Brevet FR2820998A1 — publié le 20020823

unes des autres. Mandrin de percage La présente invention se rapporte à un mandrin de perçage comprenant un corps de mandrin susceptible d'étre raccordé à une broche de pergage et renfermant des logements de guidage inclinés par rapport à 1 f axe du mandrin pour des mors de serrage qui servent à recevoir un outil de pergage et qui, en vue de l'ouverture et de la fermeture du mandrin, se trouvent en prise, par une rangée de dents formoes sur le fût des mors, avec une bague à filetage intérieur qui est montée mobile en rotation sur le corps de mandrin et à laquelle est associé un anneau élastique sur le côté tourné axialement vers l'outil de pergage. Sur de tels mandrins de perçage, les mors de serrage sont déplacés dans le sens longitudinal dans leurs logements de guidage par le fait que l'opérateur saisit la bague à filetage intérieur directement ou indirectement en passant par une douille de serrage associce à cette bague et tourne le corps de mandrin en passant par la broche de pergage de la perceuse. Par une rotation de la broche de pergage dans le sens correspondant à l'ouverture du mandrin, les mors de serrage sont déplacés axialement vers l'arrière dans les logements de guidage, ce qui, compte tenu de la puissance accrue des perceuses, peut avoir lieu avec une force telle que les mors de serrage se bloquent dans leur position extrême axialement arrière entre la bague à filetage intérieur et les logements de guidage, en particulier lorsque la surface plane formoe sur les mors de serrage à l'extrémité de la rangée de dents bute contre la bague à filetage intérieur. Pour empêcher ce blocage, on a déjà proposé d'associer à la bague à filetage intérieur un anneau élastique qui est armé lors du déplacement en arrière des mors de serrage et qui produit un couple de rappel s'opposant au blocage. De tels mandrins de serrage ont en principe fait leur preuve, mais sur des perceuses de forte puissance peuvent se produire des situations conduisant malgré tout à un blocage, en particulier lorsque la perceuse dispose d'une fonction d'arrêt de broche. La présente invention vise à perfectionner un mandrin de perçage du type défini ci-dessus de manière qu'une fermeture du mandrin de serrage soit assurce avec certitude à partir de la position extrême axialement arrière des mors de serrage. Ce but est atteint, sur un mandrin de perçage du type défini ci-dessus, par le fait que l'anneau élastique est monté librement mobile en rotation dans le corps de mandrin, qu'entre la bague à filetage intérieur et l'anneau élastique est formé un mécanisme de couplage qui, dans la position extrême axialement arrière des mors de serrage, lors de la déformation élastique que l'anneau élastique subit dans cette position, provoque un couplage en rotation entre la bague à filetage intérieur et l'anneau élastique, et que des moyens sont prévus pour limiter l'angle de rotation entre les mors de serrage et la bague à filetage intérieur après couplage de ladite bague avec ledit anneau. L' invention offre l'avantage que le déplacement de l'anneau élastique entraine non seulement un armement de ce dernier, produisant ainsi un couple de rappel, mais provoque en même temps un couplage de l'anneau élastique et de la bague à filetage intérieur sous la forme d'une unité solidaire en rotation laquelle ne peut plus être tournce que de façon limitée par rapport au corps de mandrin dans le sens de rotation correspondant à l'ouverture du mandrin de serrage, ce qui s'oppose à un blocage de la liaison à vis entre la bague à filetage intérieur et les rangées de dents, du fait d'un serrage trop intense. Suivant un mode de réalisation préféré, le macanisme de couplage comprend un bossage formé sur l'anneau élastique sur le côté tourné vers la bague à filetage intérieur, ce bossage pouvant, par les mors de serrage venant porter contre l'anneau élastique lors de leur déplacement vers l'arrière, être engagé dans un logement de bossage formé dans la bague à filetage intérieur. Ce mode de réalisation se distingue en particulier par le fait que le macanisme de couplage peut être réalisé par une simple modification de la forme de composants déjà existants, donc sans dépense supplémentaire lors du montage du mandrin de percage. En particulier lorsque la bague à filetage intérieur est réalisce sous la forme d'une bague divisée montée dans une gorge circonférentielle du corps de mandrin, il est avantageux de prévoir plusieurs bossages et plusieurs logements de bossages, de sorte que chaque partie de la bague à filetage intérieur peut être couplée avec l'anneau