Brevet FR2557484A1 — publié le 19850705

L'invention concerne un mandrin de serrage pour le perçage à percussion équipé d'un corps de mandrin pouvant être raccordé à une broche de perçage et présentant un logement pour la fixation du foret dans lequel débouche un passage axial par lequel le mouvement de percussion peut être transmis de la broche de perçage à l'extrémité du foret maintenu dans le logement de fixation entre des mâchoires de serrage qui peuvent être déplacées au moyen d'une bague de réglage munie d'une douille de réglage et guidée extérieure- ment sur le corps de mandrin de façon à pouvoir tourner. Dans des mandrins de serrage de ce genre, les déchets produits lors du perçage, par exemple poussière et menu de forage, représentent pour le mandrin de serrage un risque d'encrassement non négligeable, en particulier lorsque le perçage est dirigé vers le haut et que les déchets de forage tombent directement du trou de forage vers le bas dans le logement de fixation du mandrin de serrage, entre les mâchoires de serrage, o ils s'accumulent et d'o ils peuvent pénétrer plus profondémentdans le mandrin en compro- mettant peu à peu le fonctionnement du mandrin de serrage de telle façon qu'il devient nécessaire de le démonter et de le nettoyer, ce qui implique des travaux très coûteux qui, d'une manière générale, ne peuvent être effectués par un profane. La présente invention a pour objet de perfectionner un mandrin de serrage du genre précité de telle façon que les déchets de forage pénétrant dans le mandrin de serrage ne peuvent s'y déposer et qu'ilsne peuvent pas non plus compromettre à la longue le fonctionnement du mandrin de serrage. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la douille de réglage forme avec le corps de mandrin un espace annulaire qui est raccordé à des orifices d'évacua- tion conduisant vers l'extérieur et qui communique avec le logement de fixation par l'intermédiaire de conduits lesquels débouchent dans le logement de fixation à côté du passage axial. L'avantage offert par l'invention réside essentiel- lement dans le fait que des déchets de forage qui, lors de l'opération de perçage, pénètrent dans le logement de fixa- tion de l'outil du mandrin de serrage sont immédiatement évacués, sous l'effet de la force centrifuge, à travers les conduits dans l'espace annulaire entre le corps de mandrin et la douille de réglage et de là par les orifices d'évacua- tion vers l'extérieur de telle façon qu'ils ne peuvent s'accumuler dans le mandrin de serrage et pénétrer entre les pièces de celui-ci qui se déplacent ou peuvent être déplacées les unes par rapport aux autres. Du fait que, dans le logement de fixation d'outil, les conduits débouchent immédiatement à côté du passage axial, on évite notamment le risque que des déchets de forage s'accumulent en avant du percuteur placé dans le passage axial et transmettant le mouvement de percus- sion à l'extrémité du foret, et pénètrent entre ledit percu- teur et l'extrémité du foret ainsi que dans le passage axial lui-même. De préférence, les conduits forment avec l'axe du mandrin un angle aigu ouvert en direction de la face arrière du mandrin. Cela offre l'avantage que, lors du perçage au-dessus de la tête, l'évacuation des déchets de forage par les conduits alors orientés vers le bas, en oblique vers l'extérieur, est favorisée non seulement par la force centri- fuge mais aussi par la gravité. Par ailleurs, cet effet de gravité peut également être mis à profit de manière avanta- geuse pour l'évacuation ultérieure des déchets de forage hors de l'espace annulaire si les orifices d'évacuation permettant la sortie des déchets de forage de l'espace annulaire sont également dirigés vers le bas lors du perçage au-dessus de la tête. C'est pourquoi un mode de réalisation préféré de l'invention est caractérisé par le fait que les orifices d'évacuation sont constitués par des entredents axialement ouverts d'une couronne dentée prévue à la face intérieure de la douille de réglage, qui forme, conjointement avec un élément d'arrêt guidé de manière réglable dans le corps de mandrin et pouvant prendre l'encoche dans la cou- ronne dentée, un dispositif d'arrêt qui bloque le corps de mandrin et la douille de réglage de façon à empêcher des rotations relatives dans le sens d'un desserrage des mâchoires de serrage. Un dispositif d'arrêt de ce genre est décrit dans le brevet allemand n 28 47 927 et peut être réalisé, en fait, aussi dans le cas d'un mandrin de serrage selon l'invention sans que l'évacuation des déchets de forage hors de l'espace annulaire s'en trouve affectée. De plus, le dispositif d'arrêt bien connu est muni