Brevet FR2750352A1 — publié le 19980102

TARAUD A DEFORMATION DE MATIERE La présente invention se rapporte à un taraud, c'est-à-dire à un outil pour réaliser un filetage à l'intérieur d'un trou de section cylindrique circulaire, préalablement réalisé dans une pièce qui est en général métallique, mais pouvant être en tout autre matière. Un taraud est, dans sa forme la plus répandue, un outil dont le pourtour est fileté de manière interrompue, en définissant ainsi des couteaux qui agissent par enlèvement de matière, et plus précisément par enlèvement de copeaux. Cette méthode de taraudage par enlèvement de copeaux présente des inconvénients dus à sa conception de base, car l'enlèvement de copeaux coupe les fibres du métal et aboutit à la réalisation de filets de résistance souvent jugée insuffisante. C'est pourquoi on s'oriente préférentiellement à l'heure actuelle vers une autre forme de taraudage qui agit par déformation de matière, sans donc blesser le métal de manière prohibitive. Les tarauds sont alors des tarauds à section polygonale. Lorsque le taraud pénètre, en tournant, dans le trou à tarauder, ce sont alors les sommets du polygone qui agissent en déformant la matière pour réaliser le filetage souhaité. Le procédé de taraudage par déformation est donc considéré actuellement comme le seul procédé valable pour obtenir des filets très résistants, et donc fiables et de longue durée de vie. Les tarauds par déformation actuellement connus, c'est-à-dire les tarauds à section polygonale, sont soumis, lorsqu'ils agissent pour déformer la matière, à d'énormes frictions engendrées par les efforts importants qui sont nécessairement mis enjeu. Il en résulte un échauffement et une usure importants, et par suite une durée de vie du taraud relativement faible. En outre, les vitesses de travail de ces tarauds sont nécessairement relativement lentes, ce qui est très pénalisant en productivité industrielle lorsque ces tarauds sont destinés à équiper des taraudeuses automatiques telles que celle décrite dans le document EP-A-O. 192.586 de la Société Demanderesse. L'invention vise à remédier à ces inconvénients des tarauds agissant par déformation tels qu'ils sont actuellement répandus dans la technique. Elle se rapporte à cet effet à un taraud pour réaliser, par déformation de matière, un filetage hélicoïdal à l'intérieur d'un trou de section circulaire, caractérisé en ce qu'il comporte un corps rigide dont les dimensions radiales sont inférieures à celles du trou à tarauder, et qui sert de support à plusieurs plus petits cylindres rotatifs périphériques, de même diamètre, qui sont régulièrement espacés et montés fous dans des cavités périphériques réceptrices et respectives de ce corps rigide, chacun de ces cylindres rotatifs étant pourvu de filets annulaires acérés, ces filets n'étant donc pas en spirale mais purement circulaires et étant séparés l'un de l'autre d'une distance égale au pas du filetage à réaliser, ces filets annulaires étant coaxiaux et d'axe commun incliné, par rapport à l'axe du taraud, d'un angle égal à l'angle d'hélice du filetage à réaliser, chacun de ces cylindres dépassant suffisamment de la surface périphérique dudit corps rigide pour combler à cet endroit le morceau d'espace tubulaire restant entre ledit corps rigide, positionné coaxialement au trou à tarauder, et le filetage à réaliser, le premier filet annulaire, ou filet d'attaque, du deuxième cylindre étant décalé axialement, par rap.port à celui du premier cylindre, ou cylindre d'attaque, d'une fraction de pas égale au nombre de cylindres, soit d'un Niem de pas si le taraud comporte N cylindres, et ainsi de suite d'un cylindre au suivant jusqu'au dernier, ou Nième, cylindre de la périphérie. Avantageusement, les arêtes des premiers filets annulaires de chaque cylindre sont à une distance de l'axe du cylindre qui est inférieure à celle nécessaire pour réaliser le filetage souhaité, l'arête du premier filet annulaire, ou filet d'attaque, étant alors à une distance de cet axe qui est juste suffisante pour assurer le centrage du taraud dans le trou à tarauder, tandis que le ou les quelques filets suivants sont à des distances respectives de cet axe qui croissent progressivement jusqu'à finalement aboutir à celle finalement nécessaire pour la réalisation effective dudit filetage. De toute façon, l'invention sera bien comprise, et ses avantages et autres caractéristiques ressortiront mieux, lors de la description suivante d'un exemple non limitatif de réalisation, en référence au dessin schématique annexé dans lequel: Figure 1 est une vue d'ensemble, avec coupe partielle, de ce taraud à déformation de matière. Figure 2 est une vue en bout, selon F de Figure 1, avec le couvercle inférieur enlevé. Figure 3 représente un des trois cylindres actifs équipant le taraud de la figure 1. En se reportant à l'ensemble des figures 1 à 3, il s'agit d'un taraud comportant une tige métallique massive et cylindrique 1 dont une extrémité libre 2 est conformée en embout de section carrée et dont l'autre extrémité libre s'élargit pour former un corps cylindrique massif 3, de section cylindrique. Le diamètre du corps massif 3 est par exemple d'environ 2 à 3 fois supérieur à celui de la tige 1. Ce diamètre est ici de l'ordre de 25 millimètres. Il est de toute façon légèrement inférieur, de 1 à 2 millimètres environ, au diamètre du trou à tarauder. Le cylindre massif 3 sert de support à trois