Brevet FR2625930A1 — publié le 19890721

L'invention concerne un mandrin de serrage compor- tant un corps de mandrin aménagé pour le raccordement à une broche de perçage entraînée, et des mâchoires de serrage et une douille de serrage guidée de manière tournante sur le corps de mandrin pour le réglage des mâchoires de serrage. Des mandrins de serrage de ce genre sont bien connus dans des variantes les plus diverses, en particulier sous la forme de mandrins de serrage à serrage et respective- ment resserrage automatique ou en tant que mandrins de ser- rage pour le serrage à l'aide d'uneclé, avec une couronne dentée sur la douille de serrage pour la clé de serrage. Tous ces mandrins de serrage ont en commun le fait que, pour le déplacement des mâchoires de serrage, il est nécessaire de tourner la douille de serrage par rapport au corps de mandrin. Cela peut se faire d'une manière particulièrement simple et rapide en maintenant la douille de serrage à la main et en mettant le corps de mandrin en rotation à droite ou à gauche, par l'intermédiaire de la broche de perçage, par l'actionne- ment de la perceuse. Toutefois, il faut de l'habileté et de l'expérience pour saisir et arrêter la douille de serrage à la main pendant que le mandrin de serrage tourne ou pour la lâcher en temps utile, lorsque lesmâchoires de serrage se bloquent sur la tige de l'outil et arrêtent ainsi brusquement la rotation de la douille de serrage sur le corps de mandrin dans le sens de rotation du serrage. Un risque de blessure considérable pour la main est alors inévitable. L'invention a pour objet de perfectionner un man- drin de serrage du genre précité de telle façon que sa douil- le de serrage peut être saisie, freinée et maintenue même lorsque le mandrin de serrage tourne et sans risque de bles- sure pour la main, pour déplacer les mâchoires de serrage lors de la rotation de la broche de perçage et/ou pour ef- fectuer un serrage préliminaire de l'outil et respectivement pour débloquer la fixation de l'outil. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que, à l'extérieur de la douille de serrage et coaxialement à celle-ci, une bague de freinage pouvant être saisie à la main est guidée de manière tournante, que sur ladite bague de freinage et sur ladite douille de serrage sont prévues des surfaces de freinage appliquées les unes contre les autres, et que la bague de freinage peut être appliquée à la main, avec les surfaces de freinage, contre la douille de serrage. Normalement, la bague de freinage n'est appliquée qu'avec une faible pression contre les surfaces de freinage de la douille de serrage de sorte que l'entraînement par friction entre la bague de freinage et la douille de serrage est faible. La bague de freinage peut donc également être saisie et arrêtée sans problème à la main lorsque le man- drin de serrage tourne, la douille de serrage tournant alors avec le corps de mandrin à l'intérieur de la bague de frei- nage. Mais lorsque la bague de freinage est actionnée manuel- lement de manière que la pression de freinage sur les sur- faces de freinage augmente, la douille de serrage peut être soumise à un couple de freinage grandissant en conséquence, la force exercée par la main sur la bague de freinage arrêtée permettant un dosage très précis et sensible du couple de freinage agissant sur la douille de serrage et son adapta- tion aux états de service respectifs lors du blocage ou du déblocage du mandrin de serrage. Un mode de réalisation préféré de l'invention est caractérisé par le fait que la bague de freinage peut être comprimée élastiquement dans le sens radial et qu'elle présente à cet effet, sur au moins l'un de ses bords, des fentes axiales ouvertes. Il est avantageux que les fentes axiales qui se succèdent dans la direction circonférentielle de la bague de freinage soient alternativement ouvertes vers l'un et l'autre bord de la bague de façon à permettre une compression radiale uniforme de la bague de freinage sur toute la largeur axiale de celle-ci. Dans tous les cas, la bague de freinage peut alors être comprimée radialement de telle façon que le couple de freinage respectivement désiré est produit sur la douille de serrage. De préférence, la bague de freinage est guidée sur la douille de serrage de façon à être immobilisée dans le sens axial. Dans un mode de réalisation avantageux, cela peut être obtenu par le fait que la bague de freinage compor- te une bride annulaire qui est dirigée radialement vers l'intérieur et s'engage dans une rainure annulaire dans la douille de serrage. Une autre possibilité avantageuse est caractérisée en ce que la bague