Brevet FR2812830A1 — publié le 20020215

MANDRIN DE PER AGE. L'invention se rapporte à un mandrin de perçage comportant un corps de mandrin qui est susceptible d'être raccordé à une broche de perçage et dans laquelle des mors de serrage servant à recevoir l'outil de perçage sont guidés dans des logements de guidage, ces mors, en vue de l'ouverture et de la fermeture du mandrin de perçage, se trouvant en prise en passant par une rangée de dents avec une bague à vis qui est guidée mobile en rotation sur le corps de mandrin et présente sur le côté axialement tourné vers les mors de serrage, une face plane radiale, orientée dans le sens axial vers l'avant, à laquelle est associée une bague à ressort servant de butée pour les mors de serrage, lors du déplacement de ces derniers à la position extrême axialement arrière. Dans des mandrins de perçage connus de ce type, en vue du déplacement des mors de serrage, on saisit la bague à vis directement ou à l'aide d'un manchon de serrage associé et on tourne le corps de mandrin, en passant par la broche de perçage, par rapport à la bague à vis, de sorte que les mors de serrage se déplacent en translation dans leurs logements de guidage, à savoir selon le sens de rotation de la broche de perçage axialement vers l'avant en vue du serrage de l'outil de perçage ou axialement vers l'arrière en vue de la libération de l'outil. Afin d'éviter, lors de l'ouverture du mandrin de perçage, un coincement des mors de serrage entre la bague à vis et les logements de guidage, lorsque les mors de serrage atteignent leur position extrême axialement arrière, une bague à ressort est prévue en tant qu'organe de rappel et d'amortissement. Toutefois, il s'est avéré, compte tenu de la tendance à l'adoption de machine de perçage de puissance de plus en plus importante, que la bague à ressort n'est pas à même d'assumer sa fonction dans toutes les conditions de fonctionnement. Le but de la présente invention est de réaliser un mandrin de perçage du type défini ci-dessus, de manière qu'un coincement des mors de serrage puisse être évité, sans accroissement de la complexité du mandrin de perçage et des frais de fabrication, également lorsque les mors de serrage sont déplacés avec une grande force et donc avec une grande vitesse axialement vers l'arrière. Ce but est atteint, selon l'invention, dans le cas d'un mandrin de perçage du type défini ci-dessus, par le fait que la bague à ressort est orientée avec un angle d'inclinaison par rapport à la face plane de la bague à vis, orientée dans le sens axial vers l'avant. Il s'est avéré d'une manière surprenante que l'orientation appropriée de la bague à ressort par rapport à la bague à vis a une influence positive sur le comportement de blocage du mandrin de perçage ou des mors de serrage, du fait qu'elle assure un contact prématuré des mors de serrage contre la bague à ressort lors de leur mouvement vers l'arrière et qu'un effet de freinage est ainsi exercé sur les mors de serrage aussi bien en ce qui concerne leur déplacement longitudinal dans les logements de guidage qu'en ce qui concerne leur mouvement de rotation, effet qui empêche un coincement. Il s'est avéré particulièrement avantageux de faire en sorte que la bague de pression qui est prévue en vue de l'appui axialement arrière de la bague à vis par rapport au corps de mandrin, soit orientée de façon inclinée par rapport à la bague à vis avec le même sens d'inclinaison que la bague à ressort par rapport à la bague à vis. Dans ce mode de réalisation, l'ensemble comprenant la bague à ressort, la bague à vis et la bague de pression, agit en tant qu'organe d'amortissement, la bague de pression faisant office de deuxième bague à ressort, ce qui permet, sans utilisation d'un composant supplémentaire qui augmenterait le coût de fabrication et de montage, d'obtenir un effet de ressort accrû qui peut être échelonné selon la force de ressort de la bague de ressort et de la bague de pression. L'effet d'amortissement de l'ensemble est avantageux non seulement lors de l'ouverture du mandrin de perçage, donc lors du desserrage de l'outil de perçage, mais également pendant le perçage, du fait que la transmission des vibrations de l'outil de perçage par la bague à vis au manchon de serrage est également amortie. En outre, il est prévu que la bague de pression soit immobilisée en rotation sur le corps de mandrin, en particulier par un bossage. On obtient ainsi une immobilisation axiale et, simultanément avec l'immobilisation en rotation, un système de référence fixe pour la rotation de la bague à vis par rapport au corps de mandrin et à la bague de pression. Cela empêche un entraînement de la bague de pression par des forces de frottement lors d'une rotation de la bague à vis et sert ainsi également à assurer la force de serrage susceptible d'être obtenue. Au lieu d'utiliser un bossage, il est également possible en variante de