Brevet FR2573303A1 — publié le 19860523

T3303 La présente invention concerne un mandrin à levier pour pièce à main dentaire. Les mandrins qui sont couramment utilisés dans les pièces à main dentaires fonctionnant à grande vitesse, pour la retenue temporaire des fraises en place, sont en général du type à pince (pince tirée ou poussée) ou du type à serrage élastique. Dans tous les cas, un outil séparé tel qu'une clé ou une tige poussoir est habituellement nécessaire pour l'ou- verture, la fermeture ou le serrage du mandrin. L'utilisation nécessaire de cet outil séparé n'est pas commode et on note facilement qu'un mandrin ne nécessitant pas un tel outil est avantageux. Le brevet autrichien n 354 612 décrit un mécanisme à mandrin ne comportant pas de clé. Ce mécanisme a une pince à tirer axialement mobile dans la tête d'une pièce à main dentaire. Le déplacement axial vers l'avant provoquant l'ou- verture de la pince est réalisé par application directe d'une force descendante contre la partie supérieure de la tête, cette force étant transmise la pince de serrage et la dépla- çant axialement vers l'intérieur, malgré la force de rappel d'un ressort hélicoidal qui l'entoure. Lorsque cette force externe est supprimée, le ressort repousse la pince en posi- tion de fermeture dans laquelle elle serre une tige de fraise entre ses parois latérales. La force nécessaire à l'ouverture de la pince n'est pas négligeable; en pratique, elle est appliquée habituellement par retournement de la pièce à main et appui de la partie supérieure de la tête vers le bas contre une surface telle que la partie supérieure d'une table. Cette opération peut détériorer l'instrument et n'est pas commode pour l'utilisateur. La demande publiée de brevet allemand n 3 129 286 représente d'autres types de mandrins à pince de serrage ne nécessitant pas de clé. Dans un mode de réalisation (voir figure 2), la partie supérieure de la tête peut tourner dans un arc de cercle atteignant presque 3600 afin que la pince tirée soit ouverte et fermée. Dans un autre mode de réalisation (figure 11), la partie supérieure de la tête peut coulisser vers l'avant et vers l'arrière, perpendiculairement à l'axe de la pince, et commande ainsi une combinaison à bille et à came provoquant un déplacement axial de la pince malgré la force de rappel d'un ressort. En outre, ce document dérit d'autres modes de réalisation mettant en oeuvre une force appliquée directement sans multiplication mécanique, très analogue au fonctionnement du dispositif représenté dans le brevet autrichien précité. La présente invention concerne un mécanisme à mandrin destiné à une pièce à main dentaire qui peut être manoeuvré sans outil séparé et qui donne un effet multiplicateur de la force si bien qu'il peut être manoeuvré avec des forces relativement faibles, appliquées par les doigts de l'utilisa- teur. Dans un mode de réalisation, l'invention concerne une pièce à main ayant une tête dans laquelle un mandrin à pince de serrage tirée est monté axialement. Le mandrin est repoussé en position de fermeture afin qu'il maintienne la tige de la fraise entre ses mâchoires, par un ressort de rappel. Le mandrin est mobile axialement vers sa position d'ouverture par déplacement d'un levier de came monté à la partie supé- rieure de la tête et agissant à l'extrémité supérieuredu man- drin. Le levier peut être facilement manoeuvré à la main et il peut être laissé ouvert pendant le changement d'une fraise. Le levier peut aussi tourner autour de l'axe de la tête de la pièce à main vers une position convenant mieux à l'utilisa- teur. Le mandrin peut être démonté par exemple lors de son entretien, et un dispositif empêche sa détérioration par appli- cation d'une compression excessive. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de. la description qui' va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe en élévation latérale de la tête d'une pièce à.,main dentaire selon l'invention; la figure 2-est une coupe d'un tube à fraise qui est l'un des éléments du mandrin de la figure 1; la figure 3 est une élévation latérale d'un sous- ensemble de mandrin qui est aussi incorporé au mécanisme de la figure 1; la figure 4 est une coupe d'un capuchon d'une variante de tête selon l'invention; la figure 5 est une vue en plan du capuchon de la figure 4; et la figure 6 est une vue de dessous du bottier du levier de la figure 1. La figure 1 représente la tête d'une pièce à main dentaire portant la référence générale 2 et comprenant un boîtier 4 dans lequel est vissé un capuchon 6. Le boîtier 4 et le capuchon 6 forment ensemble une cavité interne qui débouche par des ouvertures axiales supérieure et inférieure 