Brevet FR2552362A1 — publié le 19850329

L'invention concerne un mandrin de serrage pour un outil de perçage à percussion équipé d'un corps de mandrin pouvant être raccordé à une broche de perçage et présentant un logement pour l'engagement du foret dans lequel débouche 5 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 par les mâchoires du mandrin qui peuvent être déplacées au moyen d'une bague de réglage guidée sur le corps du mandrin de façon à pouvoir tourner 10 tout en restant bloquée dans le sens axial. Des mandrins de serrage de ce genre sont bien connus, par exemple par DEGM 83/08926 qui indique notamment des mandrins de serrage dans lesquels le foret est maintenu dans l'ouverture de fixation formée par les mâchoires de 15 serrage de façon centrée dans le sens radial mais encore mobile dans le sens axial de sorte que le foret peut transmettre directement l'effet de percussion de la broche de perçage sans que celui- ci soit atténué par d'autres masses entraînées Afin d'assurer néanmoins un entraînement tour20 nant du foret dans le mandrin de serrage, celui-ci peut être muni de dispositifs d'entraînement appropriés qui s'engrènent avec des rainures ou des nervures longitudinales aménagées sur la tige du foret. Dans tous les cas et notamment pour la fixation en25 quelque sorte lâche du foret décrite en dernier, il faut empêcher que les mâchoires de serrage soumises aux efforts du régime de percussion ne se déplacent et modifient de ce fait le diamètre de l'ouverture de fixation La présente invention a pour objet de perfectionner un mandrin de ser30 rage du genre précité de façon à exclure de tels déplacements automatiques des mâchoires de serrage. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le mandrin de serrage comprend au moins un élément de blocage guidé sur le corps du mandrin de façon à pouvoir être déplacé axialement entre deux positions, et que, dans la position avancée par rapport à la bague de réglage, ledit élément de blocage s'engage avec son extrémité dirigée vers la bague de réglage dans des creux d'arrêt aménagés dans celle-ci dont il empêche ainsi des rotations accidentelles, alors que, dans la position de retrait par rapport à la bague de réglage, il est dégagé de celle-ci. Le progrès réalisé par l'invention réside essentiellement dans le fait qu'il est facile, au moyen de l'élément de blocage prévu selon l'invention, de bloquer la bague de réglage pendant le régime de percussion pour empêcher des rotations accidentelles automatiques de telle façon que, par l'intermédiaire de la bague de réglage, les mâchoires de serrage engrenées avec celle-ci se trouvent, elles aussi, 10 immobilisées et que le diamètre de l'ouverture de fixation formée entre les mâchoires de serrage ne peut être modifié. Un mode de réalisation préféré de l'invention est caractérisé par le fait que la bague de réglage porte une douille de réglage qui définit, conjointement avec le corps i 5 du mandrin, un espace annulaire libre, que l'élément de blocage est constitué par un verrou qui est guidé, à l'intérieur de cet espace annulaire, dans une rainure axiale du corps du mandrin, d'une part, et sur la douille de réglage, d'autre part, et qui, sous l'action d'un ressort disposé 20 entre l'extrémité du verrou opposée à la bague de réglage, la face frontale de la rainure axiale et la douille de réglage, est poussé contre la bague de réglage et que la tête du verrou et les creux d'arrêt récepteurs associés sont appliqués l'un contre l'autre dans le sens de rotation avec 25 des flancs inclinés de telle façon que, lors d'une rotation de la bague de réglage à la main ou au moyen d'une clé de serrage, ils poussent la tête du verrou hors des creux d'arrêt en vainquant la force du ressort tout en empêchant des rotations relatives de la bague de réglage. Dans le mandrin de serrage selon l'invention, le verrou commandé par ressort et les creux d'arrêt aménagés