Brevet FR2468445A1 — publié le 19810508

La présente invention concerne un porte-outil pour outils de percussion, comportant une tige cylindrique, dans laquelle est ménagé au moins un évidement limité de chaque côté en direction longitudinale pour recevoir un élément de verrouillage cylindrique. Pour recevoir un outil de percussion de ce genre, il est connu, d'après le DE - B - -N" 16 52 684, un porte-outil cylindrique pourvu d'une ouverture d'enfichage cylindrique pour la tige de l'outil, dans la paroi de laquelle sont disposés deux évidements limités de chaque côté dans leur direction longitudinale en vue d'un montage mobile dans chacun d'eux d'un élément de verrouillage cylindrique, évidements disposés au centre de telle manière que, pendant l'opération de per çage, ces éléments de verrouillage aient une tendance permanente à se déplacer radialement vers l'extérieur, cette mobilité radiale vers l'extérieur pouvant être limitée au choix plus ou moins étroitement au moyen d'un manchon de verrouillage de position règlable, de telle sorte que l'outil de perçage puisse être à volonté, suivant les besoins, retiré ou bloqué en position. La mobilité radiale vers l'intérieur des éléments de verrouillage est limitée par l'ouverture de passage des évidements qui est prévue plus étroite que leur diamètre minimal. L'inconvénient de cette disposition connue réside en ce que le manchon de verrouillage sert aussi bien à la transmission, par engagement de forme, du couple de rotation de l'outil, qu'au verrouillage axial de la tige de l'outil de perçage dans l'organe de réception d'outil, de telle sorte qu'il doit absorber des forces radiales considérables. En vue de maintenir ces forces à une valeur plus faible, il a été proposé, dans le DE - A - N" 25 51 125, de séparer l'une de l'autre ces deux fonctions de "verrouillage axial" et de "transmission de rotation". Ce résultat est obtenu au moyen d'une gorge d'entraînement en rotation supplémentaire prévue dans la tige de l'outil perforateur à percussion, gorge qui coopère avec un élément d'entraînement en rotation en forme de barrette du récepteur d'outil et qui sert exclusivement à la transmission du couple de rotation, les éléments de verrouillage assurant simplement par eux-mêmes la fonction de blocage axial. En raison de la prévision de cette gorge supplémentaire, la section transversale de la tige de l'outil est affaiblie par rapport au mode de réalisation connu mentionné plus haut. D'après le DE - U - N" 78 08 147, on obtient un plus faible affaiblissement de la section de la tige en prévoyant une profondeur radiale moins importante de la gorge d'entraînement. Ces deux solutions comportent cependant encore les inconvénients que, aussi bien le porte-outil, que la tige de celui-ci doivent être prévues et usinées de manière plus coûteuse. En outre, il n'est pas possible d'utiliser des perceuses pourvues d'une tige du type mentionné plus haut et de diamètre relativement important. On connaît également des dispositifs porte-outils dans lesquels les éléments de verrouillage sont disposés excentriquement, de telle manière que, pendant l'opération de perçage, ils s'engagent automatiquement dans les évidements correspondants de la tige de l'outil et peuvent ainsi transmettre le couple de rotation en raison de cet engagement à force. Une telle solution est, par exemple, décrite dans le DE - U N" 74 39 278, dans lequel la force produite pour la transmission du couple de rotation est appliquée par un élément de verrouillage de forme spéciale sur les domaines de paroi du porte-outil maintenus fixes en direction de la force. Une solution analogue est proposée dans le DE - A N" 26 40 767, dans lequel sont utilisés à nouveau des éléments de verrouillage de forme cylindrique. Ces deux modes de réalisation sont caractérisés par une construction particulièrement simple. Ils présentent cependant l'inconvénient qu'un déplacement de rotation relatif de l'outil de perçage dans le porte-outil dans le sens opposé au sens de rotation destiné au perçage, a pour effet que l'élément de verrouillage peut s'échapper hors de la gorge d'entraînement prévue dans la tige de l'outil et ainsi libérer celui-ci du support. Ce déplacement relatif de rotation peut se produire pendant l'opération de perçage, lors d'une suppression du couple de rotation antagoniste, par exemple lors d'une aération du trou percé ou de la rencontre d'un évidement. S'il se produit à cet instant