8. Une turbine pneumatique 10 est montée afin qu'elle tourne dans des roulements 12 qui sont eux-mêmes montés dans le boî- tier et le capuchon, toutes ces caractéristiques étant bien connues dans la technique. Un tube 14 de rotor ou de fraisede forme cylindrique, ayant une bride (voir aussi la figure 2) est fixé au rotor 10 de la turbine et est monté afin qu'il puisse tourner dans les roulements 12. Le tube 14 a un trou interne ayant un pre- mier diamètre dans sa partie supérieure et un second diamètre plus grand dans sa partie inférieure, avec une rampe 16 entre les deux parties. Un manchon 18 est emmanché à force dans le trou inférieur du tube 14 dontil est solidaire. Lemanchon 18 a un trou interne ayant un diamètre de pilotage dans lequel la tige 20 d'une fraisedentaire peut passer sans jeu tout en pouvant coulisser. La partie supérieure du tube 14 a.une bride externe 22 qui est au contact de la bague interne du roulement 12, et a aussi un épaulement circonférentiel interne 24. Un mandrin tiré 26 (voir aussi figure 3) est disposé dans le tube 14 et peut se déplacer suivant l'axe de celui-ci. Le mandrin 26 a une surface externe évasée 28 qui coopère avec la rampe interne 16 du tube 14 afin que le mandrin soit ouvert et fermé lorsqu'il s'enfonce dans le tube 14 ou lors- qu'il en sort. La paroi interne du mandrin a une partie dégagée sur une partie de sa longueur comme indiqué par la référence 27 afin que le serrage des mâchoires 29 soit meil- leur. Le mandrin 26 a un col 30 de diamètre inférieur à celui du corps principal du mandrin et un épaulement 32 à la partie inférieure du col 30. Un ressort 34 de compression entoure le col 30 et il est maintenu en place entre l'épaulement 32 et une bague 36 de retenue fixée autour de la partie supérieure du col30. Un ressort 34 est en appui contre l'épaulement interne 24 du tube 14 dans le dispositif monté représenté sur la figure 1. Sur la figure 1, pour les positions relatives du mandrin 26 et du tube.14 qui y sont représentées, le ressort 34 est en compression entre l'épaulement interne 24 (du tube 14 qui n'est pas mobile axialement) et la bague de retenue 36 (du mandrin 26 qui est mobile axialement) et il repousse le mandrin vers le haut, dans sa position de serrage de la tige 20 de la fraise. A partir de la position indiquée sur la figure 1, un déplacement vers le bas du mandrin 26, malgré la force du ressort de compression 34 et par rapport au tube 14, provoque l'ouverture du mandrin et la libération de la tige 20 de la fraise. Un dispositif avantageux pour le déplacement du mandrin dans sa position d'ouverture malgré la force exercée par le ressort de compression, est constitué par un levier 38 de came qui est articulé sur un axe 37 passant dans des trous 39 d'un boîtier 40 qui est lui-même monté sur le capuchon 6. Le boîtier 40 du levier a un flasque élastique 42 qui dépas- se partiellement de la circonférence interne de l'ouverture supérieure 8 du capuchon 6. Le flasque 42 est élastique car il est formé sur moins de 360 autour de l'ouverture interne 8 et il peut être enclenché en position sur le capuchon 6. La figure 6 représente la configuration en C du boîtier 40 et du flasque 42 qui permet cet enclenchement élastique dans l'ouverture du capuchon. Le levier 38 de came a une surface44 de came qui, lorsque le levier 38 est levé, est en appui contre la face supérieure 46 de la bague 36 de retenue de mandrin et la déplace vers le bas. Le levier 38 a un aimant 48 destiné à le maintenir en position fermée fixe sur le capuchon 6 lorsqu'il n'est pas utilisé. L'enclenchement élastique du boîtier 40 du levier sur le capuchon 6 permet la rotation du boîtier 40 sur le capuchon afin que le levier 38 soit orienté dans la position la plus commode pour l'utilisateur. Le boîtier 40 n'est pas libre de tourner mais au contraire il est emmanché à force et peut tourner vers une position voulue dans laquelle il reste à moins qu'il soit déplacé intentionnellement. Un petit espace est formé entre la bague de retenue et le levier de came lorsque celui-ci est dans sa position basse afin que le contact entre la bague 36 de retenue qui tourne à grande vitesse et le levier fixe 38 soit évité. Cet espace est obtenu par utilisation de dimensions et de tolé- rances précises pour un certain nombre d'éléments, notamment la tige 20, les mâchoires 29, la partie évasée 28, etc. Un avantage de la combinaison du levier de came et du mandrin, par rapport à la technique antérieure, en plus de l'effet multiplicateur de force obtenue, est qu'il peut rester en position levée (dans laquelle le mandrin est ouvert), sans être tenu, pendant que l'utilisateur retire une fraise, enchoisitune