élastique. Suivant un mode de réalisation de l' invention qui est préféré pour la simplicité de structure qu'il procure, les moyens pour limiter l'angle de rotation comprennent un bossage d'arrêt formé sur l'anneau élastique sur son côté tourné asialement vers l'avant. Ici également, par une simple modification de la forme de l'anneau élastique, il est possible d'obtenir la fonction supplémentaire de limitation de la rotation de la bague à filetage intérieur par rapport aux mors de serrage. A ce sujet également, il est avantageux de prévoir plusieurs bossages d'arrêt distribués uniformément sur la périphérie suivant une répartition correspondant à la répartition angulaire des mors de serrage, ce qui permet à tous les mors de serrage d'intervenir dans les moyens pour la limitation de l'angle de rotation entre les mors de serrage et la bague à filetage intérieur, d'o une sollicitation moindre des éléments contribuant à la limita tion de l'angle de rotation. Suivant un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la bague filetage intérieur prend appui contre le corps de mandrin axialement vers l'arrière, donc en direction de la broche de perçage, en passant par un anneau de poussoe portant contre un épaulement tourné axialement vers l'avant, dont le diamètre est tel que ladit épaulement recouvre au maximum à SO % l'anneau de poussée en direction radiale. Cette conformation présente l'avantage qu'au moment o, lors du déplacement axialement vers l'arrière des mors de serrage, les faces planes de ces 1S derniers viennent porter axialement vers l'arrière, par l'intermédiaire de l'anneau élastique, contre la bague à filetage intérieur, cette dernière peut déformer vers l'arrière l'anneau de poussoe qui peut ainsi exercer un effet de ressort renforcant la fonction de l'anneau élastique, étant donné que l'anneau de poussée, à la fin du déplacement des mors de serrage, a tendance à revenir à sa position de repos, assurant ainsi que les filets de la bague à filetage;ntérieur ne sont pas appliqués contre leur surface de contact sur les rangées de dents des mors de serrage, mais qu'il subsiste au contraire, au niveau de cette liaison à vis, un eu qui s'oppose à un blocage. I1 est possible d'obtenir une déformation ou déviation particulièrement importante de l'anneau de poussoe, tout en conservant à ce dernier un appui suffisant par rapport au corps de mandrin, dans le cas o le diamètre de l'épaulement du corps de mandrin est tel que ledit épaulement recouvre au masimum à 25 % l'anneau de poussce. En outre, il est avantageux que des pistes pour les billes d'un roulement à billes soient formées sur les côtés en regard de l'anneau de poussée et de la bague à filetage intérieur, car lors de l'utilisation d'un roulement à billes, des efforts particulièrement importants peuvent être exercés lors du serrage et du desserrage d'un outil sur la liaison à vis entre la bague à filetage intérieur et les S rangées de dents des mors de serrage, les avantages des éléments élastiques disposés dans la chaine de transmission des efforts étant particulièrement importants lors d'une telle réalisation d'un mandrin de percage. On va décrire ci-après plus en détail un exemple de réalisation illustratif et non limitatif de l' invention, avec référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue latérale, partiellement en coupe, d'un mandrin de pergage conforme à l'invention avec un anneau élastique disposé sur la bague à filetage intérieur; la figure 2 représente à plus grande échelle le détail référencé II sur la figure 1; la figure 3 est une coupe d'un anneau élastique, montrant un bossage disposé sur le côté supérieur et deux bossages d'arrêt formés sur le côté inférieur, la figure 4 est une vue correspondant à celle de la figure 2, le mors de serrage se trouvant dans sa position extrême axialement arrière et le bossage de l'anneau élastique étant engagé dans le logement de bossage, la figure 5 est une vue selon la figure 1 d'un mandrin de pergage comprenant une bague à filetage intérieur prenant appui axialement vers l'arrière sur un anneau de poussée élastiquement déformable. On reconnaît sur la figure 1 un mandrin de perçage comprenant un corps de mandrin 1 qui présente à son extrémité axialement arrière un logement de broche à l' aide duquel le mandrin de pergage peut être fixé à une broche non représentée d'une perceuse non visible. Le corps de mandrin 1 comporte des logements de guidage 2 inclinés par rapport à l'axe du mandrin, pour des mors de serrage 3 servant à la fixation de l'outil de pergage, ces mors, en vue de l'ouverture et de la fermeture du mandrin