de freinage est guidée axialement entre un épaulement annulaire de la douille de serrage et un circlip inséré dans une gorge annulaire de la douille de serrage, et qu'elle dépasse radialement vers l'extérieur de l'épaulement annulaire et du circlip de manière que ces deux éléments ne peuvent gêner la compression radiale manuelle de la bague de freinage. Un autre mode de réalisation auquel la préférence a été donnée également est caractérisé en ce que la bague de freinage est montée dans une rainure annulaire de la douille de serrage en dépassant radialement de ladite rainure annulaire. Dans tous les cas, le guidage axial de la bague de freinage provoque également la stabilisation de celle-ci dans l'hypothèse o elle aurait été fortement affaiblie par les fentes axiales. Compte ténu de la compressibilité radiale de la bague de freinage décrite ci-dessus, les surfaces de freinage sont conformées, de préférence sinon nécessairement, en sur- faces cylindriques coaxiales à l'axe du mandrin de serrage. Mais il est également possible dans le cadre de-l'invention que les surfaces de freinage soient constituées par des sur- faces coniques et que la bague de freinage puisse être déplacée axialement, en direction de l'élargissement du cône, par rapport à la douille de serrage. L'application du couple de freinage à la douille de serrage se fait alors en pres- sant la bague de freinage axialement contre la douille de serrage, par l'intermédiaire des surfaces de freinage coni- ques. Cependant, la bague de freinage peut, en plus, être radialement compressible de la manière décrite précédemment lorsque le couple de freinage appliqué à la douille de ser- rage doit être produit par une pression axiale aussi bien que radiale sur les surfaces de freinage. Dans ce cas, la bague de freinage doit être poussée à la main axialement et radialement contre la douille de serrage. Il est avantageux que la bague de freinage présente, sur le côté de sa surface de freinage dirigé dans le sens du rétrécissement du cône, une bride annulaire dirigée radialement vers l'intérieur laquelle est soumise à l'action d'un ressort dans le sens du rétrécissement du cône et prend appui sur la douille de serrage dans le sens opposé. L'élasticité peut être provo- quée par une rondelle-ressort et le soutien réalisé par un circlip, tous deux étant montés dans des rainures annulaires de la douille de serrage. Lorsqu'il s'agit d'un mandrin de serrage dont la douille de serrage est munie d'une extrémité avec rétrécissement conique du côté foret, la surface de freinage sur la douille de serrage peut être constituée directement par cette surface de rétrécissement. La description qui va suivre, en regard des des- sins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. Les figures 1, 3, 5 et 7 représentent, en partie en coupe axiale et en partie en vue de côté, des mandrins de serrage selon l'invention. Les figures 2, 4, 6 et 8 représentent les sections transversales respectivement associées suivant les lignes II-II, IV-IV, VI-VI et VIIIVIII dans les figures 1, 3, 5 et 7. La figure 9 représente, à plus grande échelle, une coupe axiale de la bague de freinage du mandrin de serrage des figures 1 et 2. La figure 10 représente une vue de face de la bague de freinage de la figure 9 dans le sens de la flèche X indi- quée dans celle-ci. Dans les mandrins de serrage représentés dans le dessin, le corps de mandrin 1 est aménagé, avec un logement fileté 2, pour le raccordement à une broche de persage non représentée laquelle peut être entraînée par une perceuse. Les mâchoires de serrage servant à la fixation de l'outil de perçage (non représenté) portent la référence 3. Pour permettre le déplacement des mâchoires de serrage 3 pour la fixation et respectivement le déblocage de l'outil de persage, une douille de serrage 4 est guidée de manière tournante sur le corps de mandrin 1. Lorsque la douille de serrage 4 est tournée par rapport au corps de mandrin 1, les mâchoires de serrage 3 sont déplacées dans leurs 2625930- guidages 5 par un filetage de serrage 6. Les modes de réali- sation suivant les figures 1 à 6 montrent des mandrins de serrage à blocage et respectivement déblocage automatique avec un filetage de serrage 6 disposé de manière conique sur le corps de mandrin 1 et respectivement en prise avec les mâchoires de serrage 3 par l'intermédiaire d'une denture transversale 7. Le guidage des mâchoires de serrage 3 se fait alors directement dans la douille de serrage 4. De plus, sur le corps de mandrin 1 est disposée de manière mobile dans le sens axial et sensiblement immobile en rota- tion une bague de verrouillage 