d'une bague de déblo- cage montée sur le corps de mandrin, coaxialement à la couronne dentée, et présentant des évidements répartis sur la circonférence dans lesquels l'élément d'arrêt s'engage dans la position de blocage, et dont la rotation par rapport au corps de mandrin à pour effet de dégager l'élément d'arrêt de la couronne dentée. La bague de déblocage s'engage alors entre le corps de mandrin et la douille de réglage, et les évidements sont des trous à travers lesquels l'élément d'arrêt dépasse dans la couronne dentée. Pour permettre, malgré cela, la réalisation de l'espace annulaire entre la douille de réglage et le corps de mandrin nécessaire dans le cadre de la présente invention ainsi que des orifices d'éva- cuation optimums pour l'espace annulaire, une autre caracté- ristique de l'invention prévoit de modifier le dispositif d'arrêt bien connu de telle façon que la bague de déblocage est montée dans l'alignement axial derrière la douille de réglage et que les évidements sont ouverts sur la hauteur axiale de la bague de déblocage et se raccordent axialement aux entredents de la couronne dentée. Les évidements se trouvent alors dans le prolongement axial des entredents de la couronne dentée et forment avec ces derniers les orifices d'évacuation par lesquels les déchets de forage peuvent tomber vers le bas, lors du perçage au-dessus de la tête, et sortir ainsi de l'espace annulaire ménagé entre la douille de réglage et le mandrin de serrage. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente une coupe axiale d'un mandrin de serrage selon l'invention. La figure 2 représente une coupe transversale suivant la ligne II-II du mandrin de serrage de la figure 1. La figure 3 représente une coupe transversale suivant la ligne III-III du mandrin de serrage de la figure 1. Dans les dessins, la broche de perçage est désignée par 1 et le mandrin de serrage entraîné par la broche de perçage porte la référence 2. Le mandrin de serrage 2 est monté de manière solidaire en rotation sur la broche de perçage 1, cette liaison étant assurée par un tourillon 3 qui ne gêne cependant pas la mobilité axiale du mandrin de serrage 2 sur la broche de perçage 1. Le corps 4 du mandrin de serrage comprend un logement 5 pour la fixation du foret non représenté et un passage axial 60 qui débouche dans le logement de fixation 5 et par lequel le mouvement de percus- sion est transmis par lîabroche de perçage 1, par l'intermé- diaire de son extrémité/faisant fonction de percuteur, à la tige du foret maintenue dans le logement 5 entre des mâchoires de serrage 6. Le corps de mandrin 4 peut effectuer sur la broche de perçage 1 de légers mouvements axiaux dans les deux sens et il s'appuie élastiquement sur un collet 8 de la broche de perçage 1, à savoir respectivement par l'intermédiaire d'une rondelle élastique 7.1, 7.2 de telle façon que le mandrin de serrage 2 est découplé de l'effet de percussion de la broche de perçage 1. Les mâchoires de serrage 6 sont guidées dans des rainures 9 du corps de mandrin 4 et elles s'engagent avec une denture 10 dans le filetage intérieur 11il d'une bague de réglage 12 laquelle est guidée sur le corps de mandrin 4 de façon à pouvoir tourner et peut être actionnée au moyen d'une clé de serrage 13 laquelle peut être engagée avec un tenon de guidage 14 dans un logement de guidage prévu sur le corps de mandrin 4 et comporte un pignon 15 qui s'engrène avec une denture fron- tale 16 de la bague de réglage 12. Pour des raisons de montage, la bague de réglage 12 se compose de deux moitiés qui sont maintenues ensemble par une douille de réglage 17. Entre le corps de mandrin 4 et la douille de réglage 17 est prévu un dispositif d'arrêt qui empêche un desserrage auto- matique du mandrin de serrage. Il se compose d'une part d'une couronne dentée 18 coaxiale par rapport à l'axe du mandrin et, d'autre part, d'un élément d'arrêt 20 qui s'en- gage dans la couronne dentée 18 sous l'action d'un ressort 19. De ce fait, le corps de mandrin 4 et la douille de réglage 17 sont bloqués de façon à ne pas pouvoir effectuer des rotations relatives dans le sens d'un desserrage des mâchoires de serrage (flèche 21 dans la figure 2), alors que des rotations relatives inverses, dans le sens d'un serrage des mâchoires, restent possibles. Pour annuler le blocage, une bague de déblocage 22 est prévue sur le corps de mandrin 4, coaxialement par rapport à l'axe du mandrin. Elle permet d'amener l'élément d'arrêt 20 par l'extérieur dans une posi- tion non engrenée avec la couronne dentée 18. A cet effet, la bague de déblocage 22 montée axialement derrière la couronne dentée 18-sur le corps de mandrin 4 