Brevet FR2832656A1 — publié le 20030530

(70) d'un appareil (73) qui produit le gaz à extraire. ! Mors de serrage pour mandrin de perçage, en particulier pour mandrin de perceuse à percussion La présente invention concerne un mors de serrage pour un mandrin de perçage, plus particulièrement pour un mandrin de perçage destiné à une perceuse à percussion, comprenant un corps de base de mors, avec pour l'engrènement avec un filetage de serrage associé au mandrin de perçage une rangée de dents aménagée sur celui-ci, et avec, pour le contact avec une tige d'outil à serrer dans le mandrin de perçage, un segment en métal dur, qui est disposé sur une surface de serrage inclinée par rapport à l' axe longitudinal du corps de base de mors. Des mors de serrage de ce type représentent un article de masse, qui est fabriqué en des millions d'exemplaires chaque année. Bien qu'il s'agisse d'un article de masse, des exigences très sévères en matière de qualité doivent être satisfaites lors de la fabrication, car les mors de serrage sont des éléments du mandrin fortement sollicités, qui, pour assurer un serrage sûr de la tige d'outil, doivent transmettre la totalité de la force de serrage avec une pression de surface élevoe. Afin que la durée de vie du mandrin de perçage ne soit pas limitée par la tenue des mors de serrage, on renforce les arétes de serrage au moyen de segments en métal dur, qui s'usent moins fortement. La plage de serrage de mandrins de perçage courants s'étend de 1,0 mm à 10,0 mm, la plage de serrage, à l'état neuf du mandrin, devant aller jusqu'à des valeurs inférieures à 0,8 mm, pour qu'un foret de 1,0 mm puisse être serré en toute sécurité pendant toute la durée de vie du mandrin. Pour cela, il est connu d'aménager sur la surface de serrage deux arétes de serrage faiblement écartées. Toutefois, une telle disposition n'est pas applicable avec les segments en métal dur connus, étant donné que de tels segments sont fabriqués par un procédé de frittage et que le frittage ne permet pas de réaliser des sillons profonds avec un faible rayon intérieur. Ainsi, avec un espacement de faible valeur des arêtes, dans l'ordre de grandeur nécessaire, les arêtes de serrage ne sont pas agressives. Partant de là, le but de la présente invention est d'agencer un mors de serrage du type indiqué en introduction, afin que l'on puisse serrer de manière sûre des tiges d'outil de faible diamètre. Ce but est atteint dans un mors de serrage du type indiqué en introduction, par le fait que le segment en métal dur est formé de deux parties de segment, que sur chaque partie de segment est aménagée une arête de serrage qui est parallèle à l'axe médian de la surface de serrage, matérialisé par la projection de l'axe longitudinal sur ladite surface de serrage, et que les arêtes de serrage des deux parties de segment sont décalées vers la droite et vers la gauche, de manière symétrique, par rapport à l'axe médian de la surface de serrage. L'avantage d'un mors de serrage présentant une telle configuration réside dans le fait que les limitations imposées par le procédé de fabrication des segments en métal dur en ce qui concerne l'espacement des arêtes de serrage sont supprimées, étant donné que la distance entre les arêtes de serrage ainsi que la profondeur de la rainure formée entre celles-ci peuvent être déterminces librement. Le procédé de fabrication pour les segments en métal dur avec deux parties de segments, en tant que tel. n'impose pas d'étape de procédé supplémentaire, susceptible d'accroître la complexité du processus de fabrication; ce n'est qu'au moment de la fixation du segment en métal dur à la surface du corps de base du mors, que les deux parties de segment sont rapprochées l'une de l'autre et liées l'une à l'autre de manière permanente dans leur position relative. Ceci est facilité par le fait qu'une rainure est aménagée dans la surface de serrage, parallèlement à l'axe médian, pour recevoir les parties de segment, de telle sorte que lorsqu'on insère les deux parties de segment dans la rainure, la distance entre les arêtes de serrage mesurée perpendiculairement à l'axe médian ne peut pas augmenter. Un mode de réalisation préféré de l'invention est caractérisé par le fait que les deux parties de segment sont décalées en direction de l'axe médian et qu'ainsi les arêtes de serrage des deux parties de segment ne sont pas alignées l'une avec l'autre. Dans ce mode de réalisation, il est possible de travailler avec des parties de segment d'un type unique, dans lesquelles la position de l'arête de serrage, à droite ou à gauche de l'axe médian, est déterminée uniquement par l'orientation des parties de segment. L'utilisation de parties de segment de type unique présente un certain nombre d'avantages sur le plan de la fabrication et de la gestion des stocks de segments en métal dur. Dans l'optique d'une augmentation de la force de serrage, il est avantageux de prévoir au moins une rainure transversale dans