Brevet FR2556255A1 — publié le 19850614

I L'invention part d'un dispositif pour transmettre des couples de rotation à des outils de percussion et/ou de perçage, comprenant au moins un mandrin à trois mors servant de réception d'outil et réglable à des tiges d'outils de différents diamètres. Lors de l'emploi d'outils à tige lisse, la transmission sûre du couple dépend de la force du serrage radial de la tige de l'outil par les mors du mandrins C'est an tenant compte de cette particularité que l'on a proposé déjà de former des creux fermas dans la direction axiale dans la tige d'outil - par ailleurs lisse - O10 dans lesquels peuvent pénétrer les mors d'un mandrin de serrage pour la transmission du couple. L'entraînement en rotation de l'outil s'effectue dans ce cas par la pénétration des mors dans les creux de la tige d'outil, avec établissement d'une liaison par sareté de forme, et ne dépend donc pas du serrage radial par les mors du mandrin. Outre les coûts de fabrication élevés pour de telles tiges d'outil, cette méthode d'entraînement en rotation présente le grave inconvénient qu'elle ne convient qu'à des outils dont la tige possède un certain diamètre minimal. La méthode ne convient pas pour des diamètres de tige relativement petits parce qu'il n'y a pas assez de place pour réaliser les creux fermés axialement dans la mince tige. L'invention vise à remédier aux inconvénients décrits ci-dessus de l'état de la technique. Selon l'invention, un dispositif tel que défini au début est caractérisé en ce que les mors de serrage du mandrin présentent chacun, dans la région o ils viennent en contact avec la tige d'un outil inséré dans le mandrin, une denture dont les dents s'étendent parallèlement à l'axe du mandrin et coopèrent, pour la transmission du couple, avec un moletage longitudinal réalisé sur la tige d'outil. Un dispositif ainsi réalisé présente l'avantage, comparativement à la solution connue décrite dans ce qui précède, de permettre une fabrication plus économique et de convenir aussi bien pour tous les diamètres de tiges d'outils. Grâce à la structure en section droite prévue selon l'invention sur la tige d'outil et sur les mors du mandrin, l'outil peut être inséré et serré dans le mandrin sans que cela demande une attention particulière en ce qui concerne l'orientation angulaire de l'outil. La pénétration des mors dans le moletage de la tige d'outil garantit un entraînement en rotation str et qui est indépendant de la pression de serrage des mors du mandrin. Grace à cette caractérist*Pe, le dispositif selon l'invention convient également, de façon particulièrement avantageuse, pour les applications o il s'agit d'assurerd'une part une transmission sore du couple à l'outil et de laisser d'autre part une certaine mobilité axiale relative à l'outil, comme cela est souhaitable par exemple pour des forets à chevilles dans les perceuses à percussion. En effet, il est important dans ce cas que l'énergie d'impact appliquée à l'extrémité de la tige du foret soit transmise par elle autant que possible sans rencontrer de résis- tance, jusqu'à la pointe du foret, donc sans que l'énergie de percussion soit absorbée par le serrage dans le mandrin. L'invention porte également sur un outil destiné à être utilisé dans un tel dispositif, de même que sur un mandrin à trois mors, servant de réception d'outil, faisant application du dispositif selon l'invention. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la tige d'outil porte à son extrémité intérieure libre un collet non moleté qui coopère avec un épaulement, formé de préférence par les dents d'au moins l'un des mors du mandrin, pour limiter la mobilité axiale de l'outil, de sorte que celui-ci ne peut pas tomber de la réception d'outil ou en être extrait, tout en conservant la mobilité axiale à l'intérieur des limites préfixées par la conformation de la tige d'outil. Il est également avantageux de moleter la tige d'outil, pour chaque diamètre de tige, de manière que le nombre de dents du moletage soit chaque fois divisible par 3. Ceci assure en effet, en cas d'utilisation de mandrins à trois mors comme réception d'outil, un serrage-verrouillage uniformément réparti circonférentiellement de la tige,et l'outil tourne parfaitement rond. Avecun mandrin à trois mors comme réception d'outil, il est avantageux, dans le sens d'une fabrication économique, de doter les mors de pièces rapportées en métal dur, qui présentent la denture parallèle à l'axe du mandrin. Le métal dur coOteux, demandant également des mesures particulières pour son usinage, peut ainsi être utilisé aux endroits et dans la mesure o et de la manière dont ses propriétés sont effectivement nécessaires. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue de côté partiellement en coupe axiale d'un dispositif selon l'invention sous forme d'un mandrin à trois mors monte sur une perceuse à percussion et dans lequel a été mis en place un foret pour chevilles; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figura 3 représente à plus grande échelle le détail III de figure 1; et - la figure 4 est une coupe partielle prise suivant la ligne II-II et montrant un mors de serrage du mandrin selon une variante de réalisation des mors de figure 2. La figure 1 représente un mandrin 1 à trois mors qui est fixé de façon connue sur la broche 2 reçevant le porte-outil d'une perceuse à percussion 3. La broche 2 transmet le mouvement de rotation de l'appareil au mandrin 1 et par suite à l'outil serré dans ce mandrin, au foret 4 pour chevilles dans l'exemple de réalisatîn représenté. La construction mécanique proprement dite du mandrin 1 ne fait pas partie de l'invention. Le seul point important est la conrr- mation de la région des mors venant en contact avec la tige d'un outil inséré dans le mandrin. Il est évident que cette conformation particulière des mors dans la région indiquée est totalement indépen- dante du reste de la construction du mandrin. La conformation selon l'invention des mors est au contraire applicable à tous les mandrins à trois mors, que l'on connaît sous de multiplesformes. C'est pourquoi le mandrin 1 est seulement représenté plus ou moins schématiquement. Le corps 5 du mandrin présente trois cavités formant des glissières de guidage 7, 8, 9 qui sont uniformément réparties circonférientiellement, avec des intervalles angulaires de chaque fois 120 , et convergent coniquement vers un alésage récepteur 6. Dans chacune des glissières 7, 8 et 9 peut coulisser un mors de serrage 10, Il ou 12 qui est guidé et supporté en elle. Chacun des mors 10, 11l et 12 pénètre dans l'alésage récepteur 6 par sa partie dirigée radialement vers cet alésage. La surface extérieure des mors 10, Il et 12 présente de façon habituelle un filetage, désigné par 13 pour le mors 10 sur la figure 1. Les trois mors , 11 et 12 sont entourés d'une bague 14 qui peut Etre composée, pour des raisons de fabrication par exemple, de deux segments semicirculaires. La bague 14 porte intérieurement un filetage conique 15 qui est en prise avec le filetage 13 du mors 10 et avec le filetage des deux autres mors 11, 12, de sorte qu'une rotation de la bague 14, sans déplacement axial, provoque le vissage ou le dévissage des trois mors 10, 11 et 12. La bague 14 est reliée rigidement à une douille de serrage 16 qui l'entoure. L'assemblage entre ces deux éléments peut être réalisé par un ajustage serré par exemple. La douille 16 est montée rotative - mais axialement immobile par suite de la liaison solide avec la bague 14 qui peut tourner également - sur la surface latérale extérieure 17 du corps 5 du mandrin. Chaque mors 10, 11 ou 12 porte une denture 18 dans la région o il vient en contact avec la tige d'un outil inséré dans le mandrin. Les dents de cette denture s'étendent parallèlement à l'axe du mandrin 1. Dans l'exemple représenté, chaque mors 10, 11 ou 12 possède deux dents s'étendant axialement et ayant une section droite en dièdre. Bien entendu, chaque mors pourrait également porter une seule ou plus de deux dents. - Le foret pour chevilles 4 monté dans le mandrin 1 présente, sur sa tige 19, un moletage longitudinal 20 qui s'étend sur une partie de la longueur de cette tige. Les différentes dents du moletage 20 ont une section droite en dièdre et leur forme en section droite correspond à la denture 18 des mors du mandrin 1. Le nombre de dents du moletage est divisible par 3, de sorte que la denture 18 de chacun des trois mors 10, 11 et 12 peut pénétrer dans la denture formée par le moletage longitudinal 20 de la tige de foret 19, sans que des sommets de dents butent l'un contre l'autre. Selon un mode de réalisation, le moletage 20 sur la tige d'outil 19 dépasse en longueur la partie dentée 18 des mors , 11 et 12 d'une distance supérieure à celle nécessaire pour permettre aux dentures des mors de pénétrer convenablement dans la zone moletée 20 de la tige 19. Selon d'autres caractéristiques avantageuses, le diamètre extérieur de la partie moletée 20 de la tige 19 est au moins approximativement égal au diamètre de la partie non moletée de la tige et le moletage longitudinal 20 est formé par une denture