plus petits cylindres métalliques rotatifs et périphériques 4, 5, 6 qui sont régulièrement répartis sur la circonférence du corps 3 et montés fous dans des cavités réceptrices respectives 7 pratiquées sur la périphérie du corps 3. Les extrémités libres 8, 9 de chaque cylindre sont rétrécies en diamètre pour former deux axes de rotation qui tournent librement, à frottement doux, dans les cavités réceptrices 7, dont la forme est complémentaire en conséquence. Les cylindres rotatifs 4, 5, 6 sont maintenus, de manière amovible, dans leurs cavités réceptrices 7 au moyen d'une bague annulaire 10 et d'un couvercle d'extrémité 11 qui sont fixés au corps 3 par des vis respectives 12, 13, 14. Les trois cylindres 4, 5, 6 sont identiques. Seules diffèrent les longueurs de leurs axes d'extrémité 8, 9, pour leur conférer des positions longitudinales décalées, comme on le verra ci-après. Comme on le voit bien sur la figure 3, chacun de ces cylindres rotatifs est pourvu de filets acérés 15 qui sont annulaires, et donc pas en spirale comme on pourrait le penser. Ces filets purement circulaires sont tous séparés axialement l'un de l'autre par une distance d égale au pas du filetage à réaliser. Leur axe commun 16 est incliné, par rapport à l'axe 17 du taraud, d'un angle a (figures 1 et 3) qui est égal à l'angle d'hélice du filetage à réaliser. Les longueurs des bouts d'axe 8 et 9 de chaque cylindre rotatif 4, 5, 6 sont ajustées pour que les parties filetées 15 de chaque cylindre 4, 5, 6 soient décalées d'un tiers de pas d'un cylindre au suivant sur la circonférence du corps 3. En d'autres termes, le premier filet annulaire 151 du deuxième cylindre 6 (figure 1) est décalé axialement, par rapport à celui du premier cylindre 4, d'un tiers de pas, et il en est de meme pour le troisième cylindre 5 par rapport au deuxième cylindre 6. En outre, afin de permettre le centrage et de commencer le taraudage de manière suffisamment progressive, les diamètres des cercles formés par les premières aretes 151, 152, 153, ou arêtes d'attaque, de chaque cylindre croissent progressivement jusqu'à atteindre, pour la quatrième arête 154, le diamètre effectivement nécessaire pour effectuer le taraudage. Comme on le voit bien sur la figure 2, les cylindres 4, 5, 6 dépassent suffisamment de la surface périphérique 18 du corps cylindrique 3 pour combler à cet endroit le morceau d'espace tubulaire 19 restant entre ce corps 3, lorsqu'il est positionné coaxialement au trou à tarauder, et le filetage à réaliser, de sorte que finalement le taraud, lorsqu'il pénètre en tournant dans ce trou, réalise, par déformation de matière par les cylindres 4, 5, 6, le filetage au pas d souhaité et suivant l'angle d'hélice a. Comme il va de soi, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. C'est ainsi par exemple que les cylindres 4, 5, 6 pourraient être maintenus dans le corps 3 par d'autres moyens que la bague 10 et le couvercle 11. C'est ainsi également que le nombre de cylindres rotatifs pourrait être supérieur à trois. Il est toutefois préférentiel qu'il soit au moins égal à trois. REVENDICATIONS 1. Taraud pour réaliser, par déformation de matière, un filetage hélicoïdal à l'intérieur d'un trou de section circulaire, caractérisé en ce qu'il comporte un corps rigide (3) dont les dimensions radiales sont inférieures à celles du trou à tarauder, et qui sert de support à plusieurs plus petits cylindres rotatifs périphériques (4,5,6) , de même diamètre, qui sont régulièrement espacés et montés fous dans des cavités périphériques réceptrices (7) et respectives de ce corps rigide (3), chacun de ces cylindres rotatifs étant pourvu de filets annulaires acérés (15), ces filets n'étant donc pas en spirale mais purement circulaires et étant séparés l'un de l'autre d'une distance (d) égale au pas du filetage à réaliser, ces filets annulaires (15) étant coaxiaux et d'axe commun incliné, par rapport à l'axe du taraud, d'un angle (a) égal à l'angle d'hélice du filetage à réaliser, chacun de ces cylindres dépassant suffisamment de la surface périphérique dudit corps rigide pour combler à cet endroit le morceau d'espace tubulaire restant entre ledit corps rigide, positionné coaxialement au trou à tarauder, et le filetage à réaliser, le premier filet annulaire, ou filet d'attaque (151), du deuxième cylindre (6) étant décalé axialement, par rapport à celui du premier cylindre (4), ou cylindre d'attaque, d'une fraction de pas égale au nombre de cylindres, soit d'un Nième de pas si le taraud comporte N cylindres, et ainsi de suite d'un cylindre (6) au suivant (5) jusqu'au dernier, ou Nième, cylindre de la périphérie. 2. Taraud à déformation de matière selon la revendication 1, caractérisé en ce que les arêtes des premiers filets annulaires (151,152,153) de chaque cylindre sont à une distance de l'axe (16) du cylindre qui est inférieure à celle nécessaire pour réaliser le filetage souhaité, l'arête du premier filet annulaire (151), ou filet d'attaque, étant alors à une distance de cet axe qui est juste suffisante pour assurer le centrage du taraud dans le trou à tarauder, tandis que le ou les quelques filets suivants (152,153,154) sont à des distances respectives de cet axe (16) qui croissent progressivement jusqu finalement aboutir à celle finalement nécessaire pour la réalisation effective dudit filetage. 3. Taraud selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois cylindres rotatifs (4, 5, 6).