dans la bague de réglage et destinés à le recevoir forment donc un accouplement instantané entre le corps du mandrin et la bague de réglage qui est débrayé et qui libère la 35 bague de réglage pour la rotation dès que le couple de rotation agissant sur la bague de réglage dépasse une grandeur laquelle peut être prédéterminée par l'inclinaison des flancs et par la force du ressort Dans le cadre de l'invention, cette grandeur est réglée de telle façon que des rotations accidentelles automatiques de la bague de réglage causées par les mouvements de percussion du mandrin de serrage et de ses éléments sont exclues, mais que des rotations voulues, effectuées à la main ou à l'aide de la clé de serrage, restent possibles à chaque instant Un autre avantage essentiel de ce mode de réalisation réside dans le fait que le verrou dans l'espace annulaire entre le corps du mandrin et la douille de réglage ne demande que peu de place, c'est-à-dire que, par ailleurs, l'espace annulaire reste 10 essentiellement libre, et cela même lorsque, dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, plusieurs verrous de ce genre sont prévus et répartis sur la circonférence du mandrin de serrage L'espace annulaire qui reste libre malgré les verrous revêt une importance parce qu'il facilite l'évacuation vers l'extérieur du mandrin des déchets de forge produits lors du perçage, par exemple poussière et menu de forage En particulier lorsque le perçage est dirigé vers le haut, c'est-à-dire lorsque les déchets de forage tombent directement du trou de forage dans des cavités du 20 mandrin de serrage ouvertes vers le haut, ces déchets de forage peuvent parvenir notamment dans le logement du foret ou entre les surfaces de glissement sur le corps du mandrin d'une part et sur la bague de réglage, d'autre part, s'y accumuler et pénétrer plus profondément dans le mandrin de 25 serrage en compromettant peu à peu le fonctionnement du mandrin de telle façon qu'il est 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 Dans le mandrin de serrage selon l'invention, l'espace annulaire libre existant entre le corps du mandrin et la douille de réglage empêche le dépôt de ces déchets de forage dans la région des verrous et il offre, en plus, la possibilité de prévoir dans le corps du mandrin des canaux de nettoyage qui partent du logement de fixation de l'outil 35 et qui débouchent à la surface ciroonférentielle extérieure du corps du mandrin, dans l'espace annulaire libre entre celui-ci et la douille de réglage. Les verrous peuvent être disposés avec la même division angulaire que les creux d'arrêt de telle façon que tous les verrous s'engagent simultanément dans les creux d'arrêt Toutefois, dans l'intérêt d'une subdivision plus fine des crantages, il est plus avantageux de prévoir pour les verrous une division angulaire le long de la circonfé5 rence du mandrin qui est légèrement plus grande ou plus petite que celle des creux d'arrêt sur la bague de réglage. Un mode de réalisation préféré de l'invention est done caractérisé par le fait qu'au moins quelques-uns des verrous sont disposés le long de la circonférence du mandrin suivant 10 une division angulaire telle que l'angle séparant les verrous est égal à la somme d'un multiple entier de la distance angulaire entre des creux d'arrêt voisins et d'un angle différentiel égal à la distance angulaire précitée divisée par le nombre des verrous. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non comprendre comment l'invention La figure 1 montre une de serrage selon l'invention. 