Brevet FR2508359A1 — publié le 19821231

La présente invention concerne un porte-outil pour des perceuses et des perceuses à percussion, comportant un outil qui est maintenu avec un jeu axial dans le porte-outil à l'aide d'éléments de verrouillage s'accrochant dans des évidements fermés axialement de la tige d'outil. Lors du perçage à percussion, des chocs s'exerçant axia- lement sont transmis, en plus du mouvement de rotation proprement dit, à la tige d'outil Pour que la transmission des chocs puisse s'effectuer avec aussi peu de pertes que possible, il est classique de monter la tige d'outil dans le porte-outil avec un jeu axial La tige d'outil peut ainsi se déplacer axialement suivant un mouvement limité dans le porte-outil, de sorte que son extrémité arrière entre en contact direct avec l'extrémité avant de la bouterolle de per- cussion Les chocs sont ainsi transmis par la bouterolle directement à l'outil Le support d'outil proprement dit ne participe par conséquent pas à la transmission des chocs. De nombreuses perceuses à percussion sont agencées de manière à pouvoir fonctionner non seulement en vue d'un perçage à percussion, mais également, en vue d'un simple perçage à rotation. Lors du perçage à rotation, un jeu axial de l'outil a, cependant, un effet perturbateur Ainsi, l'outil peut, par exemple, sortir par- tiellement du porte-outil dans le cas de matériaux mous comme du bois Il n'est par conséquent pas possible d'assurer un guidage précis de la perceuse En particulier, on ne peut également pra- tiquement pas observer une profondeur de perçage prédéterminée. L'invention a pour but de fournir un porte-outil qui, tout en évitant les inconvénients mentionnés ci-dessus, convienne de façon optimale aussi bien pour le perçage à percussion que pour le perçage à rotation. Conformément à la présente invention, ce but est atteint par le fait que, pour le blocage axial de l'outil dans le porte- outil, ledit outil peut être bloqué axialement entre deux butées, l'une des butées étant reliée au porte-outil tandis que l'autre butée est mobile axialement et blocable par rapport au porte- outil et, qu'en outre, il est prévu au moins un élément de ver- rouillage qui peut être bloqué entre au moins une des butées et la tige d'outil. L'outil présente ainsi, lors du perçage à percussion, le jeu axial classique par rapport au porte-outil Pour le per- çage à rotation, l'outil peut cependant être bloqué axialement -2- entre deux butées A cet égard, une des butées peut être reliée de façon fixe au porte-outil Cette liaison peut être établie par exemple à l'aide d'un épaulement ou d'une saillie Le blocage est établi par déplacement et fixation de l'autre butée par rapport au porte-outil Du fait qu'au moins un élément de verrouillage peut être bloqué axialement entre au moins une des butées et l'outil, les éléments de verrouillage participent, en dehors de la transmission du couple, également au blocage axial de l'outil Il n'est ainsi nécessaire de prévoir aucun moyen additionnel du côté de l'outil pour assurer son blocage axial. Pour le blocage de l'outil, l'autre butée est mobile axialement et blocable par rapport au porte-outil Pour faciliter cette opération, il est avantageux que l'autre butée, mobile axiale- ment et blocable par rapport au porte-outil, soit disposée sur un élément d'actionnement L'élément d'actionnement peut être manoeuvré par exemple indépendamment de la condition de fonctionnement de la perceuse à percussion Pour éviter des manipulations erronées, l'é- lément d'actionnement peut, par exemple, être accouplé à un méca- nisme de commutation permettant de passer du perçage à percussion au perçage à rotation et inversement On évite ainsi d'une part que, lors du perçage à percussion, on opère avec un outil bloqué axia- lement et on est, d'autre part, assuré que, lors du perçage à ro- tation, l'outil soit bloqué axialement. Pour obtenir une structure compacte, il est avantageux que l'élément d'actionnement soit agencé sous forme d'un manchon coulissant Lorsque l'élément d'actionnement est agencé sous forme d'un manchon coulissant, on évite pratiquement un balourd du porte- outil En outre, l'actionnement d'un manchon coulissant peut être effectué dans n'importe quelle position angulaire du porte-outil. Pour un agencement simple du porte-outil, il est avanta- geux qu'au moins un élément de verrouillage soit bloqué entre la butée mobile axialement et un épaulement de l'évidement, axialement limité, de la tige d'outil Pour le blocage de l'outil, l'élément de verrouillage est initialement poussé jusque contre l'épaulement de l'évidement, axialement limité, de la tige d'outil, par l'inter- médiaire de l'autre butée mobile et blocable et, ensuite, l'outil est