les parties de segment. Cette rainure transversale a pour effet de diminuer la surface de serrage des arêtes de serrage, de sorte que pour un même couple de serrage appliqué, la pression de surface est plus élevée et la déformation de la tige d'outil plus forte. Afin d'obtenir un serrage sûr, en particulier lors du perçage en mode percussion, avec une tige d'outil qui se déplace par rapport aux mors de serrage, il est avantageux que les arétes de serrage des parties de segment soient inclinées au niveau du bord, en direction de la surface de serrage, car ainsi les arêtes vives usinent de petits copeaux dans la tige d'outil ce qui permet une pénétration plus profonde des arêtes de serrage. Comme solution alternative, il est également possible d'arrondir les arêtes de serrage des parties de segments, au niveau du bord, la pénétration des arêtes de serrage dans la tige d'outil étant également favorisée avec ce mode de réalisation. Pour augmenter la résistance à l'usure et la durée de vie du mors de serrage, il est prévu de disposer sur la surface de serrage, le long de l'axe médian, au moins deux segments en métal dur, mutuellement espacés. L'avantage de cette disposition est que, même en cas de détérioration d'un segment en métal dur, par destruction ou par déformation de ses arêtes de serrage, le serrage de la tige d'outil reste possible du fait de l'utilisation redondante des segments de métal dur. Pour un serrage sûr de forets de faible diamètre de 1,O mm, il est prévu une distance entre arêtes de serrage, mesurée perpendiculairement à l'axe médian, inférieure ou égale à 0,75 mm. Un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention est caractérisé par le fait que le segment en métal dur présente au niveau de ses bords, à droite et à gauche, à côté des arêtes de serrage, des surfaces de contact, qui sont inclinces du milieu vers le bord et sont situées dans des plans contenant une droite d'intersection parallèle aux arétes de serrage, et par le fait que les arêtes de serrage se terminent en-dessous de ces plans, sans toutefois les couper; L'avantage de cette disposition est que les arêtes de serrage très fines et dures ne peuvent pas entrer en contact avec les arêtes de serrage des mors voisins, lorsque ceux-ci sont réglés au plus petit diamètre de serrage, lesdites surfaces de contact empêchant tout déplacement supplémentaire des mors de serrage avant que les arêtes de serrage entrent en contact et se détériorent mutuellement. L'invention sera décrite dans ce qui suit à 1'aide d'exemples de réalisation représentés sur les dessins. Ceux-ci montrent: figure 1, une vue de dessus d'un mors conforme à l'invention avec deux parties de segment disposées sur la surface de serrage, qui forment le segment en métal dur; figure 2, une vue de face du mors de serrage de la figure 1; figure 3, une représentation correspondant à la figure 1, d'un mors de serrage avec deux segments en métal dur; figure 4, une représentation correspondant à la figure 2, du mors de serrage avec deux parties de segment décalées en directionde l'axe médian; figure 5, une représentation correspondant à la figure 1, du mors de serrage de la figure 4; figure 6, une représentation correspondant à la figure S. d'un autre mode de réalisation; figure 7, une vue de côté d'un segment en métal dur avec des arêtes arrondies et des rainures transversales; figure 8, un mode de représentation correspondant à la figure 7 d'un segment en métal dur avec des arêtes de serrage inclinées en direction de la surface de serrage, et figure 9, une représentation de trois mors de serrage réglés à leur plus petit diamètre de serrage. Les dessins représentent des mors de serrage 1, qui sont destinés à équiper des perceuses, en particulier des perceuses à percussion. En règle générale trois mors de serrage 1 de ce type sont disposés de manière régulièrement répartie sur le pourtour d'un corps du mandrin de perçage avec possibilité de coulissement dans des logements de guidage inclinés par rapport à l'axe du mandrin. Le coulissement des mors de serrage 1 est obtenu par une rangée de dents 3 aménagée sur le corps de base 2 des mors de serrage 1, qui engrène avec un filetage de serrage associé dans le mandrin, en règle générale avec le filetage de serrage d'une bague filetée montée tournante, mais fixe dans la direction axiale sur le mandrin de perçage. Sur le corps de base 2 du mors est également aménagée une surface de serrage 4, qui est inclinée par rapport à 1'axe longitudinal du corps de base 2 du mors. Cette surface de serrage 4 présente un axe médian 5, qui est défini par la projection de l'axe longitudinal du corps de base 2 sur la surface de serrage 4. Dans les exemples de réalisation représentés sur les dessins, une rainure 6 est aménagée dans la surface de serrage 4, parallèlement à l' axe médian 5, rainure dans laquelle sont montés, dans le mors de serrage représenté à la figure 1, un segment 7 en métal dur, et dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, deux segments 7 en métal dur. La figure 3 montre un mode de réalisation dans lequel deux segments 7 en métal dur sont disposés sur la surface de serrage 4, le long de l'axe médian 5, à distance l'un de l'autre. Les figures 4 à 6 montrent des modes de réalisation dans lesquels deux parties de segment 8 sont décalées en direction de l'axe médian, ce qui présente l'avantage que les deux parties de segment 8 peuvent avoir une forme unique et que la disposition symétrique des arêtes de serrage 9 par rapport à l'axe médian 5 est obtenue en tournant l'une des parties de segment 8 de 180 autour de l'axe perpendiculaire à la surface de serrage 4. Les figures 7 et 8 montrent des exemples de réalisation dans lesquels les parties de segment 8, aux fins d' augmenter la force de serrage des arêtes de serrage 9, présentent des rainures transversales 10, I'arête de serrage 9 des parties de segment 8 étant arrondie au niveau du bord à la figure 7, tandis que la figure 8 montre un exemple de réalisation, dans lequel les arêtes de serrage 9 des parties de segment 8 sont inclinées en direction de la surface de serrage 4. La figure 9, enfin, montre dans une vue de dessus le travail conjoint de trois mors de serrage 1, dans lesquels le segment 7 en métal dur présente au niveau de ses bords, à gauche et à droite, à côté des arêtes de serrage 9, des surfaces de contact 11, 12, descendantes du milieu vers le bord, qui sont situées dans des plans contenant une droite d'intersection 13 parallèle aux arêtes de serrage 9, les arêtes de serrage 9 se terminant en-dessous desdits plans, sans les couper. On volt clairement que dans la position représentée des mors de serrage 1, pour le plus petit diamètre de serrage, les surfaces de contact 11, 12 sont appliquces l'une contre l'autre et empêchent tout rapprochement supplémentaire des arêtes de serrage 9, et par conséquent protègent lesdites arêtes de serrage l'une vis-à-vis de l'autre. p REVENDICATIONS 1. Mors de serrage pour un mandrin de perçage, plus particulièrement pour un mandrin de perçage destiné à une perceuse à percussion, comprenant un corps de base de mors (2), avec pour l'engrènement avec un filetage de serrage associé au mandrin de perçage une rangée de dents (3) aménagée sur celui-ci, et avec, pour le contact avec une tige d'outil à serrer dans le mandrin de perçage, un segment en métal dur (7), qui est disposé sur une surface de serrage (4) inclinée par rapport à l'axe longitudinal du corps de base de mors. (2), caractérisé en ce que le segment (7) en métal dur est formé de deux parties de segment (8), en ce que sur chacune des parties de segment (8) est aménagée une arête de serrage (9), parallèle à l'ase médian (5) de la surface de serrage (4), matérialisé par la projection de l'axe longitudinal sur la surface de serrage (4), et en ce que les arétes de serrage (9) des deux parties de segment (8) sont disposées décalées vers la droite et vers la gauche, de manière symétrique par rapport à l'axe médian (5) de la surface de serrage (4). 2. Mors de serrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une rainure (6) est aménagée dans la surface de serrage (4), parallèlement à l'axe médian (5) pour recevoir les parties de segment (8). 3. Mors de serrage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux parties de segment (8) sont disposées décalées en direction de l'axe médian (5) et en ce que les deux arétes de serrage (9) des parties de segment (8) ne sont pas alignées l'une avec l'autre. 4. Mors de serrage selon une quelcouque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins une rainure transversale (10) est aménagée dans les parties de segment (8). 5. Mors de serrage selon une quelcouque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les arêtes de serrage (9) des parties de segment (8) , au niveau du bord, sont inclinces en direction de la surface de serrage (4). 6. Mors de serrage selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les arétes de serrage (9) des parties de segment (8) , au niveau du bord, sont arrondies. 7. Mors de serrage selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins deux segments (7) en métal dur sont disposés espacés l'un de l'autre le long de l'axe médian (5) sur la surface de serrage (4). 8.. Mors de serrage selon une quelcouque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la distance entre les arétes de serrage (9), mesurée perpendiculairement à l'axe médian (5), est inférieure ou égale à 0,75 mm. 9. Mors de serrage selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le segment (7) en métal dur, sur ses bords à droite et à gauche, dans le voisinage des arétes de serrage (9), présente des surfaces de contact (11, 12) qui sont inclinces du milieu vers le bord et sont situées dans des plans contenant une droite d'intersection (13) parallèle aux arêtes de serrage (9) et en ce que les arêtes de serrage (9) se terminent en-dessous de ces plans,