20 La figure 2 montre une du mandrin de serrage selon la La figure 3 montre une du mandrin de serrage selon la La figure 4 montre une 25 du mandrin de serrage selon la La figure 5 montre une du mandrin de serrage selon la limitatifs, permettra de bien peut être mise en pratique. coupe axiale d'un mandrin coupe suivant figure 1. coupe suivant figure 1. coupe suivant figure 1. coupe suivant figure 1. la ligne II-II la ligne III-III la ligne IV-IV la ligne V-V Le mandrin de serrage 2 représenté dans les dessins sert à la fixation d'un foret non représenté et comprend un 30 corps de mandrin 3 pour le raccordement à une broche de perçage i d'une perceuse non représentée par ailleurs aménagée pour produire des coups sur le foret, la broche de perçage 1 ne trasmettant que le mouvement de rotation et un percuteur 4 guidé de manière mobile dans le sens axial et 35 ne transmettant que les efforts de percussion étant prévu dans la broche de perçage creuse i Le mandrin de serrage 2 est équipé de mâchoires de serrage 5 qui assurent le centrage et le guidage axial du foret et qui peuvent être déplacées, concentriquement à l'axe du mandrin, dans un logement 6 pour la fixation de l'outil disposé coaxialement par rapport à l'axe du mandrin Le corps du mandrin 3 comprend un passage 19 à travers lequel les coups peuvent être transmis directement par le percuteur 4 à l'extrémité de la tige de l'outil située dans le logement d'outil 6 Les mâchoires de serrage 5 s'engagent avec une denture 5 1 dans une denture intérieure 7 1 d'une bague de réglage 7 qui est guidée de façon à être immobilisée dans le sens axial et à pouvoir tourner sur le corps du mandrin 3 et qui peut être o 10 tournée au moyen d'une clé 9 pour le blocage et le déblocage du mandrin qui peut être introduite dans des logements de guidage 8 prévus sur le corps de mandrin 3 Pour empêcher des déplacements non désirés des mâchoires de serrage, la position de rotation de la bague de réglage 7 peut être fixée Cette immobilisation est réalisée au moyen de verrous 15 disposes à l'intérieur d'un espace annulaire 13, entre le corps de mandrin 3 et une douille de réglage 14 montée sur la bague de réglage 7, et guidés, d'une part, sur le corps de mandrin 3, dans une rainure axiale 12 et, d'autre part, 20 sur la douille de réglage 14 Sous l'effet de pression de ressorts 16, ces verrous 15 s'engagent avec leurs têtes 17 situées du côté outil dans des creux d'arrêt 10 correspondants de la bague de réglage 7 Le ressort 16 est disposé entre l'extrémité du verrou opposée à la tête de verrou 17, 25 la face frontale 11 de la rainure axiale 12 et la douille de réglage 14 La tête de verrou 17 et les creux d'arrêt 10 destinés à la recevoir portent l'un sur l'autre, dans le sens de rotation, avec des flancs inclinés de telle façon que, à l'état d'engrènement, la bague de réglage 7 est 30 bloquée de façon à empêcher toute rotation accidentelle, mais que, lors de la rotation de la bague de réglage à la main ou à l'aide de la clé de serrage 9, les verrous 15 sont dégagés des creux d'arrêt 10 et permettent ainsi la rotation de la bague de réglage 7 sans qu'il soit nécessaire d'amener 35 les verrous 15 auparavant dans une position de déverrouillage particulière. Un toc d'entraînement 18 guidé dans le corps de mandrin 3 de-façon mobile dans le sens radial et conformé pour l'engagement dans des rainures longitudinales aménagées dans la tige de l'outil est disposé, dans le sens circonférentiel, entre les mâchoires de serrage 5 Des déchets de forage pénétrant dans le logement 6 pour la fixation de l'outil peuvent passer, par des canaux de nettoyage 20 prévus dans le corps de mandrin 3, dans l'espace annulaire 13 d'o ils sortent du mandrin de serrage. Par ailleurs, le mandrin de serrage 2 est monté sur la broche de perçage 1 de façon à être entraîné en rotation mais à pouvoir coulisser librement dans le sens axial Pour cela, la broche de perçage 1 est solidaire d'une douille 27 qui porte deux tenons 28 dépassant dans le sens radial lesquels s'engagent dans des logements 29 du corps de mandrin 3 Les tenons 28 assurent un entraînement en rotation du mandrin de serrage 2 par la broche de perçage 1. Pour permettre en même temps un jeu axial de translation du mandrin de serrage 2 sur la broche de perçage 