encore un déplacement axial, par exemple par un coup de percussion "à vide", il en résultera une libération non voulue de l'outil hors de son porte-outil. Pour cette raison, il a déjà été proposé que la surface d'application, proche de l'extrémité de la tige, de l'évidement usiné dans la tige d'outil, limité de chaque côté en direction longitudinale, soit prévue avec une forme telle, et coopère avec un élément entraîneur de forme correspondante de telle sorte que soit toujours maintenue sur la tige de l'outil, une tendance à la rotation dans le sens de la perforation prévue, lorsque cette coopération se produit sous l'action d'une force axiale (DE - A - NO 27 15 357). Cependant, cette solution souffre encore de l'inconvénient d'obligation d'une spécialisation d'une constitution spéciale de la tige d'outil de perçage. La description précédente de l'état connu de la technique montre évidemment que, pour les porte-outils de perçage, pour des perceuses à percussion, la tendance à la spécialisation est inévitable. En fait il est possible d'utiliser l'un ou l'autre des outils de perçage dans différents supports de réception, mais l'interchangeabilité reste toujours un compromis entre diverses exigences. Par exemple, l'outil suivant le DE - B - NO 16 52 684 peut être utilisé également dans un porteoutil conforme au DE - A - NO 26 40 767. Mais cependant un blocage axial de l'outil n'est alors pas possible. En outre, l'outil de perçage suivant le DE - A N" 25 51 125 peut également être monté dans le porte-outil conforme au DE - B - N" 16 52 684, mais seulement avec l'inconvénient mentionné au départ du développement de forces à action radiale au cours de la transmission du course de rotation. Pour l'acheteur d'une perceuse à percussion, cette spécialisation impose une décision d'achat cruciale, car, par ce choix, il se trouve lié au système particulier correspondant. La'présente invention a pour but de créer un porteoutil de perçage universel, au moins pour les formes de tige d'outil à percussion les plus répandues conforme aux DE - B N" 16 52 684 et DE - A - N" 25 51 125, dans lequel les deux fonctions de "verrouillage axial" et "d'entraînement en rotation" sont exactement séparées l'une de l'autre, sans incon vénients pour le fonctionnement de l'outil. Dans ce but, la présente invention a pour objet un porte-outil pour outils de percussion comportant une tige cylindrique dans laquelle est usiné au moins un évidement limité de chaque côté en direction longitudinale-, pour recevoir un élément de verrouillage cylindrique, porté-outil comprenant une pièce de réception cylindrique qui peut être montée sur l'arbre de perçage d'une perceuse à percussion ou sur une partie composante de cet arbre, et qui comporte une ouverture d'enfichage, concentrique à l'arbre pour la tige d'outil de perçage, dans la paroi de laquelle est prévu, au moins un évidement, limité de chaque côté en direction longitudinale, pour l'insertion mobile d'un élément de verrouillage cylindrique, cet évidement étant disposé excentriquement de telle manière que, pendant l'opération de perçage, l'élément de verrouillage s'engage de lui-même dans l'évidement et établisse ainsi une transmission à force du couple de rotation, la mobilité radiale de l'élément de verrouillage, vers l'intérieur, en direction de l'axe de la pièce de réception d'outil, étant limitée par l'ouverture de l'évidement prévue inférieure au diamètre minimal de l'élément de verrouillage, caractérisé en ce que la mobilité de l'élément de verrouillage en direction de l'extérieur peut être limitée au choix, plus ou moins étroitement, au moyen d'un manchon de verrouillage, connu en soi, de position déplaçable sur la pièce de réc-eption d'outil, le diamètre intérieur du manchon de verrouillage, qui limite la mobilité de l'élément de verrouillage vers l'extérieur, étant, d'une part, supérieur à la dimension radiale maximale résultant de la somme du diamètre de la tige d'outil de perçage et du diamètre de l'élément de verrouillage déduction faite de sa profondeur d'engagement dans la tige, et étant, d'autre part, inférieur à la dimension radiale minimale résultant de la somme du diamètre de la tige et du diamètre de l'élément de verrouillage. De telles conditions donnent la garantie, d'une part, que le manchon de verrouillage, dans sa position de blocage, avec transmission permanente du couple de rotation, n'entre, à aucun moment, en contact avec l'élément de verrouillage, et, d'autre part, qu'est réalisé un verrouillage sûr, lors d'action de forces axiales, même dans le cas d'une suppression temporaire ou d'une inversion du couple de rotation. