Brevet FR2661857A1 — publié le 19911115

DISPOSITIF POUR LE MONTAGE D'UNE PINCE DE FIXATK)N D'UN OUTIL SUR UN MANDRIN. La présente invention a pour objet un dispositif pour le montage d'une pince de fixation d'un outil sur un mandrin, et plus spécialement d'une pince dont le diamètre de serrage varie à l'intérieur d'une plage prédéterminée. Afin de tenir compte de légères différences de diamètre des outils, il est connu d'utiliser des pinces dont la structure permet d'absorber ces différences de diamètre tout en offrant un bon serrage. Une pince de ce type comprend un corps présentant un alésage central au diamètre de l'outil,et dont la paroi extérieure comporte deux surfaces tronconiques inverses l'une de l'une, l'une de ces surfaces étant destinée à être engagée dans un évidement tronconique débouchant dans l'extrémité avant du corps du mandrin, tandis que l'autre surface dépassant du corps du mandrin sert à l'appui d'une portée conique que comporte un écrou vissable sur le corps du mandrin. Par vissage de cet écrou, est réalisé le serrage de la pince autour de la queue de l'outil, ce serrage étant accompagné d'un déplacement axial de la pince et d'un resserrement de celle-ci.Ce resserrement est rendu possible grâce à des fentes longitudinales ménagées sur toute l'épaisseur du corps de la pince, et régulièrement réparties le long de celui-ci, certaines des fentes longitudinales débouchant dans le bord arrière de la pince,tandis que d'autres fentes débouchent dans le bord avant de celle-ci. Dans certaines applications mettant en oeuvre des outils coupants tels que des alésoirs ou des forets, les outils présentent un canal central permettant le passage d'un liquide d'arrosage qui favorise les conditions de travail. Ce liquide d'arrosage est amené au canal central de l'outil par un canal ménagé au centre du mandrin. Dans un tel cas, l'utilisation d'une pince comportant des fentes pose un problème, du fait que le liquide a tendance à passer non seulement au centre de la pince et dans le canal de l'outil, mais également par les fentes de la pince. En conséquence tout le liquide d'arrosage n'est pas canalisé vers la zone d'usinage, ce qui nuit à la bonne exécution de cette opération. il a été proposé certaines solutions pour remédier à ces inconvénients. Une première solution consiste à réaliser une pince étanche, en remplissant les fentes de la pince par un matériau élastique. Il en résulte un coût de réalisation élevé de la pince, une tenue moyenne de la matière à l'intérieur des fentes se traduisant à terme par des fuites, ainsi qu'une perte de la capacité de réglage du diamètre de la pince, celle-ci se comportant pratiquement comme une pince à diamètre de serrage fixe. Une autre solution consiste à équiper l'extrémité arrière de la pince par une douille en matière synthétique souple et étanche, engagée depuis l'arrière dans l'alésage central de la pince, et comportant un épaulement en appui contre le bord postérieur de celle-ci. Il en résulte un prix de revient élevé, ainsi que la nécessité de réaliser des éléments d'étanchéité spécifiques pour chaque type de pinces. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif pour le montage d'une pince de fixation d'un outil sur un mandrin, qui soit intégré au mandrin, qui permette un passage avec étanchéité du liquide d'arrosage à l'intérieur du seul canal ménagé dans l'outil, mais qui puisse également permettre le montage de pinces ne comportant pas de fentes pour le réglage du diamètre, ou qui puisse être utilisé sans amener de liquide d'arrosage. A cet effet, le dispositif qu'elle concerne, pour le montage d'une pince de fixation d'un outil sur un mandrin, dans lequel le mandrin comporte, un évidement tronconique de forme complémentaire de celle de la partie arrière de la pince, débouchant dans sa face avant et un filetage servant au montage d'un écrou comportant une portée tronconique de forme complémentaire de celle de la partie avant de la pince, cette pince comportant des fentes longitudinales dont certaines débouchent dans son bord avant et d'autres débouchent dans son bord arrière est caractérisé en ce que l'évidement tronconique est prolongé à l'intérieur du corps du mandrin par un évidement cylindrique dans le fond duquel débouche axialement un conduit d'amenée du liquide d'arrosage, cet évidement cylindrique servant au logement d'un