former sur la bague de pression des ergots orientés radialement vers l'intérieur pour s'engager dans les logements de guidage des mors de serrage, ce qui assure l'immobilisation en rotation d'une manière simple et élégante sans qu'il soit nécessaire d'effectuer des modifications sur le corps de mandrin. Au lieu de faire appel aux logements de guidage déjà existants, il est également possible, en variante ou en complément, de former dans la surface périphérique extérieure du corps de mandrin des trous borgnes pour recevoir des organes de verrouillage formés sur la bague de pression de manière à faire radialement vers l'intérieur. Il est préférable dans ce cas que les trous borgnes soient répartis dans la direction périphérique uniformément entre les logements de guidage pour les mors de serrage. Suivant un autre mode de réalisation, le corps de mandrin présente une denture périphérique avec des dents dirigées axialement, dans lesquelles pénètre une denture intérieure de la bague de pression, les rangées de dents présentant, à l'extrémité axialement arrière des mors de serrage, des fentes orientées parallèlement à l'inclinaison des logements de guidage, en vue de la coopération avec la denture intérieure de la bague de pression. En se référant aux dessins annexés, on va décrire ci-après plus en détail des exemples de réalisation de l'invention, sur les dessins: - la figure 1 est une vue latérale, partiellement en coupe longitudinale, d'un mandrin de perçage conforme à l'invention avec une bague de ressort disposée sur la bague à vis; - la figure 2 représente, à plus grande échelle, le détail II de la figure 1; - la figure 3 représente une coupe longitudinale suivant la figure 2, prise dans un plan situé dans la direction périphérique du corps de mandrin entre les logements de guidage; - la figure 4 est un coupe suivant IV-IV de la figure 3; - la figure 5 est une coupe selon la figure 3 d'un autre mode de réalisation; - la figure 6 est une coupe suivant VI-VI de la figure 5; - la figure 7 est une coupe suivant VII-VII de la figure 2; et - la figure 8 est une coupe selon la figure 7 d'un autre mode de réalisation. La figure 1 illustre un mandrin de perçage 1 qui comprend un corps de mandrin 2 dans lequel est formé un logement de broche 3 par lequel le mandrin de serrage 1 peut être raccordé à la broche de perçage non représentée d'une machine de perçage non représentée non plus. Dans le corps de mandrin 2 sont en outre formés des logements de guidage 4 dans lesquels sont guidés des mors de serrage 5. Sur les fûts ou tiges 6 des mors de serrage 5 est formée une rangée de dents 7 coopérant avec une bague à vis 9 montée mobile en rotation dans une gorge annulaire 8 du corps de mandrin 2, ce qui, par un mouvement relatif de rotation de la bague à vis 9 et des mors de serrage 5 ou du corps de mandrin 2, permet d'ouvrir le mandrin de perçage 1 ou de serrer un outil de perçage dans le logement constitué par les mors de serrage 5. Pour empêcher un desserrage intempestif, un dispositif de verrouillage 10 connu, tel que révélé par exemple dans le document EP 0 710 518 A1 et qui ne sera pas décrit plus en détail dans le cadre de la présente demande, est disposé entre la bague à vis 9 et le corps de mandrin 2. Afin d'empêcher, lors de l'ouverture du mandrin de perçage 1, un blocage des mors de serrage 5 dans leur position extrême axialement arrière, illustrée en tirets, un élément de ressort qui se trouve armé lors du déplacement des mors de serrage 5 est associé aux logements de guidage 4, cet élément étant constitué par une bague de ressort 11 en tôle à ressort disposée sur le côté de la bague à vis 9 tourné vers l'outil de perçage. Dans le mandrin de perçage 1 illustré sur les dessins, comprenant une bague à vis 9 montée mobile en rotation dans une gorge annulaire 8 du corps de mandrin 2, la bague à vis est divisée pour pouvoir être montée dans la gorge annulaire 8. La bague à ressort 1 1 peut être maintenue entre le corps de mandrin 2 et la bague à vis 8 et être fixée par des nez d'encliquetage dans des trous de la bague à vis 9 divisée. La bague à vis 9 présente, sur le côté axial tourné vers les mors de serrage 5, une face plane 12 radiale, tournée axialement vers l'avant, à laquelle la bague à ressort 11 est associée en tant que butée pour les mors de serrage 5 lors du déplacement de ces derniers à leur position extrême axialement arrière, la bague à ressort 11 présentant un angle d'inclinaison par rapport à la face plane 12 de la bague à vis 9, tournée axialement vers l'avant. En outre, la bague de pression 13 qui est prévue en vue de l'appui axialement arrière de la bague à vis 9 par rapport au corps de mandrin 2 est orientée de façon inclinée par rapport à la bague à vis 9 dans le même sens d'inclinaison que la bague à ressort 11 par rapport à la bague à vis 9 et est immobilisée en rotation par rapport au corps de mandrin 2 en étant