autre, etc. Une autre caractéristique de l'invention (figure 1) concerne l'entretien. Après une certaine période d'utilisa- tion, il est possible que de l'huile, des particules, des copeaux ou des bactéries pénètrent dans le mécanisme et s'y logent. L'enlèvement du mandrin pour un nettoyage périodique est réalisé par simple enlèvement du boîtier 40 qui s'enclen- che élastiquement et par extraction de la bague 36 avec le ressort 34 et la mandrin 26 (en d'autres termes, de tout le sous-ensemble de la figure 3) hors du tube 14. Ceci ne provo- que qu'une compression temporaire des mâchoires 29 pendant l'enlèvement du mandrin, d'une manière qui ne suffit pas pour la création d'une déformation permanente. Lorsque le mandrin doit être réintroduit, dans le tube, les mâchoires 29 sont facilement comprimées par des pinces prévues à cet effet, ayant des bouts courbes afin qu'elles entourent en partie l'extrémité inférieure du mandrin 26, et le mandrin est ensuite introduit à la partie supérieure du tube 14 et repoussé en position. Un dispositif positif empêche la compression trop grande des mâchoires du mandrin pendant un temps trop long, donc leur déformation permanente, par exemple lorsque le boî- tier 40 est retiré et le mandrin est laissé en place. Dans ce cas, l'épaulement 32 du mandrin est en butée contre la partie inférieure du ressort 34, limitant ainsi le déplace- ment vers le haut de la bague 36 de retenue et du mandrin dans le tube 14. Les figures 4 et 5 représentent une autre configura- tion du capuchon et du levier de came selon l'invention. Dans cet arrangement, le levier 38 de came est directement logé dans le capuchon 6' (contrairement à l'arrangement de la figure 1 dans lequel un boîtier 40 est monté à la partie supérieure du capuchon 6), et il se loge dans une cavité 50 formée dans le capuchon. Dans cet arrangement, le levier 38 de came ne peut pas tourner autour de l'axe du capuchon, mais la hauteur totale de la tête de la pièce à main est réduite du fait de l'absence du boîtier séparé 40 de la figure 1. Bien que cet arrangement soit moins encombrant, le levier rotatif à came de la figure 1 est préférable. REVENDICATIONS 1. Mandrin destiné à être incorporé dans la tête d'une pièce à main dentaire, le mandrin comprenant un tube (14) à fraise disposé afin qu'il tourne dans la tête, ce tube (14) ayant une surface interne évasée (16) sur une partie de sa longueur, un mandrin (26) à tirer placé dans le tube et destiné à tourner avec celui-ci, et ayant une surface externe évasée (28) sur une partie de sa longueur, cette surface étant destinée à coopérer avec la surface interne évasée du tube, le mandrin ayant une bague radiale (36) de retenue à son extré- mité supérieure, et un ressort (34) placé entre le tube et la bague de retenue et repoussant le mandrin vers une position de serrage, caractérisé en ce qu'il comprend un levier (38) à came articulé sur la tête et coopérant avec l'extrémité supérieure du mandrin, le levier (38) pouvant être déplacé entre une position d'ouverture dans laquelle il déplace le mandrin dans sa position d'ouverture malgré la force exercée par le ressort (34) et une position de fermeture dans laquelle le mandrin revient dans sa position de serrage sous l'action du ressort. 2. Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier (38) à came peut tourner autour de l'axe de la tête pour prendre l'orientation qui convient le mieux à l'utilisateur, par rapport à la pièce à main. 3. Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier à came (38) est monté sur un boîtier (40) qui est lui-même monté sur la tête et qui peut tourner par rapport à l'axe de la tête afin que le levier puisse être positionné à volonté par l'utilisateur. 4. Mandrin selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bottier.(40) est enclenché élastiquement dans la tête, et le mandrin (26) peut être retiré axialement du tube (14). 5. Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier (38) à came est logé dans une cavité formée dans la tête afin qu'il se trouve pratiquement au niveau de la partie supérieure de la tête. 6. Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de sécurité (48) destiné à maintenir le levier (38) dans sa position de fer- meture. 7. Mandrin selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de sécurité (48) est un aimant monté dans le levier à came et destiné à coopérer avec la tête. 8. Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un épaulement (32) placé sur le mandrin (26) et destiné à être en butée contre la partie inférieure du ressort de compression (34) afin qu'il limite positivement le déplacement vers le haut du mandrin par rapport au tube.