grossière d'un pas d'environ 1 à 2 mmo L'extrémité intérieure libre de la tige 19 du foret 4 porte un collet 21 non moleté. Ce collet constitue une butée avec un épaulement 22 formé par les dents des dentures 18 des mors 10, 11 et 12; cette butée empêche le foret de tomber du mandrin et limite son mouvement axial, comme cela ressort clairement de la figure 3. Une masselotte 23 est guidée dans le corps de mandrin 5 et est commandée de façon connue - non représentée - par le mécanisme de percussion de la perceuse 3. Elle transmet les mouvements d'impact qui lui sont communiqués à l'extrémité intérieure libre dirigée vers elle du foret 4. La pénétration de la denture 18 dans les dents de forme complémentaire du moletage 20 assure également l'entraîne- ment en rotation convenable lorsque la force de serrage radial des mors 10, 11 et 12 du mandrin 1 est relativement faible. Ce serrage faible apporte l'avantage que l'énergie d'impact appliquée par la masselotte 23 à l'extrémité libre de la tige 19 du foret est transmise pratiquement sans entraves par celle-ci jusqu'à la pointe du foret, du fait que la force de serrage relativement faible permet le déplacement axial du foret 4 par rapport au mandrin 1 servant de réception d'outil, de sorte que ce mandrin, donc également la perceuse 3 elle-même, ne participe pas aux mouve- ments de percussion. Il convient de fabriquer les mors 10, 11 et 12 du mandrin 1 d'un métal dur pour qu'ils puissent résister à la forte charge pendant le service et pour assurer une longue durabilité. Il est cependant possible aussi de réaliser les mors de serrage comme représenté sur la figure 4. Celle-ci montre un mors 10' qui est doté, dans la région de la denture 18', d'une pièce rapportée 24 en métal dur, laquelle est fixée au mors 10' par brasure par exemple. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour transmettre des couples de rotation à des outils de percussion et/ou de perçage,comprenant un mandrin à trois mors servant de réception d'outil et réglable à des tiges d'outil de différents diamètres, caractérisé en ce que les mors de serrage (10, 11, 12) du mandrin(I présentent chacun, dans la région o ils viennent en contact avec la tige (19) d'un outil (4) inséré dans le mandrin (1), une denture (18) dont les dents s'étendent parallèlement à l'axe du mandrin et coopèrent, pour la transmission du couple, avec un moletage longitudinal (20) réalisé sur la tige d'outil (19). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité intérieure libre de la tige d'outil (19) porte un collet (21) qui n'est pas moleté et qui coopère avec un épaulement (20), formé de préférence par les dents (18) d'au moins l'un des mors (10, 11, 12) du mandrin (1), pour limiter la mobilité axiale de l'outil (4) afin d' empêcher son extraction de la réception d'outil (1). 3. Outil destiné à être utilisé dans un dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moletage (20) sur la tige d'outil (19) dépasse en longueur la partie dentée (18) des mors (10, 11, 12) du mandrin (1) d'une distance supérieure à celle nécessaire pour permettre auxmors dentés (10, 11, 12) de pénétrer dans la zone moletée (20) de la tige d'outil (19) en établissant avec celle-ci une liaison par sûreté de forme. 4. Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le nombre des dents du moletage (20) est divisible par 3 quel que soit le diamètre de la tige. 5. Outil selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le diamètre extérieur de la partie moletée (20) de la tige d'outil (19) est au moins approximativement égal au diamètre de la partie non moletée de la tige d'outil (19). 6. Outil selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le moletage longitudinal (20) est réalisé sous forme d'une denture grossière ayant un pas d'environ 1 à 2 mm. 7. Outil selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les dents du moletage longitudinal (20) possèdent une section droite au moins à peu près en dièdre. 8. Mandrin à trois mors servant de réception d'outil et faisant application du dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les dents des mors de serrage (10, 11, 12) possèdent chacune une section droite au moins à peu près en dièdre. 9. Mandrin 'à trois mors selon la revendication 8, caractérisé en ce que les mors de serrage (10, 11, 12) sont en métal dur. 10. Mandrin à trois mors selon la revendication 8, caractérisé en ce que les mors de serrage (10', 11', 12') sont dotés de pièces rapportées (24) en métal dur, qui présentent la denture (18') s'étendant parallèlement à l'axe du mandrin.