piston tubulaire associé à des moyens élastiques tendant à le déplacer en direction de l'extrémité ouverte du mandrin, et à des moyens d'étan chéité agissant radialement vis à vis de la paroi de l'évidement cylindrique et axialement vis à vis de la face postérieure de l'outil. Lors du montage d'un outil dans la pince, la queue de celui-ci vient en appui contre l'extrémité avant du piston et exerce une pression sur celui-ci. Compte-tenu de l'existence de cette pression, est réalisée une étanchéité entre la face avant du piston et la queue de l'outil. Comme une étanchéité est réalisée entre la paroi périphérique du piston et l'évidement cylindrique, la totalité du liquide d'arrosage amené par le canal central du mandrin est dirigé vers le canal central de l'outil, sans possibilité de passage au niveau de la pince, et notamment au niveau des fentes de celle-ci. Selon une forme d'exécution de ce dispositif, le piston tubulaire comporte, à son extrémité avant, un retour vers l'intérieur en forme de collerette annulaire délimitant une ouverture centrale au diamètre du conduit central ménagé dans l'outil, la face en bout du piston étant équipée d'un joint circulaire plat destiné à venir prendre appui contre la face postérieure de l'outil, et les moyens élastiques agissant sur le piston sont constitués par un ressort hélicoïdal dont une extrémité prend appui contre le fond de l'évidement cylindrique et dont l'autre extrémité prend appui sur la collerette annulaire ménagée à l'extrémité avant du piston. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution de ce dispositif. Figure 1 est une vue en perspective d'une pince. Figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'extrémité avant d'un mandrin équipé de la pince de figure 1. Figure 3 est une vue en coupe longitudinale, similaire à figure 2 après mise en place d'un outil et serrage de celui-ci par la pince. La figure 1 représente une pince 2 dont le diamètre de serrage sur un outil peut être réglé dans une certaine plage. Dans le corps de la pince est ménagé un alésage central 3. La paroi extérieure de ce corps est délimitée dans sa partie arrière par une surface tronconique 4, et dans sa partie avant par une surface tronconique 5, les inclinaisons des surfaces 4 et 5 étant inverses, la pente de la surface 5 étant supérieure à la pente de la surface 4. Dans le corps de la pince sont ménagées des fentes longitudinales, dont certaines 6 débouchent dans le bord postérieur de la pince, et dont d'autres 7 débouchent dans le bord avant de la pince. Ces fentes longitudinales sont régulièrement réparties sur la périphérie de la pince, et sont alternées pour ce qui concerne les fentes 6 et 7. La pince 2 est destinée à être montée dans un mandrin dont l'extrémité avant du corps 8 est représentée aux figure 2 et 3. Dans ce corps 8 est ménagé un évidement tronconique 9 débouchant dans son extrémité avant, la pente de cet évidement tronconique étant la même que la pente de la partie tronconique arrière 4 de la pince. Dans sa partie avant, le corps 8 comporte un filetage 10 sur lequel est destiné à être vissé un écrou 12 comportant une portée 13 venant en appui sur la surface tronconique 5 de la pince 2 de façon à réaliser, par déplacement axial de la pince à l'intérieur de l'évidement, le serrage de la pince autour de la queue d'un outil 14. Selon la caractéristique essentielle de l'invention, l'évidement tronconique 9 est prolongé par un évidement cylindrique 15 servant au logement d'un piston tubulaire 16, dont la paroi extérieure est en contact avec la paroi délimitant l'évidement cylindrique. Ce piston tubulaire 16 comporte, à son extrémité avant, un retour vers l'intérieur en forme de collerette 17, ménageant une ouverture centrale 18 coaxiale avec le canal 19 ménagé dans le corps du mandrin et servant à l'amené du liquide d'arrosage. Sur la face avant de la collerette 17 est monté un joint plat 20 qui est encastré dans un évidement que comporte cette collerette. La course avant du piston 16 est limitée par un circlips 22 engagé dans une gorge annulaire 23 ménagée dans la paroi de l'évidement cylindrique 15. Cette course avant du piston 16 est favorisée par la présence d'un ressort hélicoïdal 24 dont une extrémité prend appui dans le fond l'évidement cylindrique 15 et dont l'autre extrémité prend appui contre la collerette 17 du piston. L'étanchéité