poussé jusque contre la butée fixe par l'intermédiaire de l'élément de verrouillage Sous l'action de l'élément de verrouil- lage pouvant être bloqué entre la butée mobile axialement et l'é- paulement de l'évidement, axialement limité, de la tige d'outil, on établit entre la tige d'outil et la butée mobile axialement une liaison mécanique en correspondance de formes, de sorte qu'il n'est pas nécessaire que la butée mobile et blocable s'accroche direc- tement sur la tige d'outil. Une autre possibilité avantageuse consiste à bloquer au moins un élément de verrouillage entre la butée reliée au porte- outil et un épaulement de l'évidement, axialement limité de la tige d'outil Dans ce cas également, l'élément de verrouillage établit une liaison mécanique en correspondance de formes entre la butée et la tige d'outil, de sorte que la butée ne doit pas péné- trer par elle-même dans la zone de la tige d'outil. En outre, il est possible de disposer des éléments de verrouillage aussi bien entre la butée reliée au porte-outil et la tige d'outil qu'entre la tige d'outil et l'autre butée mobile axia- lement et blocable La tige d'outil est ainsi pratiquement bloquée axialement entre au moins deux éléments de verrouillage Les élé- ments de verrouillage peuvent alors être bloqués dans l'une ou l'autre direction contre les épaulements des évidements, fermés axialement, de la tige d'outil. Pour une répartition uniforme des forces exercées aussi bien sur le porteoutil que sur la tige d'outil, il est avantageux de disposer respectivement deux éléments de verrouillage dans des positions diamétralement opposées Avec un tel agencement des élé- ments de verrouillage, on évite dans une large mesure un balourd du porteoutil En outre, il est possible de verrouiller un outil monté dans n'importe quelle position après une rotation d'un angle inférieur à 180 . En vue d'une autre simplification de la manipulation du porte-outil, il est prévu avantageusement quatre éléments de ver- rouillage Dans le cas de quatre éléments de verrouillage, il est possible de verrouiller un outil mis en place, à partir de n'impor- te quelle position, à l'intérieur d'un angle inférieur à 900 Quatre éléments de verrouillage réduisent en outre l'usure aussi bien de la tige d'outil que du porte-outil. Pour permettre, lors du perçage à percussion, un mouvement axial de l'outil par rapport au porte-outil, un faible jeu radial doit exister entre la tige d'outil et le porte-outil Sous l'effet de l'usure, ce jeu augmente au cours de l'utilisation de l'appareil. Lors d'un blocage axial unilatéral de la tige d'outil, l'outil peut par conséquent se mettre en biais dans le porte-outil Il en résulte que la pointe de l'outil ne tourne plus rond. Pour éviter une mise en biais de l'outil dans le porte- outil, il est prévu, conformément à une autre caractéristique de l'invention, que respectivement deux éléments de verrouillage, placés dans des positions diamétralement opposées, puissent être déplacées axialement et bloquées par l'organe d'actionnement Les forces axiales engendrées sont ainsi toujours exercées par paires. Par exemple dans le cas de quatre éléments de verrouillage, ceux-ci peuvent être bloqués alternativement contre les épaulements avant et arrière des évidements de la tige d'outil Les forces axiales engendrées sont ainsi réparties sur la périphérie et on évite une mise en biais de l'outil dans le porte-outil. Les éléments de verrouillage servent ainsi, d'une part, à la transmission de couple du porte-outil à l'outil et, d'autre part, au blocage axial de l'outil dans le porte-outil pendant le perçage à rotation Par suite des grandes forces périphériques s'exerçant lors de la transmission du couple, il se produit des pressions surfaciques relativement grandes sur les surfaces d'appui des éléments de verrouillage Pour réduire ces pressions surfaci- ques, on agence les éléments de verrouillage, d'une manière connue, sous la forme de rouleaux cylindriques Cependant, dans le cas o il est prévu plus d'un élément de verrouillage, les fonctions de transmission de couple et de blocage axial des éléments de verrouil- lage peuvent être séparées l'une de l'autre Les éléments de ver- 2.5 rouillage qui servent seulement au blocage axial de l'outil ne doivent dans ce cas pas être agencés sous la forme de rouleaux, mais on peut par exemple utiliser des billes Les éléments de ver- rouillage agencés sous forme de billes sont économiques et per- mettent en outre un mode de construction compact du porte-outil. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé dans lequel: La figure 1 représente un porte-outil conforme à l'inven- tion dans la position de perçage à percussion, c'est-à-dire dans le cas o l'outil n'est pas bloqué; La figure 2 représente une coupe du porte-outil repré- senté sur la figure 1, cette coupe étant faite sur la ligne II-II; La figure 3 représente le porte-outil de la figure 1 dans la position de perçage à rotation, c'est-à-dire lorsque l'outil est bloqué axialement La figure 4 représente un autre mode de réalisation d'un porte-outil conforme à l'invention dans la position de perçage à percussion; La figure 5 représente le porte-outil de la figure 4 dans la position de perçage à rotation; La figure 6 représente une variante de la tige d'outil représentée sur la figure 5, cette figure mettant en évidence des éléments de verrouillage. Une tige d'outil, désignée dans son ensemble par 1, com- porte dans sa zone arrière des évidements la fermés axialement. Une bouterolle de percussion, placée à côté de la machine et désignée dans son ensemble par 2, est pourvue de rainures 2 a, et comporte une partie de section réduite 2 b correspondant au diamè- tre de la tige d'outil 1 La tige d'outil 1 et la bouterolle 2 sont entourées par un manchon récepteur désigné dans son ensemble par 3 Le manchon récepteur 3 est pourvu de fenêtres 3 a, 3 b, 3 c. Dans les fenêtres 3 a sont disposés des éléments d'entraînement 4 qui pénètrent dans les rainures 2 a de la bouterolle de percussion 2 et qui établissent ainsi la liaison entre la bouterolle 2 et le manchon récepteur 3 Dans les fenêtres 3 b, 3 c sont disposés des éléments de verrouillage 5, 6 qui pénètrent dans les évidements la de la tige d'outil l -Les évidements la sont un peu plus longs que les éléments de verrouillage 5, 6 de sorte que, dans cette position, la tige d'outil 1 présente un jeu axial par rapport au manchon récepteur 3. Sur le manchon récepteur 3 est emmanché un manchon cou- lissant désigné dans son ensemble par 7 Le manchon coulissant 7 comporte une saillie 7 a dirigée vers l'intérieur et permettant, en coopération avec une coulisse 3 d prévue sur le manchon récep- teur 3, un blocage du manchon coulissant 7 Sur le manchon coulis- sant 7 est guidé un manchon 8 formant poignée et mobile axialement. Lors d'un mouvement de recul de la poignée 8, les éléments de ver- rouillage 5, 6 peuvent sortir radialement des évidements la de la tige d'outil et l'outil peut être ainsi démonté du porte-outil Le manchon coulissant 7 comporte en outre une butée 7 b coopérant avec l'élément de verrouillage 6 Un disque de recouvrement 9 est vissé sur le manchon récepteur 3 Entre le manchon coulissant 7 et le manchon formant poignée 8, il est prévu un ressort de pression 10. -6- Le manchon coulissant 7 et le manchon formant poignée 8 sont poussés dans la position représentée et la tige d'outil 1 est ainsi ver- rouillée dans le porte-outil avec un jeu axial. La vue en coupe de la figure 2 du porte-outil de la figure 1 met en évidence la coulisse 3 d sur le manchon récepteur 3 Celui- ci comporte une zone 3 e orientée dans une direction axiale et une zone 3 f orientée dans une direction périphérique Dans la position représentée, la saillie 7 a, et par conséquent le manchon coulissant 7, peuvent être déplacés axialement par rapport au manchon récepteur 3 Après rotation du manchon coulissant 7 par rapport au manchon récepteur 3, la saillie 7 a parvient dans la zone 3 f, orientée dans une direction périphérique, de la coulisse 3 d Ainsi, le manchon coulissant 7 est fixé axialement par rapport au manchon récepteur 3. Sur la figure 3, le manchon coulissant 7 a été déplacé axialement par rapport au manchon récepteur 3 en opposition à la force du ressort de pression 10 Par l'intermédiaire de la butée 7 b, l'élément de verrouillage 6 a été appliqué contre l'épaulement avant de l'évidement la de la tige d'outil 1 et ensuite la tige d'outil 1 a été sortie du manchon récepteur 3 suffisamment pour que l'élément de verrouillage 5 vienne buter d'un côté contre l'é- paulement arrière de l'évidement la et de l'autre côté contre la fenêtre 3 b L'extrémité avant de la fenêtre 3 b constitue ainsi une butée fixe 3 g, reliée au porte-outil, pour l'élément de verrouil- lage 5 La tige d'outil 1 est maintenant bloquée axialement entre les deux éléments de verrouillage 5, 6 Ainsi, le jeu axial exis- tant pendant le perçage à percussion est supprimé La saillie 7 a empêche, en coopération avec la zone radiale 3 f de la coulisse 3 d, le recul du manchon coulissant 7 sous l'action du ressort de pres- sion 10 La tige d'outil 1 reste ainsi bloquée jusqu'à ce que le manchon coulissant 7 soit à nouveau tourné en retrait par rapport au manchon récepteur 3 et soit ramenée par le ressort de pression dans la position indiquée sur la figure 1 Comme le montre la figure, la fenêtre 3 c est plus longue que la fenêtre 3 b du manchon récepteur 3, de sorte que l'élément de