Brevet FR2481626A1 — publié le 19811106

Porte-outil manuel pour outil rotatif à grande vitesse comportant un dispositif de serrage réglable. La présente invention se rapporte à un porte outil formant pièce à main utilisable notamment dans la pratique dentaire aussi bien par le dentiste que le mécanicien en prothèse dentaire. Le porte-outil peut encore être utilisé dans un grand nombre de secteurs ou activités différents, par exemple en petite mécanique, en joaillerie, dans l'industrie de la gravure, pédicurie, chirurgie, toutes les fois qu'il est nécessaire de disposer d'un porte-outil mobile pouvant être tenu à la main et monté à l'extrémité d'un flexible ou d'un micro-moteur d'entraînement, par exemple dans le façonnage des métaux ou autres matériaux durs. On connaît des porte-outils manuels qui comprennent une pince de serrage à extrémité conique fendue, dans laquelle se monte l'outil, et un mécanisme pour serrer et desserrer cette pince. Ainsi, le brevet français n0 2ex980843 décrit un porte-outil à main comportant une pince à extrémité conique maintenue serrée par un ressort, un coulisseau de desserrage permettant de repousser la pince et le ressort par action sur une butée solidaire de la pince Ce dispositif nécessite l'emploi d'une pince à simple serrage, c'est-à-dire ne comportant qu'un seul cône de serrage, et cette pince est entraînée en rotation par l'axe dgentrainementO Ainsi, la pose et l'enlèvement des outils nécessitent d'attendre l'ar- rêt de l'appareil. Le brevet français 1.157.546 décrit un porte-outil à main dans lequel la pince de serrage est actionnée par deux leviers diamétralement opposés effectuant une traction sur la pince sous l'action d'une traction sur un c8ne de serrage tendant à écarter les deux leviers Ce dispositif n'utilise pas non plus de pince à double serrage, et nécessite l'emploi de deux leviers pour réaliser l'équilibrage de 1'en- semble mobile Il comporte un nombre relativement important de pièces mécaniques. Un objet de la présente invention est de proposer un porteoutil utilisant une pince à double serrage et qui comporte un nombre minimal de pièces mécaniques. Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel porte-outil dont la longueur soit considérablement réduite pour en permettre l'utilisation en bout d'un micromoteur. Un autre objet de la présente invention est de proposer un porte-outil comportant un seul levier de serrage, l'axe de rotation du levier étant réglable en position pour permettre le réglage du serrage et le rattrapage du jeu par suite de l'usure des pinces. Un autre objet de la présente invention est de proposer un porte-outil qui permette l'insertion et le retrait de l'outil sans nécessiter l'arrêt du dispositif d'entraînement. Pour ce faire, et selon une caractéristique de la présente invention, le porte-outil comprend un premier ensemble rotatif comportant une pince de serrage fendue à extrémité conique dans laquelle se monte la queue de l'outil, un second ensemble rotatif coaxial d'entraînement, mobile axialement par rapport au premier ensemble rotatif et entraînant en rotation ce premier ensemble. Le premier ensemble rotatif comprend un levier comportant une première branche sensiblement radiale et une seconde branche sensiblement axiale. La premi ère branche est en appui selon son extrémité dans un logement latéral formant axe de rotation du levier et est en appui selon sa zone centrale de travail sur un poussoir axial de serrage de la pince. La seconde branche coopère par son bec d'extrémité avec une rampe inclinée du second ensemble rotatif d'entraînement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le logement latéral formant axe de rotation du levier est réglable en position par déplacement axial, ce logement étant réalisé par un épaulement annulaire d'un écrou vissé sur une partie filetée axiale du premier ensemble rotatif et bloqué en position par un autre écrou. Selon une autre caractéristique de 11 invention, la rampe inclinée est munie de crans transversaux et le levier est légèrement élastique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le premier ensemble rotatif tourne librement dans un alésage axial d'une première pièce de manoeuvre comportant une surface cylindrique extérieure de guidage sur laquelle coulisse une seconde pièce de manoeuvre solidaire en déplacement axial du second ensemble rotatif. Ce second ensemble est solidarisé axialement avec la seconde pièce de manoeuvre par une rondelle bloquée dans une gorge annulaire de la seeonde pièce de manoeuvre et montée folle entre deux butées de l'ensemble rotatif. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles - La figure 1 représente une vue en coupe partielle du porte outil selon l'invention en position de serrage ; et - La figure 2 représente le même porte-outil en position de desserrage. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, le porte-outil comprend de façon générale une première pièce de manoeuvre 1 dans laquelle tourne librement un premier ensemble rotatif 2, et une seconde pièce de manoeuvre 3 dans laquelle tourne librement un second ensemble rotatif 4. Chacune des pièces de manoeuvre est solidaire axialement de l'ensemble rotatif qu'elle contient. La première pièce de manoeuvre comprend un boîtier antérieur 5 muni d'un alésage axial, son extrémité postérieure 6 étant filetée pour recevoir un boîtier postérieur 7 taraudé et vissé sur le boîtier antérieur jusqu'à blocage contre une bague de réglage 8. La pièce de manoeuvre 1 comporte, à chaque extrémité, des épaulements 9 pour assurer le maintien axial de roulements à billes 10 et 11 assurant le maintien aux deux extrémités du premier ensemble rotatif 2.L'ensemble rotatif 2 comprend une pince de serrage 12 dont chaque extrémité est conique et fendue. La pince de serrage est logée dans une douille portepince 13 comportant un alésage centrai terminé sur son extrémité antérieure par un épaulement conique 14 coopérant avec une première extrémité conique de la pince 12. Au voisinage de son autre extrémité, la douille porte-pince comprend une lumière diamètrale 15 dans laquelle est inséré un levier de serrage 16. Le levier 16 comprend une branche antérieure sensiblement radiale 17 et une branche postérieure sensiblement axiale 18. L'extrémité 19 de la branche radiale est engagée dans un logement annulaire 20 ménagé dans l'alésage d'un écrou de réglage 21 coopérant avec un filetage ménagé sur la surface extérieure de la douille portepince 13, ce qui permet un réglage axial de la position d'appui de l'extrémité 19.Un contre-écrou de blocage 22 assure le maintien en position de l'écrou de blocage 21. La partie centrale de travail 23 de la branche radiale 17 du levier est en appui sur un poussoir axial 24 de serrage de pince. Ce poussoir 24 est un cylindre comportant un alésage central borgne, l'ouverture de l'alésage étant conformée en cône pour coopérer avec la seconde extrémité conique de la pince 12. Le boîtier postérieur 7 de la première pièce de manoeuvre 1 a une surface extérieure cylindrique servant de guide pour la seconde pièce de manoeuvre. Cette seconde pièce de manoeuvre 3 comprend un fourreau 25, coulissant sur le boîtier postérieur 7, et solidaire d'un embout 26 permettant l'adaptation du dispositif d'entraînement tel qu'un moteur ou un cordon flexible d'entraînement. Une rondelle 27 est engagée dans l'alésage interne du fourreau 25, bloquée dans une gorge annulaire formée par une portée du fourreau 25 et la face antérieure de l'embout 26. Cette rondelle 27 permet d'imprimer au second ensemble rotatif 4 les mouvements axiaux de la seconde pièce de manoeuvre 3 par rapport à la première. La rondelle 27 est montée folle sur l'axe formant le second ensemble rotatif 4 entre deux butées 28 et 29 solidaires de l'axe. Le second ensemble rotatif forme un axe d'entraînement, comportant à une extrémité un organe d'assemblage 30 pour coopérer avec l'extrémité du dispositif d'entraînement, non représenté sur la figure tel qu'un moteur ou un flexible, et à son autre extrémité une portion cylindrique coulissant dans un alésage axial du premier ensemble rotatif. La portion cylindrique comprend un ergot 31 destiné à être inséré dans la lumière 15 du premier ensemble rotatif 2 pour assurer la solidarisation en rotation des deux ensembles rotatifs. L'ensemble rotatif 4 comporte en outre# au voisinage de l'ergot 31, une lumière diamétrale 32 disposée dans un plan sensiblement parallèle à la lumière diamétrale 15 pour permettre le passage de l'extrémité de la branche axiale 18 du levier 16. Le bec d'extrémité 35 de cette branche axiale 18 est en appui sur une rampe 33 inclinée par rapport à l'axe de rotation de l'outil et limitant la lumière 32 dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan défini par le levier 16. Le fonctionnement du dispositif est le suivant > on a re présenté en figure 1 un porte-outil selon l'invention dans la position où la pince est serrée sur la queue 34 de l'outil représentée en pointillés. Dans cette position, la seconde pièce de manoeuvre 3 est écartée au maximum de la pre mière pièce de manoeuvre 1, de sorte que le second ensemble rotatif 4 est retiré au maximum, provoquant l'abaissement du bec d'extrémité 35 du levier 16 dont la zone de travail 23 repousse le poussoir axial 24 qui comprime la pince 120 Pour éviter le glissement du bec d'extrémité 35 sur la rampe inm clinée 33, cette rampe est munie de crans 36 dans lesquels s'insère le bec d'extrémité 35 sous l'effet d'une élasticité du levier 16. Pour dégager l'outil du porte-outil, comme le représente la figure 2, on rapproche les deux pièces de manoeuvre l'une de l'autre, de façon à repousser les deux ensembles rotatifs l'un vers l'autre. L'extrémité 35 du levier 16 s'engage alors dans la lumière 32 du second ensemble rotatif 4, la rampe inclinée 33 s'effaçant.pour#permettre le pivotement du levier 16 par rapport à son point d'appui dans le logement annulaire 20.Le levier n'exerce alors aucune pression sur le poussoir axial 24 et, sous l'action de l'élasticité des extrémités fendues de la pince 12, l'outil est libéré0 On notera que dans cette position l'ensemble pince 12-poussoir axial 24 peut être animé d'une rotation par rapport à la douille portenpince 13. Ainsi, le couple de rotation trans-, mis à la queue 34 de l'outil est fortement diminué et permet le retrait ou l'insertion de la queue de l'outil sans né cessiter l'arrêt du dispositif d'entraînement. On notera que la dimension radiale du levier 16 est déterminée pour coopérer avec l'écrou de réglage 21 pour empêcher un déplacement radial du levier sous