1, les logements de tenons 29 sont ouverts du côté broche et recouverts par un épaulement intérieur 30 d'une bague d'accouplement 31 Cet épaulement intérieur 30 comprend, sur sa surface intérieure axialement dirigée vers les tenons 28, des évidements 32 dans lesquels les tenons 28 peuvent s'engager lorsque la bague d'accouplement 31 se trouve dans une position de rotation correspondante I 11 en résulte que, lorsque la bague d'accouplement 31 est appliquée directement, avec 25 la surface annulaire de son épaulement intérieur 30, contre les tenons 28, comme cela ressort de la figure 3, tout jeu de translation axial entre le mandrin de serrage 2 et la broche de perçage 1 est supprimé En revanche, lorsque la bague d'accouplement 31 est tournée de telle façon que l'évidement 32 dans la figure 3 vient coiffer le tenon 28, le mandrin de serrage 2 peut coulisser librement, de la hauteur axiale des évidements 32, par rapport à la broche de perçage 1. REVENDICATIONS 1 Mandrin de serrage pour un outil de perçage à percussion équipé d'un corps de mandrin ( 3) pouvant être raccordé à une broche de perçage ( 1) et présentant un loge5 ment ( 6) pour la fixation du foret dans lequel débouche un passage axial ( 19) par lequel le mouvement de percussion peut être transmis de la broche de perçage ( 1) à l'extrémité du foret maintenu dans le logement ( 6) par les mâchoires ( 5) du mandrin qui peuvent être déplacées au moyen d'une bague de réglage ( 7) guidée sur le corps du mandrin ( 3) de façon à pouvoir tourner tout en restant bloquée dans le sens axial, caractérisé par le fait qu'il comprend un élément de blocage guidê sur le corps de mandrin ( 3) de façon à pouvoir être déplacé axialement entre deux positions, et que, dans la position avancée par rapport à la bague de réglage ( 7), ledit élément de blocage s'engage avec son extrémité dirigée vers la bague de réglage dans des creux d'arrêt ( 10) aménages dans la bague de réglage ( 7) dont il empêche ainsi des rotations accidentelles, alors que, dans la position de retrait 20 par rapport R la bague de réglage ( 7), il est dégagé de ladite bague. 2 Mandrin de serrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bague de réglage ( 7) porte une douille de réglage ( 14) qui définit, conjointement avec 25 le corps de mandrin ( 3), un espace annulaire libre ( 13), que l'élément de blocage est constitué par un verrou ( 15) qui est guidé, R l'intérieur de cet espace annulaire ( 13), dans une rainure axiale ( 12) du corps de mandrin ( 3), d'une part, et sur la douille de réglage ( 14), d'autre part, et soumis à 30 l'action d'un ressort ( 16) poussant le verrou ( 15) contre la bague de réglage ( 7) et disposé entre l'extrémité du verrou ( 15) opposée à la bague de réglage ( 7), la face frontale ( 11) de la rainure axiale ( 12) et la douille de réglage ( 14), et que la tête de verrou ( 17) et les creux d'arrêt récepteurs ( 10) associés sont appliqués l'un contre l'autre dans le sens de rotation avec des flancs inclinés de telle façon que, lors d'une rotation de la bague de réglage ( 7) à la main ou au moyen d'une clé de serrage ( 9), ils poussent la tête de verrou ( 17) hors des creux d'arrêt ( 10) en vainquant la force du ressort ( 16) tout en empêchant des rotations relatives de la bague de réglage ( 7). 3 Mandrin de serrage selon la revendication 2, 5 caractérisé par le fait qu'il comprend une pluralité de verrous ( 15) qui sont répartis sur la circonférenee du mandrin. 4 Mandrin de serrage selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'au moins quelques-uns des verrous 10 ( 15) sont disposés le long de la circonférence du mandrin suivant une division angulaire telle que l'angle séparant les verrous est égal à la somme d'un multiple entier de la distance angulaire entre des creux d'arrêt ( 10) voisins et d'un angle différentiel égal à la distance angulaire préci15 tée divisée par le nombre de ces verrous ( 15) -