Brevet FR2724863A1 — publié le 19960329

PROCEDE DE MONTAGE D'OUTIL A L'EXTREMITE D'UN ARBRE La présente invention concerne un procédé de sertissage à l'extrémité d'un arbre porte-outil d'un outil pourvu d'un alésage central. Un tel outil consiste par exemple en une brosse ou un disque abrasif rendu solidaire d'une des extrémités de l'arbre porte-outil, l'ensemble étant destiné à être monté, par exemple, sur une perceuse électrique portable pour effectuer des travaux de brossage ou de ponçage Classiquement, de tels outils sont enfilés sur un arbre porte-outil pourvu d'un épaulement contre lequel l'outil vient prendre appui. L'extrémité de l'arbre porteoutil dépassant au-delà de l'outil est creuse ce qui permet de l'emboutir procurant ainsi un sertissage de l'outil sur l'épaulement. Un premier inconvénient rencontré avec les outils montés selon ce procédé consiste en ce que la tête de sertissage vient à proximité de la surface à poncer, brosser, etc ..., ce qui entraîne des risques de contact de la partie sertie avec la surface à traiter et par conséquent une dégradation du sertissage et donc de la fixation de l'outil. Cette dégradation entraîne des jeux parasites qui, amplifiés par les vitesses de rotation conduisent à rendre l'outil inutilisable et même dangereux car il peut se détacher de l'arbre et constituer alors un projectile redoutable. De plus, les forces mises en oeuvre lors du sertissage sont appliquées à l'outil par l'intermédiaire de la seule portée annulaire de l'épaulement sur lequel repose ledit outil.Etant donné que ces forces peuvent être relativement importantes et que l'épaulement reste réduit, les pressions engendrées peuvent dépasser la résistance de l'outil et entraîner sa rupture Ce sont ces inconvénients que le procédé de sertissage selon l'invention permet de palier. A cet effet, il est proposé un procédé de sertissage d'un outil pourvu d'un alésage central, à l'extrémité d'un arbre porte-outil dont l'autre extrémité est destinée à être insérée par exemple dans le mandrin d'une perceuse électrique portable, caractérisé en ce que l'extrémité distale dudit arbre porte-outil présente un premier épaulement de diamètre supérieur à celui dudit alésage, sur lequel on vient appuyer ledit outil ajusté par son alésage central autour d'un second épaulement de même diamètre que celui dudit alésage, second épaulement qui s'étend depuis le premier épaulement et se termine au delà de la face proximale de l'outil, déterminant avec l'extrémité proximale de diamètre inférieur de l'arbre porte-outil un flan annulaire que l'on vient emboutir, au moins partiellement, pour obtenir le sertissage de l'outil sur l'arbre porte-outil Ce procédé de sertis sage permet de palier les inconvénients propres au sertissage conventionnel rappelés ci-dessus. Tout d'abord, la surface sertie n'est plus située à l'extrémité d'un arbre porte-outil du côté de la surface à traiter par l'outil, mais au contraire, de l'autre côté de l'outil. La sécurité d'utilisation est donc totale ; en effet, même si le sertissage vient à céder, l'outil restera prisonnier entre la perceuse et l'épaulement. De plus, le sertissage étant protégé de part sa position, il prendra beaucoup de moins de jeu. L'extrémité de l'arbre porte-outil au delà de l'outil présente par ailleurs un état de surface particulièrement séduisant. Enfin, le premier épaulement de l'arbre porteoutil peut être de diamètre beaucoup plus grand que celui de l'épaulement utilisé dans l'art antérieur, ce qui, par conséquent, permet d'obtenir des pressions moins élevées lors du sertissage. En effet, le premier épaulement étant situé à l'extrémité d'un arbre porte-outil, il peut être réalisé par frappe à froid, ce qui permet d'obtenir des diamètres importants à des coûts raisonnables, contrairement au tournage qui imposerait des temps machines et des pertes de matière insupportables. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, plusieurs formes d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue en perspective d'un outil et d'un arbre porte-outil avant le sertissage conformément au procédé selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe d'un outil monté sur un arbre porte-outil conformément à l'invention mais non encore serti, - la figure 3 est une vue en coupe d'un outil monté et serti sur un arbre porte-outil conformément au procédé selon l'invention, - la figure 4 est une vue en plan d'un outil serti sur un arbre porte-outil conformément à une variante de l'invention. L'arbre porte-outil 1 permettant de mettre en oeuvre le procédé de sertissage selon l'invention est représenté sur la figure 1. Son extrémité proximale 2 de plus faible diamètre est destinée à assurer l'entraînement de l'outil, par exemple par serrage à l'intérieur du mandrin d'une perceuse électrique portable. Elle se présente sous la forme d'un tige d'environ 