du piston 16 vis à vis de la paroi de l'évidement cylindrique 15 est réalisée par l'intermédiaire d'un joint torique 25 logé dans une gorge 26 ménagée dans la paroi de l'évidement cylindrique, ce joint torique prenant appui radialement contre un joint composite 27 lui-même en appui contre la face extérieure du piston 16.La présence de ce joint composite permet d'assurer une bonne étanchéité vis à vis de la surface extérieure du piston cylindrique, tout en permettant le coulissement de celui-ci. En période de non utilisation le dispositif se trouve dans la position représentée à la figure 2. Lorsqu'un outil est mis en place, celui-ci est enfoncé à travers la pince 2 jusqu'à ce que sa queue prenne appui contre le piston tubulaire 16, provoquant un recul de celui-ci à l'encontre de l'action du ressort 24. L'écrou 12 est alors serré pour assurer le blocage de la pince autour de l'outil. Compte-tenu de la pression exercée par la queue de l'outil 14 contre le piston tubulaire 16, il existe, grâce au joint 20 une excellente étanchéité entre le piston tubulaire et la face en bout de l'outil 14. Cette étanchéité assure un passage du liquide d'arrosage du canal 19 vers le canal 28 ménagé à l'intérieur de l'outil 14, par l'intermédiaire du centre du piston tubulaire 16, sans aucune fuite de liquide vers l'extérieur. Comme il ressort de ce qui précède l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante, en fournissant un dispositif permettant le montage dans un mandrin de tout type de pince, et susceptible d'assurer l'étanchéité vis à vis du liquide d'arrosage, dans la mesure où le montage de l'outil est réalisé à l'aide d'une pince comportant des fentes longitudinales afin de favoriser son adaptation à différents diamètres d'outils. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositiif décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIO NS 1 .Dispositif pour le montage d'une pince de fixation d'un outil sur un mandrin, dans lequel le mandrin comporte, un évidement tronconique de forme complémentaire de celle de la partie arrière de la pince, débouchant dans sa face avant et un filetage servant au montage d'un écrou comportant une portée tronconique de forme complémentaire de celle de la partie avant de la pince, cette pince comportant des fentes longitudinales dont certaines débouchent dans son bord avant et d'autres débouchent dans son bord arrière, caractérisé en ce que l'évidement tronconique (9) est prolongé à l'intérieur du corps (8) du mandrin par un évidement cylindrique (15) dans le fond duquel débouche axialement un conduit (19) d'amenée du liquide d'arrosage, cet évidement cylindrique servant au logement d'un piston tubulaire (16) associé à des moyens élastiques (24) tendant à le déplacer en direction de l'extre- mité ouverte du mandrin, et à des moyens d'étanchéité (20, 25, 27) agissant radialement vis à vis de la paroi de l'évidement cylindrique et axialement vis à vis de la face postérieure de l'outil. 2.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston tubulaire (16) comporte, à son extrémité avant, un retour vers l'intérieur en forme de collerette annulaire délimitant une ouverture centrale (18) au diamètre du conduit central (28) ménagé dans l'outil (14), la face en bout du piston étant équipée d'un joint circulaire plat (20) destiné à venir prendre appui contre la face postérieure de l'outil. 3.Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens élastiques agissant sur le piston (16) sont constitués par un ressort hélicoïdal (24) dont une extrémité prend appui contre le fond de l'évidement cylindrique (15) et dont l'autre extrémité prend appui sur la collerette annulaire (17) ménagée à l'extrémité avant du piston. 4.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un circlips (22) logé dans une gorge annulaire (23) ménagée dans la paroi de ltévidement cylindrique (15), formant butée de fin de course avant pour le piston (16). 5.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens assurant l'étanchéité du piston (16) vis à vis de la paroi de l'évidement cylindrique (15) sont constitués par un joint torique (25), qui, logé dans une gorge annulaire (26) de l'évi- dement cylindrique (15), exerce une pression radiale vers l'intérieur sur un joint (27) en matériau composite en contact par son diamètre intérieur contre la surface extérieure du piston.