8 qui est bloquée en rotation par un tourillon 10 monté à demeure dans le corps de mandrin 1 et s'engageant dans une fente axiale 9 de la bague de ver- rouillage. Dans le sens axial, la bague de verrouillage 8 est soumise à la force d'un ressort 11 qui pousse la bague de verrouillage axialement dans une couronne dentée 12 prévue sur la douille de serrage 4. Lorsque la bague de ver- rouillage 8 est en prise avec la couronne dentée 12, la douille de serrage 4 ne peut effectuer un mouvement de rota- tion par rapport au corps de mandrin 1, ce qui empêche un resserrage ou un desserrage accidentel du mandrin de serrage. Des mandrins de serrage de ce genre sont décrits en détail, par exemple dans la demande de brevet allemand P 37 27 147.4 faisant partie de l'état de la technique non publié antérieurement et ils ne nécessitent donc pas ici des explications supplé- ementaires. Les figures 7 et 8 montrent un mandrin de serrage avec blocage à l'aide d'une clé. Sur le corps de mandrin 1 est prévu un logement de guidage 13 pourune clé de serrage non représentée qui s'engage avec un pignon dans une couron- ne dentée 14 de la douille de serrage 4. La couronne dentée 14 porte à son tour le filetage de serrage 6 pour les mâchoires de serrage 3 guidées dans le corps de mandrin 1. Lorsque la douille de serrage 4 est tournée, à la main ou à l'aide de la clé de serrage, par rapport au corps de mandrin 1, les mâchoires de serrage 3 sont-déplacées dans-leur gui- dage 5 par l'intermédiaire du filetage de serrage 6 de la couronne dentée 14. Dans tous les exemples de réalisation, une bague de freinage 15 pouvant être saisie par la main est guidée de manière tournante et coaxialement à l'extérieur sur la douille de serrage 4. Des surfaces de freinage 16 appliquées les unes contre les autres sont prévues sur ladite bague de freinage 15 et sur ladite douille de serrage 4. La bague de freinage 15 peut être pressée manuellement avec les sur- faces de freinage 16 contre la douille de serrage 4, ce qui augmente en conséquence l'entraînement par friction entre les surfaces de freinage 16 et permet d'appliquer un couple de freinage croissant à la douille de serrage 4. Dans l'exemple de réalisation suivant les figures 1, 2 et 5 à 8, la bague de freinage 15 peut être comprimée élastiquement dans le sens radial et comporte, à cet effet, des fentes axiales 17 qui se succèdent dans le sens circonférentiel de la bague de freinage et sont ouvertes alternativement vers l'un ou l'autre bord de la bague. De ce fait, -la bague de freinage 15 peut être comprimée uniformément dans le sens radial sur toute sa largeur axiale. Par ailleurs, la bague de freinage 15 est guidée de manière immobile dans le sens axial sur la douille de serrage 4, ce qui lui confère la stabilité nécessaire malgré les fentes axiales 17. Dans l'exemple de réalisation suivant les figures 1 et 2, la bague de freinage 15 comporte une bride annulaire 18 qui est dirigée radialement vers l'inté- rieur et s'engage dans une rainure annulaire 19 dans la douille de serrage 4. En revanche, dans l'exemple de réali- sation suivant les figures 5 et 6, la bague de freinage 15 est guidée axialement entre un épaulement annulaire 20 de la douille de serrage 4 et un circlip 21 inséré dans une gorge annulaire 22 de la douille de serrage 4. La bague de freinage 15 dépasse alors, radialement vers l'extérieur, de l'épaulement annulaire 20 aussi bien que du circlip 21 de telle façon que l'épaulement annulaire 20 et le circlip 21 ne gênent pas la compression radiale de la bague de freinage 15. Dans l'exemple de réalisation suivant les figures 7 et 8, la bague de freinage 15 est montée dans une rainure annu- laire 23 de la douille de serrage 4 et elle dépasse égale- ment radialement de ladite rainure annulaire 23. Dans tous ces modes de réalisation, les surfaces de freinage 16 sont constituées essentiellement par des surfaces cylindriques placées coaxialement à l'axe du mandrin. En revanche, dans l'exemple de réalisation suivant les figures 3 et 4, les surfaces de freinage 16 sont consti- tuées par des surfaces coniques. La bague de freinage 15 peut être déplacée axialement en direction de l'élargissement du cône, c'est-à-dire en direction de la broche de perçage, par rapport à la douille de serrage 4. Pour cela, la bague de freinage 15 présente, sur le côté de sa surface de freinage orienté vers le rétrécissement du cône, c'est-à-dire vers le foret, une bride annulaire 24 dirigée radialement vers l'intérieur. Cette bride annulaire 24 est soumise, dans le sens du rétrécissement du cône, c'est-à-dire en direction de l'outil de perçage, à la