comporte à sa face intérieure des évidements 23 répartis sur la circonfé- rence dans lesquels l'élément d'arrêt 20 s'engage dans la position de blocage, les évidements 23 et la denture 18 étant suffisamment rapprochés dans le sens axial pour que l'élément d'arrêt 20 dépasse, dans la position de blocage, à la fois dans la denture 18 et dans les évidements 23. La rotation de la bague de déblocage 22 par rapport au corps de mandrin 4 a pour effet que les flancs 24 des évidements 23 dégagent l'élément d'arrêt 20 de la couronne dentée 18 de telle façon que la douille de réglage 17 peut être tournée librement par rapport au corps de mandrin 4. La référence 27 désigne un dispositif à crans qui peut arrêter la bague de déblocage 22 par l'engagement dans l'un des évidements 23. Les entredents 18.1 de la couronne dentée 18 aussi bien que les évidements 23 de la bague de déblocage 22 sont entièrement ouverts dans le sens axial sur la hauteur de la couronne dentée 18 ou de la bague de déblocage 22. Les évidements 23 se raccordent alors axialement aux entredents 18.1 de telle façon que les uns et les autres constituent ensemble des orifices d'éva- cuation 24 pour un espace annulaire 25 entre la douille de réglage 17 et le corps de mandrin 4. Cet espace annulaire 25 communique avec le logement d'outil 5 par l'intermédiaire de conduits 26 qui débouchent dans le logement d'outil 5 immé- diatement à côté du passage axial 60. Les conduits 26 forment avec l'axe du mandrin un angle aigu ouvert en direction de la face arrière du mandrin et leur section transversale est suffisamment grande pour permettre aux déchets de forage habituels de passer par le conduit 26 du logement d'outil 5 dans l'espace annulaire 25. Si, lors d'un perçage au-dessus de la tête, des déchets de forage tombent du trou de forage entre les mâ- choires de serrage 6 dans le logement d'outil 5, ils sont immédiatement transportés, sous l'effet de la force centri- fuge et de la gravité, à travers les conduits 26 dans l'espace annulaire 25 d'o ils quittent le mandrin de serrage en tombant vers le bas à travers les entredents 18.1 et les évidements 23 qui y font suite. REVENDICATIONS 1. Mandrin de serrage pour le perçage à percussion équipé d'un corps de mandrin (4) pouvant être raccordé à une broche de perçage (1) et présentant un logement (5) pour la fixation du foret dans lequel débouche un passage axial (60) par lequel le mouvement de percussion peut être transmis de la broche de perçage (1) à l'extrémité du foret maintenu dans le logement de fixation (5) entre des mâchoires de serrage (6) qui peuvent être déplacées au moyen d'une bague de réglage (12) munie d'une douille de réglage (17) et guidée extérieurement sur le corps de mandrin (4) de façon à pouvoir tourner, caractérisé par le fait que la douille de réglage (17) forme avec le corps de mandrin (4) un espace annulaire (25) qui est raccordé à des orifices d'évacuation (24) con- duisant vers l'extérieur et qui communique avec le logement de fixation (5) par l'intermédiaire de conduits (26) lesquels débouchent dans le logement de fixation (5) à côté du passage axial (60). 2. Mandrin de serrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les conduits (26) forment avec l'axe du mandrin un angle aigu ouvert en direction de la face arrière du mandrin. 3. Mandrin de serrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les orifices d'évacuation (24) sont constitués par des entredents (18. 1) axialement ouverts d'une couronne dentée (18) prévue à la face intérieure de la douille de réglage (17), qui forme, conjointement avec un élément d'arrêt (20) guidé de manière réglable dans le corps de mandrin (4) et pouvant prendre l'encoche dans la couronne dentée (18), un dispositif d'arrêt bien connu en soi qui bloque le corps de mandrin (4) et la douille de réglage (17) de façon à empêcher des rotations relatives dans le sens d'un desserrage des mâchoires de serrage (6). 4. Mandrin de serrage selon la revendication 3, avec une bague de déblocage (22) montée sur le corps de mandrin (4), coaxialement à la couronne dentée (18), et présentant des évidements (23) répartis sur la circonférence dans lesquels l'élément d'arrêt (20) s'engage dans la position de blocage, et dont la rotation par rapport au corps de mandrin (4) a pour effet de dégager l'élément d'arrêt (20) de la couronne dentée (18), caractérisé par le fait que la bague de déblocage (22) est montée dans l'alignement axial derrière la douille de réglage (17) et que les évidements (23) sont ouverts sur la hauteur axiale de la bague de déblocage (22) et se raccordent axialement aux entredents (18.1) de la couronne dentée (18).