l'effet de la force centrifuge lors de la rotation des ensembles rotatifs. Le levier est en effet maintenu d'une part par l'écrou et d'autre part par les diverses butées que constituent le poussoir axial 24, la rampe inclinée 33, et l'extrémité postérieure de la lumière 15. Le dispositif a été décrit en relation avec les figures 1 et 2 dans lesquelles on a représenté un second ensemble rotatif comportant une rampe inclinée 33 tournée du côté de l'embout 26. On pourra bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, prévoir une rampe inclinée tournée de l'autre côté, c'est-à-dire en direction de la pince 12, le serrage de la pince étant alors obtenu par un rapprochement des deux pièces de manoeuvre et le desserrage de la pince étant obtenu par un éloignement des deux pièces. il suffit pour cela de prévoir également un levier comportant une branche axiale conformée pour glisser sur la rampe inclinée. On pourra en outre prévoir des moyens élastiques tels qu'un ressort, non représenté sur les figures, tendant à écarter les deux pièces de manoeuvre l'une de l'autre. Ce ressort pourra par exemple être disposé entre le rebord extérieur du boîtier postérieur 7 et une butée ménagée sur la face intérieure du fourreau 25. Ainsi, le ressort provoque le serrage automatique de l'outil dans la pince, seule lto- pération de desserrage nécessitant une manoeuvre de l'opérateur pour rapprocher les deux pièces de manoeuvre l'une de l'autre en comprimant le ressort. Contrairement aux dispositifs connus, la présente invention permet de réaliser un porte-outil à main relativement court l'extrémité 19 de la branche radiale 17 du levier est simplement en appui sur un épaulement de l'alésage de l'écrou 21. Ainsi, il n'est pas besoin de prévoir un axe de rotation matérialisé pour ce levier. En outre, le guidage du deuxième ensemble rotatif est effectué par le glissement du fourreau 25 sur le boîtier postérieur 7, venant chevaucher les emplacements occupés par le premier ensemble rotatif. Ainsi, l'encombrement des organes de guidage est réduit au maximum. La longueur générale du porte-outil est ainsi pratiquement déterminée par la longueur de la pince 12, qui est aussi pratiquement la longueur des queues 34 des outils. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle inclut diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. On pourra ainsi prévoir le montage du porte-outil avec un slip-joint- conventionnel. On pourra également remplacer les roulements à billes 10 et 11 par des paliers lisses à faible frottement. REVENDICATIONS 1 - Porte-outil manuel pour outil rotatif-à grande vitesse, ledit porte-outil comprenant un premier ensemble rotatif (2) comportant une-pince de serrage (12) à extrémités fendues coniques dans laquelle se monte la queue (34) de l'outil, et un second ensemble rotatif coaxial d'entraînement (4), mobile axialement par rapport au premier ensemble rotatif et entraînant en rotation ce premier ensemble, caractérisé en ce que le premier ensemble rotatif comprend un levier (16) comportant une première branche sensiblement radiale (17) et une seconde branche sensiblement axiale (18), la première branche étant en appui selon son extrémité (19) dans un logement latéral (20) formant axe de rotation du levier et étant en appui selon sa zone centrale de travail (23) sur un poussoir axial (24) de serrage de la pince, la seconde branche coopérant par son bec d'extrémité (35) avec une rampe inclinée (33) du second ensemble rotatif d'entraînement. 2 - Porte-outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement latéral (20) formant axe de rotation du levier est réglable en position par déplacement axial. 3 - Porte-outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le logement est un épaulement annulaire d'un écrou vissé sur une partie filetée axiale du premier ensemble rotatif et bloqué en position par un contre-écrou. 4 - Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la rampe inclinée (33) est munie de crans transversaux (36) et en ce que le levier est légèrement élastique. 5 - Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier ensemble rotatif tourillonne librement dans un alésage axial d'une première pièce de manoeuvre (1) comportant une surface cylindrique extérieure de guidage sur laquelle coulisse une seconde pièce de manoeuvre (3) solidaire en déplacement axial du second ensemble rotatif (4). 6 - Porte-outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le second ensemble rotatif (4) est solidarisé axia lement à la seconde pièce de manoeuvre (3) par une rondelle (27) bloquée dans une gorge annulaire de la seconde pièce de manoeuvre et montée folle entre deux butées (28-29) de l'ensemble rotatif. 7 - Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe élastique pour provoquer le déplacement axial des pièces de manoeuvre l'une par rapport à l'autre dans le sens produisant le serrage de la pince (12). 8 - Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le premier ensemble rotatif est muni d'une lumière diamètrale (15) dans laquelle est inséré le levier (16) et d'un alésage axial dans lequel coulisse l'extrémité du second organe rotatif, cette extrémité comportant d'une part un ergot (31) pour solidariser en rotation les deux ensembles rotatifs et d'autre part la rampe inclinée (33).