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu que le diamètre extérieur de la pièce de réception, qui guide le manchon de verrouillage, est, d'une part, supérieur à la dimension radiale maximale résultant de la somme du diamètre de la tige d'outil de perçage et du diamètre de l'élément de verrouillage déduction faite de sa profondeur d'engagement dans la tige, et est, d'autre parut, inférieur au diamètre minimal intérieur du manchon de verrouillage, qui limite la mobilité radiale vers l'extérieur de l'élément de verrouillage. On est assuré ainsi qu'un éventuel refoulement du diamètre intérieur minimal du manchon de verrouillage, en raison des forces axiales à absorber, n'a aucune influence sur la mobilité du manchon. Suivant une autre caractéristique de l'invention, une gorge annulaire est usinée dans le contour extérieur du manchon de verrouillage, dans le domaine de son diamètre intérieur qui limite vers l'extérieur la mobilité radiale minimale de l'élément de verrouillage, au moins une bague en matériau mauvais conducteur de la chaleur étant engagée dans cette gorge. Cette disposition donne la possibilité, d'une part, d'évacuer efficacement vers l'atmosphère, à travers la pièce de réception métallique, la chaleur produite par la transmission d'énergie dans l'intérieur du porte-outil. D'autre part, l'accès à la pièce de réception échauffée est facilitée pour l'utilisateur. Cela est obtenu simplement par l'utilisation de bagues peu coûteuses ou de garnitures en boudin, notamment en disposant deux ou trois bagues juxtaposées dans la gorge. La description ci-après se rapporte à un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente un porte-outil avec foret à percussion enfiché, à la manière d'une pièce d'adaptation montée sur l'arbre d'une perceuse à percussion, et la figure 2 est une vue en coupe transversale par II-II de la figure 1. Sur l'arbre ou broche de perçage 17, représenté seulement partiellement, d'une perceuse à percussion (non représen tée) est vissé, sur l'extrémité antérieure filetée 16, le porte-outil complet, en forme d'une pièce d'adaptation. I1 est cependant envisageable que ce porte-outil soit une partie constituante de la broche 17 elle-même. Le porte-outil consiste en une pièce de réception cylindrique 2 présentant, pour la tige de l'outil 1, une ouverture d'enfichage concentrique à la broche 17. La paroi du support est pourvue de deux évidements 12, limités de chaque côté dans leur direction longitudinale, qui sont excentrés chacun d'une distance a (figure 2). Dans chaque évidement 12 est monté de manière mobile, un élément de verrouillage cylindrique 13 qui est engagé, de manière correspondante, dans un évidement 3 usiné dans la tige de la mèche 1. Sur la pièce de réception 2 est disposé, mobile, un manchon de verrouillage 11 qui est pressé, par la force d'un ressort 7, contre une bague torique 10, insérée dans l'extrémité antérieure de la pièce de réception 2. Le ressort 7 s'appuie d'un côté sur un épaulement 8 de la pièce de réception 2, et, de l'autre côté, sur un épaulement intérieur 14 du manchon de verrouillage 11. Cet épaulement intérieur 14 s'étend en direction axiale sur la plus grande partie de l'élément de verrouillage 13. Il présente un diamètre intérieur qui sert de limitation maximale extérieure du déplacement radial de l'élément de verrouillage 13. A l'autre épaulement 14 correspond sur la mèche, une partie usinée en creux 4 qui est plus longue que l'élément de verrouillage 13, et qui présente un diamètre intérieur qui sert de limitation extérieure pour le déplacement radial de l'élément de verrouillage 13. Dans le contour extérieur du manchon de verrouillage 11, dans la zone de l'épaulement 14, est prévue une gorge annulaire 6, dans laquelle sont disposées, juxtaposées, trois bagues toriques 5. Lorsqu'on déplace vers l'arrière le manchon de verrouillage 11 contre la force du ressort 7, les éléments de verrouillage 13 peuvent, d'une manière connue s'engager à l'intérieur de la partie creuse 4 du manchon, de telle sorte qu'il est possible de retirer le foret à percussion 9. On pourrait cependant envisager également que le manchon de verrouillage 11, comme dans le DE - B - N" 16 52 684 remplisse sa fonction de blocage et de libération