force d'un ressort et prend appui, dans le sens opposé, sur la douille de serrage 4. L'élasticité est provoquée par une rondelle-ressort 25 et le soutien par un circlip 26. La rondelle-ressort 25 et le cir- clip 26 sont insérés dans des rainures annulaires de la douille de serrage 4. Dans cet exemple de réalisation, la douille de serrage 4 présente une extrémité 27 qui se rétré- cit de manière conique du côté foret. La-surface de freinage 16 sur la douille de serrage 4 est constituée directement par cette surface de rétrécissement. Certes, dans cet exemple de réalisation, la bague de freinage 15 ne présente aucune- des fentes axiales 17 décrites plus haut de telle façon qu'elle est relativement rigide dans le sens axial et qu'elle ne remplit sa fonction de freinage que par le déplacement axial. Mais bien entendu, il est également possible, ici aussi, de munir la bague de freinage 15, de la manière déjà décrite, de fentes axiales 17 de façon à'pouvoir obtenir l'effet de freinage également par une compression radiale de la bague de freinage 15. REVENDICATIONS 1. Mandrin de serrage avec un corps de mandrin (1) aménagé pour le raccordement à une broche de perçage entrai- née, avec des mâchoires de serrage (3) et une douille de serrage (4) guidée de manière tournante sur le corps de mandrin (1) pour le réglage des mâchoires de serrage (3), caractérisé par le fait que, à l'extérieur de la douille de serrage (4) et coaxialement à celle-ci, une bague de freinage (15) pouvant être saisie à la main est guidée de manière tournante, que sur ladite bague de freinage et sur ladite douille de serrage (4) sont prévues des surfaces de freinage (16), et que la bague de freinage (15) peut être appliquée à la main, avec les surfaces de freinage (16), contre la douille de serrage (4). 2. Mandrin de serrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bague de freinage (15) peut être comprimée élastiquement dans le sens radial et qu'elle présente à cet effet, sur au moins l'un de ses bords, des fentes axiales (17) ouvertes. 3. Mandrin de serrage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les fentes axiales (17) qui se succèdent dans la direction circonférentielle de la bague de freinage (15) sont alternativement ouvertes vers l'un et l'autre bord de la bague. 4. Mandrin de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la bague de freinage (15) est guidée sur la douille de serrage (4) de façon à être immobilisée dans le sens axial. 5. Mandrin de serrage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la bague de freinage (15) comporte une bride annulaire (18) qui est dirigée radiale- ment vers l'intérieur et s'engage dans une rainure annulaire (19) dans la douille de serrage (4). 6. Mandrin de serrage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la bague de serrage (15) est guidée axialement entre un épaulement annulaire (20) de la douille de serrage (4) et un circlip (21) inséré dans une gorge annulaire (22) de la douille de serrage (4), et qu'elle dépasse radialement vers l'extérieur de l'épaule- ment annulaire (20) et du circlip (21). 7. Mandrin de serrage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la bague de freinage (15) est montée dans une rainure annulaire (23) de la douille de serrage (4) en dépassant radialement de ladite rainure an- nulaire (23). 8. Mandrin de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les sur- faces de freinage (16) sont constituées par des surfaces coniques et que la bague de freinage (15) peut être déplacée axialement, en direction de l'élargissement du cône, par rapport à la douille de serrage (4). 9. Mandrin de serrage selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la bague de freinage (15) pré- sente, sur le côté de sa surface de freinage (16) dirigé dans le sens du rétrécissement du cône, une bride annulaire (24) dirigée radialement vers l'intérieur, laquelle est soumise à l'action d'un ressort dans le sens du rétrécisse- ment du cône et prend appui sur la douille de serrage (4) dans le sens opposé. 10. Mandrin de serrage selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'élasticité est provoquée par une rondelle-ressort (25) et que le soutien est réalisé par un circlip (26), ladite rondelle-ressort et ledit circlip étant insérés dans des rainures annulaires de la douille de serrage (4). 11. Mandrin de serrage selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé par le fait que, pour une douille de serrage (4) munie d'une extrémité (27) avec rétrécissement conique du côté foret, la surface de freinage (16) est constituée directement par la surface de rétrécis- sement.