie de tige de section non circulaire située cOté outil et servant à l'entraînement en rotation par une liaison par sûreté de forme, un élément femelle complémentaire à cette partie de tige, un collet cOté outil, un organe de sûreté qui entoure ce collet et peut être déplacé entre une position de retenue et une position de libération pour le mouvement axial de l'outil et un ressort chargeant l'outil dans le sens de son enlèvement, le jeu axial de l'outil permis par l'organe de sûreté et la longueur d'emboîtement du tenon guide dans le per- çage correspondant de la broche étant plus grands que la longueur d'embottement de la partie de tige dans l'élément femelle, la partie de tige et l'élément femelle formant un accouplement et étant accou- plés l'un à l'autre sur une partie de trajet située à la fin du tra- jet d'emboftement du tenon guide dans son perçage et à la fin du trajet du collet c0té outil à sa position de fin de course côté machine. Un dispositif porte-outil ainsi réalisé a l'avantage, par rapport à l'art antérieur, que le désaccouplement automatique de l'outil du système d'entraînement tournant évite le risque de blessure qui existe jusqu'à maintenant et permet un changement d'outil vraiment rapide. Comme ses fréquents mises en marche et arrêts sont évités, le système d'entraînement est en outre ménagé davantage. Une caractéristique particulièrement avantageuse prévoit que le collet fait partie d'une douille qui est reliée à l'outil, entoure l'élément femelle et le protège contre l'encrassement. Une telle douille permet de retenir l'outil par son collet et de protéger contre l'encrassement le point de fixation de l'outil et d'autres parties encore du dispositif porte-outil et de la machine. Selon une autre caractéristique, le dispositif comprend un porte-outil présentant un alésage pour la réception d'une tige reliée rigidement à l'outil, les différentes tiges utilisables avec le dispositif ayant toujours le même diamètre extérieur, le diamètre de leur perçage récepteur d'outil étant adapté chaque fois au diamètre de l'outil. Un autre avantage de l'invention est que le tenon guide du porte-outil peut Otre fixé aussi dans un mandrin de serrage, de sorte que les outils peuvent ainsi être utilisés aussi dans un man- drin. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plusclairement de la description qui a suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une coupe axiale de la partie antérieure d'une perceuse à main équipée d'un dispositif porte-outil selon l'in- vention comportant une douille agissant sur un variateur de vitesse incorporé dans la machine; la figure 2 est une vue en bout prise de la gauche dans la représentation de la figure 1; la figure 3 est une vue en bout prise de la droite dans la représentation de la figure 1 et avec omission de la broche d'entratnement d'outil et de sa roue dentée d'entraînement. Le capot avant 1 d'une perceuse à main dont la plus grande partie n'est pas représentée reçoit dans un roulement à billes 2 une broche d'entraînement 3 portant une roue d'entratne- ment 4. Le roulement 2 est maintenu dans un alésage 5 du capot avant 1 et est empêché de se déplacer dans celui-ci par un épaule- ment 6 de cet alésage et par un jonc 7. L'immobilisation axiale de la broche d'entraînement 3 dans le roulement 2 est assurée d'un côté par un épaulement de la broche 3 et de l'autre côté par un jonc 8. La broche 3 présente au centre un perçage axial borgne 9 qui communique à son fond avec l'air extérieur par un orifice radial 10. Le perçage 9 contient un ressort hélicoïdal 11. A l'avant, la broche 3 porte un bout fileté 12 sur lequel peut Otre vissé un man- drin de serrage normal non représenté. Sur ce bout est vissé ici un adaptateur 13 formant un élément d'accouplement femelle 14. Devant le ressort hélicoïdal 11, le perçage 9 reçoit un tenon guide 15 d'un porteoutil 16 qui comporte en outre une partie de tige 17 de section droite non circulaire qui forme un élément d'accouplement mâle s'emboîtant dans l'élément d'accouplement 14. La partie exté- rieure du porte-outil 16 forme une tete portant un filetage exté- rieur 18 et présentant un alésage axial 20 de réception d'outil et un perçage diamétral 19. L'alésage 20 est destiné à recevoir les différentes tiges d'outil; les dessins représentent une tige 21 qui est reliée rigidement à un outil sous forme d'un foret 22. Le per- çage diamétral 19 traverse également la tige d'outil 21. Une gou- pille