verrouillage 6 passe devant l'épaulement avant de l'évidement la et non devant la fenêtre 3 c. Le porte-outil représenté sur les figures 4 à 6 corres- pond pour l'essentiel au mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3 Des parties correspondantes ont par conséquent été désignées également par les mêmes références numériques La diffé- rence porte essentiellement sur le fait que la tige d'outil 11 -7- comporte quatre évidements lla et en ce qu'il est prévu en corres- pondance au total quatre éléments de verrouillage 4, 6 De façon correspondante, le manchon récepteur 13 comporte également au total quatre fenêtres 13 b, 13 c pour les éléments de verrouillage 5, 6 et deux fenêtres 13 a pour les éléments de verrouillage 4 Les fenêtres 13 c sont à nouveau plus longues que les fenêtres 13 b Le manchon coulissant 17 est pourvu de deux butées 17 b placées dans des positions diamétralement opposées Les butées 17 b agissent chacune sur deux éléments de verrouillage 6 placés dans des posi- tions diamétralement opposées Dans la condition mise en évidence sur la figure 4 et correspondant au perçage à percussion, la tige d'outil 11 présente un jeu axial par rapport au manchon récepteur 13 Dans une zone adjacente au porte-outil, on peut voir une partie du carter 14 de la perceuse et un ressort 15. Sur la figure 5, la perceuse a été commutée dans le mode de perçage à rotation Cette commutation est effectuée d'une ma- nière connue, et non décrite en-détail, par translation d'une partie du carter 14 par rapport à la bouterolle de percussion 2 à l'aide du ressort 15 Le-manchon coulissant 17 est alors déplacé sur le carter 14 et il est décalé axialement par rapport au manchon récepteur 13 Les butées 17 b font alors déplacer les éléments de verrouillage 6 par rapport aux éléments de verrouillage 5, qui s'appliquent contre l'extrémité, formant la butée 13 g, de la fe- nêtre 13 b La tige d'outil 11 est ainsi bloquée, d'une manière analogue à la figure 3, axialement entre les éléments-de verrouil- lage 5 et 6 Du fait que les éléments de-verrouillage 5 et 6 sont cependant toujours prevus par paires, il ne peut pas se produire une mise en biais de la tige d'outil 11 dedans le manchon récepteur 13. Comme le montre la vue développée de la tige d'outil 11, bloquée axialement, sur la figure 6, les éléments de verrouillage , 6 sont alternativement situés à l'extrémité avant et à l'ex- trémité arrière des évidements lia La tige d'outil 11 est ainsi bloquée axialement entre les éléments de verrouillage 5, 6 Du fait de l'application symétrique des forces axiales sur la tige d'outil 11, on évite des moments de basculement. -8- REVENDICATIONS 1 Porte-outil pour perceuses et perceuses à percussion, comportant un outil qui est maintenu avec un jeu axial dans le porte-outil à l'aide d'éléments de verrouillage s'accrochant dans des évidements fermés axialement de la tige d'outil, caractérisé par le fait que, pour le blocage axial de l'outil dans le porte- outil, l'outil est maintenu axialement entre deux butées, dont l'une ( 31, 13 g) est reliée au porte-outil tandis que l'autre butée ( 7 b, 17 b) est mobile axialement et blocable par rapport au porte- outil, et qu'au moins un élément de verrouillage ( 5, 6) peut être fixé entre au moins une des butées ( 32, 13 g, 7 b, 17 b) et la tige d'outil ( 1, 11). 2 Porte-outil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'autre butée ( 7 b, 17 b) mobile axialement et blocable par rapport au porte-outil est disposée sur un élément d'actionnement. 3 Porte-outil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'élément d'actionnement est agencé sous la forme d'un manchon coulissant ( 7, 17). 4 Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'au moins un élément de verrouil- lage ( 6) peut être fixé entre la butée mobile axialement et blo- cable ( 7 b, 17 b) et un épaulement de l'évidement (la, lia) limité axialement, de la tige d'outil ( 1, 11). 5 Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'au moins un élément de verrouil- lage ( 5) peut être fixé entre la butée ( 3 g, 13 g) reliée au porte- outil et un épaulement de l'évidement (la, lia), limité axialement, de la tige d'outil ( 1, 11). 6 Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'à chaque fois deux éléments de verrouillage ( 5, 6) sont placés dans des positions diamétralement opposées. 7 Porte-outil selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comprend au total quatre éléments de verrouillage ( 5, 6). 8 Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait qu'à chaque fois deux éléments de verrouillage ( 6) placés dans des positions diamétralement opposées, sont mobiles axialement et blocables par rapport au porte-outil par l'autre butée ( 17 b).