30 millimètres de long et de 5 millimètres de diamètre. L'autre extrémité, destinée à maintenir un outil 3, présente un premier épaulement 4 d'environ 15 millimètres de diamètre, c'est à dire largement supérieur au diamètre de l'alésage 5 prévu dans l'outil 3 qui lui est de 5 millimètres. Ce premier épaulement 4 d'épaisseur relativement réduite, dans la pratique environ 1 mm, se prolonge le long de l'arbre porte-outil 1 par un second épaulement 6 de diamètre égal à celui de l'alésage 5 de l'outil 3 et d'épaisseur selon l'axe supérieure à la hauteur dudit alésage. Ce second épaulement 6 est pourvu, sur son flan annulaire 7 proximal, d'une gorge 8 centrée sur l'arbre porte-outil 1. Le montage s'effectue de la façon suivante: l'outil 3 est enfilé sur l'arbre porte-outil 1 par l'extrémité proximale 2 assurant l'entraînement, l'outil 3 est enfoncé autour de l'épaulement 6 par son alésage 5 jusqu'à venir en butée contre l'épaulement 4 comme représenté sur la figure 2. Ensuite, on vient emboutir la périphérie du flan annulaire 7 par tous moyens que connaît bien l'homme de l'art. Ces moyens peuvent consister par exemple, en un poinçon creux que l'on enfilera autour de l'extrémité proximale 2 de l'arbre porte-outil 1. Ce poinçon va venir emboutir le flan annulaire 7 pour créer, par déformation, un rivet 9 destiné à venir sertir l'outil 3 par sa face proximale 3a contre l'épaulement 4 de l'arbre porteoutil 1, comme il est représenté sur la figure 3. Pour faciliter le sertissage, on a prévu à la surface du flan annulaire 7 de l'épaulement 6, une gorge 8 circulaire centrée sur l'arbre porte-outil 1. C'est la collerette externe 10 de cette gorge 8 circulaire qui, après déformation, par exemple, par un poinçon creux, va venir former le rivet 9 représenté sur la figure 3. Etant observé les forces particulièrement élevées nécessaires à l'emboutissage, il est prévu selon une variante de l'invention, de ne pas emboutir la collerette externe 10 sur toute sa circonférence, mais uniquement en un nombre fini de points. On utilise pour cela un poinçon creux en forme de griffes. I1 peut comporter par exemple quatre griffes qui vont venir déformer la collerette externe 10 en quatre points. Ces quatre points vont, après déformation, constituer quatre languettes 11 qui viendront sertir l'outil 3 par sa face proximale 3a sur l'épaulement 4 de l'arbre porte-outil 1. L'arbre porte-outil 1 est obtenu par frappe à froid d'un arbre cylindrique. Cette variante présente l'intérêt de pouvoir obtenir des diamètres d'épaulement importants, sans pour autant augmenter les coûts de façon prohibitive, comme ce serait le cas s'ils étaient obtenus plus classiquement par tournage. Bien évidemment, cette variante n'est possible que parce que les épaulements sont situés à l'extrémité d'un arbre. Comme l'épaulement 4 possède une surface augmentée par rapport à l'art antérieur, les pressions engendrées lors du sertissage diminuent et, avec elles, les risques de destruction de l'outil 3. REVENDICATIONS 1 - Procédé de sertissage d'un outil (3) pourvu d'un alésage central (5), à l'extrémité d'un arbre porteoutil (1) dont l'autre extrémité est destinée à être insérée par exemple dans le mandrin d'une perceuse électrique portable, caractérisé en ce que l'extrémité distale dudit arbre porte-outil (1) présente un premier épaulement (4) de diamètre supérieur à celui dudit alésage (5), sur lequel on vient appuyer ledit outil (3) ajusté par son alésage central (5) autour d'un second épaulement (6) de même diamètre que celui dudit alésage (5), second épaulement (6) qui s'étend depuis le premier épaulement (4) et se termine au delà de la face proximale (3a) de l'outil (3), déterminant avec l'extrémité proximale (2) de diamètre inférieur de l'arbre porte-outil (1) un flan annulaire (7) que l'on vient emboutir, au moins partiellement, pour obtenir le sertissage de l'outil (3) sur l'arbre porte-outil (1) 2 - Procédé de sertissage d'un outil (3), à l'extrémité d'un arbre porte-outil (1), selon la revendication précédente caractérisé en ce que le flan annulaire (7) du second épaulement (6) est muni d'une gorge (8) centrée sur l'arbre porte-outil (1). 3 - Procédé par sertissage d'un outil (3) à l'extrémité d'un arbre porte-outil (1), selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'emboutissage n'est pas pratiqué sur toute la collerette externe (10) de la gorge (8) du flan annulaire (7) du second épaulement (6) mais uniquement en un nombre fini de points de ladite collerette (10) au moyen d'un poinçon creux en forme de griffes. 4 - Arbre porte-outil (1) mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les épaulements (4,6) dudit arbre porte-outil (1) sont obtenus par frappe à froid. 5 - Arbre porte-outil (1) mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les épaulements (4,6) dudit arbre porte-outil (1) sont obtenu par tournage.