cylindrique 23 mise en place dans le perçage diamétral traver- sant 19 relie la tige d'outil 21 en rotation à la tete du porte-outil 16. Sur le filetage extérieur 18 de la tète du porte-outil 16 est vissée une douille 24. Le filetage intérieur 25 par lequel la douille est vissée sur le filetage 18 est plus long que la tête du porte- outil 16. La douille 24 entoure l'adaptateur 13, en le protégeant contre l'encrassement, et entoure également une grande partie de la portion de broche 3 faisant saillie du capot 1. A son extrémité côté capot 1, la douille 24 porte un collet extérieur 26. La face extrême cOté collet de la douille 24 est appliquée à la posi- tion représentée contre l'extrémité arrondie d'une cheville de butée 27 fixée dans le capot avant 1 et faisant saillie de la face de ce capot dirigée vers la douille 24. Contre cette face extrême de la douille 24 s'applique également une tige 28 formant un palpeur. La tige 28 est guidée dans un perçage 29 réalisé parallèlement à l'axe de rotation de l'outil dans le capot avant 1 de la perceuse. La tige 21 fait saillie à l'intérieur du capot 1 et porte à son extré- mité intérieure la partie mobile 30 d'un variateur 31. Outre par la tige 28, la partie mobile 30 du variateur est guidée sur le variateur 31 luimême. Une plaquette de liaison 32 entre la tige 28 et la partie mobile 30 du variateur porte une aiguille 33 qui pénètre dans un trou 34 ménagé dans le capot avant 1 et dans lequel est placé un ressort de pression 35. Ce ressort tend à pousser la tige 28 toujours hors du capot 1 et l'applique donc contre la face extrOme de la douille 24. Le variateur 31 est conçu pour régler l'entratne- ment de l'outil de la puissance nulle quand l'outil est écarté de la pièce à travailler jusqu'à la puissance maximale possible. Un interrupteur 36 dans le circuit d'alimentation électrique du moteur d'entraînement permet de neutraliser le variateur 31. Sur le nez 38 du capot avant 1 est serrée une poignée supplémentaire 37. Le moyen de serrage est une longue vis 39 avec un écrou A ailettes 40 (figure 2). La poignée 37 porte un axe 41 dont l'axe longitudinal géométrique est parallèle à l'axe longitudinal de l'outil et sur lequel est montée pivotante une sûreté 42.-Sur l'axe 41 est enfilé un ressort de torsion à branches 43 qui agit entre la poignée 37 et la streté 42 et qui est précontraint de telle manière qu'il tend toujours à faire pivoter la sOreté 42 contre le nez 38 de la machine. Un jonc 44 maintient la sgreté 42 et le ressort 43 sur l'axe 41. La sareté 42 possède à l'avant un collet intérieur 45 et peut, quand elle a été amenée par pivotement jusque contre le nez 38, entourer également la partie arrière de la douille 24, en plus des parties de la poignée 37. L'agencement est tel que le collet intérieur de la sûreté se trouve alors sur le parcours axial du collet extérieur 26 de la douille 24. La cheville de butée 27 et le collet limitent donc la mobilité maximale de la douille 24 dans le sens axial. Cette mobilité axiale maximale de la douille 24 est utilisée plus ou moins suivant l'ajustement de la douille 24 sur le porte- outil 16. Si la douille 24 est ajustée par rapport au porte-outil 16 de manière que ce porte-outil s'applique contre l'adaptateur 13 avant que la face extrême de la douille 24 du côté de son collet 26 ne s'applique contre l'extrémité de la cheville de butée 27, la mobilité axiale de la douille 24 n'est pas utilisée au maximum. Cela signifie que la tige 28 - appliquée-en permanence contre la face extrême de la douille 24 - ajuste le variateur 31 à une plus faible vitesse de rotation pour la broche d'entratnement 3. Pour travailler avec une machine-outil équipée d'un dispositif de fixation d'outil à douille et combiné avec un dispo- sitif de commande de variateur, on prépare d'abord plusieurs outils (forets), en les montant chacun dans un porte-outil 16 sur lequel on visse une douille 24 en une position axiale telle, par rapport au porte- outil 16, que la tige 28, par son application contre la face extrême de la douille 24, ajuste le variateur 31 à la vitesse de rotation qui convient à l'outil monté dans la douille considérée. Pour changer d'outil, on fait pivoter la sûreté 42 contre la force de son ressort 43 pour l'écarter du nez 38 du capot avant 1. Lorsque le collet 45 est sorti de la zone de mouvement axial du collet 26, l'outil peut etre retiré avec la douille 24. Le mouvement de retrait est soutenu au début par le ressort