fixée par un bossage 14 (figure 2). La figure 7 représente un mode de réalisation dans lequel des ergots 13 tournés radialement vers l'intérieur sont formés sur la bague de pression 13 pour coopérer avec les logements de guidage 4 des mors de serrage 5. Les figures 3 à 6 illustrent un mode d'immobilisation en rotation suivant lequel des trous borgnes 16 sont formés dans la surface périphérique extérieure du corps de mandrin 2 pour recevoir des organes de verrouillage 17 formés sur la bague de pression 13 en étant tournés radialement vers l'intérieur, les trous borgnes 16 étant répartis uniformément, dans la direction périphérique, entre les logements de guidage 4 pour les mors de serrage 5. Enfin, la figure 8 illustre un mode de réalisation dans lequel le corps de mandrin 2 présente une denture périphérique 18 avec des dents 18a dirigées axialement, avec laquelle coopère une denture intérieure 19 de la bague de pression 13, les rangées de dents 7 présentant, à l'extrémité axialement arrière des mors de serrage 5, des fentes 20 orientées parallèlement à l'inclinaison des logements de guidage 4, pour coopérer avec la denture intérieure 19 de la bague de pression 13. Grâce au mode de construction décrit, l'ensemble comprenant la bague de pression 13, la bague à vis 9 et la bague à ressort 11 exerce, lors du déplacement des mors de serrage 5 à leur position extrême axialement arrière, un effet d'amortissement qui dépasse l'effet d'amortissement de la seule bague à ressort 11. Un effet d'amortissement existe cependant également pendant le perçage, du fait que les vibrations provenant des mors de serrage 5 et reportées sur la bague à vis 9 ne sont transmises au manchon de serrage 21 du mandrin qu'en étant amorties par cet ensemble, ce qui fait que le dispositif de verrouillage 10 actionné par le manchon de serrage 21 est moins sollicité par les vibrations. REVENDICATIONS 1. Mandrin de perçage comprenant un corps de mandrin (2) qui est susceptible d'être raccordé à une broche de perçage et dans lequel des mors de serrage (5) servant à recevoir un outil de perçage sont guidés dans des logements de guidage (4), ces mors, en vue de l'ouverture et de la fermeture du mandrin de perçage (1), se trouvant en prise en passant par une rangée de dents (7) avec une bague à vis (9) qui est guidée mobile en rotation sur le corps de mandrin (2) et qui présente, sur le côté axialement tourné vers les mors de serrage (5), une face plane (12) radiale, orientée axialement vers l'avant, à laquelle est associée une bague à ressort (11) servant de butée pour les mors de serrage (5) lors du déplacement de ces derniers à la position extrême axialement arrière, caractérisé par le fait que la bague à ressort (11) est orientée avec un angle d'inclinaison par rapport à la face plane (12) de la bague à vis (9) , tournée axialement vers l'avant. 2. Mandrin de perçage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la bague de pression (13) prévue en vue de l'appui axialement arrière de la bague à vis (9) par rapport au corps de mandrin (2) est orientée de façon inclinée par rapport à la bague à vis (9) avec le même sens d'inclinaison que la bague à ressort (11) par rapport à à la bague à vis (9). 3. Mandrin de perçage suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la bague de pression (13) est immobilisée en rotation par rapport au corps de mandrin (2). 4. Mandrin de perçage suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que la bague de pression (13) est fixée sur le corps de mandrin (2) par un bossage (14). 5. Mandrin de perçage suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que la bague de pression (13) comporte des ergots (13) orientés radialement vers l'intérieur, en vue de leur coopération avec les logements de guidage (4) pour les mors de serrage (5). 6. Mandrin de perçage suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que le corps de mandrin (2) présente, dans sa surface périphérique extérieure, des trous borgnes (16) servant à recevoir des organes de verrouillage (17) formés sur la bague de pression (13) en étant orientés radialement vers l'intérieur. 7. Mandrin de perçage suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que les trous borgnes (16) sont répartis uniformément dans la direction périphérique entre les logements de guidage (4) pour les mors de serrage (5). 8. Mandrin de perçage suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé par le fait que le corps de mandrin (2) présente une denture périphérique (18) avec des dents (18a) orientées axialement, avec lesquelles coopère une denture intérieure (19) de la bague de pression (13), et que les rangées de dents (7) présentent, à l'extrémité axialement arrière des mors de serrage (5), des fentes (20) orientées parallèlement à l'inclinaison des logements de guidage (4), pour la coopération avec la denture intérieure (19) de la bague de pression (13).