de perçage, se trouvant en prise par une rangée de dents 5 formées sur chaque fût de mors 4, avec une bague 6 à filetage intérieur montée mobile en rotation sur le corps de mandrin. Dans l'exemple de réalisation illustré, la bague 6 à filetage intérieur est réalisée sous la forme d'une bague divisée dont les parties sont maintenues réunies par un manchon annulaire 8 après montage dans une gorge périphérique 7 du corps de mandrin 1. La bague 8 est en outre couplée aveç une douille de serrage 9 que l'opérateur peut saisir pour déplacer les mors de serrage 3 dans les logements de guidage 2, ce qui se fait par actionnement de la broche de percage et produit ainsi une rotation relative entre le corps de mandrin 1 et la bague 6, entraînant un déplacement des mors de serrage 3. Un anneau élastique 10 est monté librement mobile en rotation dans le corps de mandrin 1 de facon contiguë au côté de la bague 6 tourné axialement vers l'outil de pergage. Entre la bague 6 et l'anneau élastique 10 est formé un macanisme de couplage 11 qui, dans la position extrême asialement arrière des mors de serrage 3, lors de la déformation de l'anneau élastique 10, produit un couplage en rotation de la bague 6 et de l'anneau élastique , ce mécanisme de couplage 11 comprenant un bossage 12 qui est formé sur l'anneau élastique 10 sur le côté tourné vers la bague 6 et qui peut être engagé dans un logement de bossage 14 formé dans la bague 6, par les mors de serrage 8 venant porter contre l'anneau élastique 10, en particulier la face plane 13 radiale formoe à l'extrémité des rangées de dents 5. On a, en plus, prévu des moyens pour limiter l'angle de rotation entre les mors de serrage 3 et la bague 6, après couplage de la bague 6 et de l'anneau élastique 10, ces moyens étant constitués par un bossage d'arrêt 15 formé sur l'anneau élastique 10 sur le côté tourné axialement vers l'avant. En particulier lorsque la bague 6 à filetage intérieur est divisce, plusieurs bossages d'arrêt 15 peuvent être prévus en étant distribués sur le pourtour suivant une répartition correspondant à la répartition angulaire des mors de serrage 3. La figure illustre un mode de réalisation d'un mandrin de pergage, dans lequel la bague 6 à filetage intérieur prend appui asialement vers l'arrière, donc en direction de la broche de pergage, contre le corps de mandrin 1 en passant par un anneau de poussoe 16 qui porte contre un épaulement 18 tourné axialement vers l'avant sur le corps de mandrin 1, le diamètre (extérieur) de cet épaulement étant tel que ladit épaulement recouvre au maximum à 50 % et, dans l'exemple de réalisation illustré, à 25 % l'anneau depous sée 16 dans la direction radiale. Des pistes de roulement pour les billes 17 d'un roulement à billes 19 sont formoes sur les côtés en regard de l'anneau de poussoe 16 et de la bague à filetage intérieur 6. On va décrire ci-aprés brièvement le mode de fonction nement du mandrin suivant l' invention. En partant d'une situation dans laquelle les mors de serrage 3 ne se trouvent pas dans leur position extrême axialement arrière, en particulier une situation dans laquelle le fût d'un outil de perçage est serré et/ou guidé entre les mors de serrage 3, l'opérateur, pour ouvrir le mandrin, saisit la douille de serrage g et fait tourner le corps de mandrin 1 ou la broche de percage dans le sens de rotation correspondant à l'ouverture du mandrin de pergage, ce qui déplace les mors de serrage 3 axialement vers l'arrière dans leurs logements de guidage 2. Dès que la face plane 13 d'un mors de serrage 3, au cours de ce déplacement axialement vers l'arrière, vient porter contre l'anneau élastique 10, ce dernier est armé et produit un couple de rappel. Si le mouvement vers l'arrière des mors de serrage 3 continue, la bague 6 à filetage intérieur tourne encore par rapport à l'anneau élastique 10 jusqu'à ce que le bassage 12 puisse s'engager dans le logement de bossage 14. A partir de ce moment, seule une rotation conointe de la bague 6 et de l'anneau élastique 10 est possible et si la broche de pergage continue d'être actionnce, cette rotation par rapport au corps de mandrin 1 ne se poursuit que jusqu'à l'appui des bossages d'arrét contre les mors de serrage 3, ce qui empêche toute rotation ultérieure. A la fin de la rotation de la broche de perçage, l'anneau élastique 10 armé fait que les flancs arrière des dents des rangées de dents des mors de serrage 3 ne sont plus pressés contre les surfaces des filets de la bague 6, mais qu'il s'établit au contraire, au niveau de cette liaison à vis, un jeu normal qui renforce une refermeture du mandrin de