hélicoïdal 11. Pour monter un nouvel outil (foret), la sûreté 42 doit être maintenue écartée. Le tenon guide 15 est introduit dans le perçage 9 de la broche 3 et enfoncé contre la force du ressort 11 jusqu'à ce que le collet 45 de la sûreté puisse s'accrocher derrière le collet 26 de la douille 24 et retenir ainsi cette dernière. Dès que la sûreté 42 est rela- chée, son ressort 43 la fait pivoter à sa position de retenue. L'entraînement de l'outil est ainsi limité en même temps à une régu- lation de la vitesse de rotation de zéro à la vitesse optimale pour l'outil qui vient d'être monté. La longueur d'accouplement entre l'élément femelle 14 de l'adaptateur 13 et l'élément d'accouplement mtle 17 du porte-outil 16 est fixée de telle manière que ces deux éléments sont désaccouplés avec certitude à la position de vitesse nulle du variateur 31..Il va de soi que cet accouplement peut égale- ment tre réalisé de manière que l'outil soit désaccouplé de son entraînement avant même que le variateur n'atteigne sa position de vitesse nulle. Il est possible encore de varier cet agencement d'un outil à l'autre par le changement adéquat de la longueur de l'élé- ment mâle 17. -24 6 8 40 28 REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif porte-outil pour machines-outils, en parti- culier pour machines portatives ou à main, qui est conçu pour l'en- tratnement en rotation d'un outil et la transmission d'une pression de travail agissant dans le sens de son axe de rotation, caractérisé en ce qu'il comprend un tenon guide cylindrique (15) côté outil, un perçage axial (9) pour la réception de ce tenon guide dans une broche d'entraînement (3) du système d'entraînement d'outil, une partie de tige (17) de section non circulaire située côté outil et servant à l'entratnement en rotation par une liaison par sGreté de forme, un élément femelle (14) complémentaire à cette partie de tige, un collet (26) côté outil, un organe de sûreté (42) qui entoure ce collet et peut etre déplacé entre une position de retenue et une position de libération pour le mouvement axial de l'outil (22) et un ressort (11) chargeant l'outil (22) dans le sens de son enlèvement, le jeu axial de l'outil (22) permis par l'organe de sûreté (42) et la longueur d'embottement du tenon guide (15) dans le perçage (9) correspondant de la broche étant plus grand que la longueur d'embortement de la partie de tige (17) dans l'élément femelle (14), la partie de tige (17) et l'élément femelle (14) formant un accouplement et étant accou- plés l'un à l'autre sur une partie de trajet située à la fin du trajet d'embottement du tenon guide (15) dans son perçage (9) et à la fin du trajet du collet (26) cOté outil à sa position de fin de course côté machine. 2. Dispositif porte-outil selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le ressort (11) qui charge l'outil (22) dans le sens de son enlèvement est disposé dans le perçage axial (9), approfondi en conséquence, pour la réception du tenon guide (15) dans la broche d'entratnement (3). 3. Dispositif porte-outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le collet (22) fait partie d'une douille (24) qui est reliée à l'outil (22), entoure l'élément femelle (14) et le protège contre l'encrassement. 4. Dispositif porte-outil selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément femelle (14) est formé par un adaptateur (13) qui possède un filetage intérieur pour son vissage sur le filetage prévu sur la broche d'entraînement (3) et normalement destiné à recevoir un mandrin de serrage. 5. Dispositif porte-outil selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que la douille (24) possède un filetage intérieur (25) par lequel elle peut ûtre vissée sur un file- tage c8té outil et par lequel peut ttre ajusté le parcours d'accou- plement entre la partie de tige (17), formant un élément d'accouple- ment-male, et l'élément femelle (14). 6. Dispositif porte-outil selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le filetage (18) c6té outil est formé par un porte- outil (16) qui forme également la partie de tige (17) et le tenon guide (15). 7. Dispositif porte-outil selon la revendication 6, carac- térisé en ce que le porte-outil (16) présente un alésage récepteur (20) pour des tiges (21) reliées chacune rigidement à un outil (22), ces tiges ayant toujours le même diamètre extérieur, le diamètre de leur perçage récepteur d'outil étant adapté chaque fois au diamètre de l'outil (22).