par un déplacement de rotation au lieu de translation. Cette disposition permettrait une construction encore plus courte, mais en revanche nécessiterait un dispositif supplémentaire d'engagement à cran et une attention accrue de l'utilisateur. Les figures représentent la situation existante pendant la transmission de la percussion et du couple de rotation. Lorsque le foret 9 de la perceuse est appliqué contre la pièce à percer, l'extrémité postérieure de sa tige vient en contact avec la broche 17 chargée par un mécanisme de percussion, non représenté, et reçoit d'elle l'énergie de percussion, de telle sorte que, grâce aux évidements 12 de la tige du foret qui sont prévus plus longs que les éléments de verrouillage 13, ceux-ci restent insensibles à la transmission de la percussion. Lors de la transmission du couple de rotation en direction de la flèche représentée dans la figure 2, les éléments de verrouillage 13 s'appliquent à force contre le fond 18 des évidements 12 limités en profondeur, et ils assurent ainsi une liaison de transmission de force entre la pièce de réception 2 et la tige de l'outil 1. Comme on le voit, le manchon de verrouillage 11, dans sa position de verrouillage, ne réalise aucun contact avec les éléments de verrouillage 13, pendant la transmission de la force. Lorsque la force est relâchée, les éléments de verrouillage 13 s'éloignent de leur appui 18 et s'appliquent avec blocage, d'une part, contre le manchon 11 et, d'autre part, contre la tige de l'outil 1. -REVENDICATIONS 1. Porte-outil pour outils de percussion comportant une tige cylindrique dans laquelle est usiné au moins un évidement limité de chaque côté en direction longitudinale, pour recevoir un élément de verrouillage cylindrique, porte-outil comprenant une pièce de réception cylindrique à monter sur l'arbre de perçage d'une perceuse à percussion, ou sur une partie composante de cet arbre, et qui comporte une ouverture d'enfichage concentrique à cet arbre, dans la paroi de laquelle est prévu au moins un évidement limité de chaque côté en direction longitudinale, pour l'insertion mobile d'un élément de verrouillage cylindrique, disposé excentriquement de telle sorte que, pendant l'opération de perçage, l'élément de verrouillage s'engage de lui-même dans l'évidement et établisse une transmission à force du couple de rotation, la mobilité radiale de l'élément de verrouillage vers l'intérieur, en direction de l'axe de la pièce de réception, étant limitée par l'ouverture de l'évidement qui est prévue inférieure au diamètre minimal de l'élément, caractérisé en ce que la mobilité de l'élément de verrouillage (13) en direction de l'extérieur- peut être limitée au choix, plus ou moins étroitement, au moyen d'un manchon de verrouillage (11) de position déplaçable sur la pièce de réception d'outil (2), le diamètre intérieur du manchon qui limite la mobilité de l'élément de verrouillage (13) vers l'extérieur, étant, d'une part, supérieur à la dimension radiale maximale résultant de la somme du diamètre de la tige (1) de l'outil de perçage et du diamètre de ltélément de verrouillage (13) déduction faite de sa profondeur d'engagement dans sa tige (1) et étant, d'autre part, inférieur à la dimension radiale minimale résultant de la somme du diamètre de la tige et du diamètre de l'élément de verrouillage. 2. Porte-outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre extérieur de la pièce de réception~(2) qui guide le manchon (11) est, d'une part, supérieur à la dimension radiale maximale résultant de la somme du diamètre de la tige-d'entrée (1) et du diamètre de l'élément de verrouillage (13) déduction faite de sa profondeur d'engagement dans la tige (1), et est, d'autre part, inférieur au diamètre intérieur minimal du manchon de verrouillage (11), qui limite la mobilité radiale vers l'extérieur de l'élément de verrouillage (13). 3. Porte-outil suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par une gorge annulaire (6) usinée dans le contour extérieur du manchon de verrouillage (11) dans le domaine de son diamètre intérieur limitant la mobilité radiale minimale de l'élément de verrouillage (13) vers l'ex- térieur, gorge dans laquelle est insérée au moins une bague (5) en matériau mauvais conducteur de la chaleur. 4. Porte-outil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que, comme bague annulaire (5), on utilise une bague torique du commerce ou une garniture isolante en boudin.