perçage. L'établissement de ce jeu qui existe au niveau de la liaison à vis pour éviter un autoblocage est en outre favorisé par la conformation élastique de l'anneau de poussée 16 qui peut en particulier se déformer élastiquement par flexion, de la manière illustrée sur la figure 5, lorsque les mors de serrage 3, au cours de leur déplacement axialement vers l'arrière sous l'effet de la broche de perçage entraînce par moteur, viennent porter violemment contre la bague 6, de sorte qu'une forte impulaion est transmise par les mors de serrage 3, en passant par la bague 6 à filetage intérieur, à l'anneau de poussée 16 et au corps de mandrin 1. L'anneau de poussce 16 revient à la position de repos lorsque, après relâchement de la douille de serrage 9, plus aucune force n'est exercée sur les mors de serrage 3 et que le système dans son entier peut se détendre. On dispose donc, dans le mandrin de percage, de deux Elements snsceptibles de odder lastiquement, dont les caractristiques de ressort peuvent Atre adaptes aux diffrents types de sollicitations. / REVENDICATIONS 1. Mandrin de perçage comprenant un corps de mandrin (1) susceptible d'étre raccordé à une broche de perçage et renfermant des logements de guidage (2) inclinés par rapport à l'axe du mandrin pour des mors de serrage (3) qui servent à recevoir un outil de perçage et qui, en vue de l'ouverture et de la fermeture du mandrin de pergage, se trouvent en prise, par une rangée de dents (5) formoes sur le fût (4) des mors, avec une bague filetage intérieur (6) qui est montée mobile en rotation sur le corps de mandrin (1) et à laquelle est associé un anneau élastique (10) sur le côté tourné asialement vers l'outil de pergage, caractérisé par le fait que l'anneau élastique (10) est monté librement mobile en rotation dans le corps de mandrin (1), qu'entre la bague à filetage intérieur (6) et l'anneau élastique (10) est formé un macanisme de couplage (11) qui, dans la position extréme aialement arrière des mors de serrage (33, lors de la déformation de l'anneau élastique (10), produit un couplage en rotation entre la bague à filetage intérieur (6) et l'anneau élastique (10), et que des moyens sont prévus pour limiter l'angle de rotation entre les mors de serrage (3) et la bague à filetage intérieur (6) après couplage de la bague (6) avec l'anneau élastique (101. 2. Mandrin de perçage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le mécanisme de couplage comprend un bossage (12) qui est formé sur l'anneau élastique (10) sur le côté tourné vers la bague à filetage intérieur (6) et qui peut étre engagé dans un logement de bossage (14) formé dans la bague à filetage intérieur (6) sous l'action des mors de serrage (3) entrant en contact avec l'anneau élastique (10), lors du déplacement vers l'arrière desdits mors. 3. Mandrin de pergage suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le mécanisme de couplage comprend plusieurs bossages 112) et plusieurs logements de bossages (14). 4. Mandrin de perçage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens pour limiter l'angle de rotation comprennent un bossage d'arrêt (15) formé sur l'anneau élastique (10) sur le côté tourné axialement vers l'avant. 5. Mandrin de pergage suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens comprennent plusieurs bossages d'arrêt (15) distribués sur le pourtour suivant une répartition correspondant à la répartition angulaire des mors de serrage (3). 6. Mandrin de pergage suivant l'une quelconque des revendications 1 à S. caractérisé par le fait que la bague à filetage intérieur (6) prend appui axialement vers l'arrière, donc en direction de la broche de pergage, contre le corps de mandrin (1) en passant par un anneau de poussoe (16) qui porte contre un épaulement (18) tourné axialement vers l'avant sur le corps de mandrin (1), le diamètre dudit épaulement étant tel que ladit épaulement recouvre au masimum à 50 % l'anneau de poussoe (16) dans la direction radiale. 7. Mandrin de perçage suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le diamètre de l'épaulement (18) du corps de mandrin est tel que ledit épaulement recouvre au maximum à 25 % l'anneau de poussoe (16). 8 Mandrin de pergage suivant la revindication 6 ou 7, caractérisé par le fait que des pistes de roulement pour les billes (17) d'un roulement à billes (19) sont formées sur les côtés en regard de l'anneau de poussoe (16) et de la bague filetage intérieur (6). - 2820998 1/3 I I- 'i' As 7 -- -A J "it 9 L-,4 "" 14; 5 2/3 12 = 1 0 "" \, , or,, -/. l I \\ I,, " ", 1 Fig. 3 9: '3 8 = 13 , 2820998 3/3 3 - -\N- nz a: 1 0 \; 1 I / À- /t \) / / 2- I"\, J