Brevet FR2847181A1 — publié le 20040521

i La présente invention est relative à un mandrin porte-outil pour l'équipement d'une machine tournante. L'invention s'applique notamment aux perceuses destinées à être utilisées par des professionnels ou des particuliers. On connaît, notamment d'après le document EP-618 029 au nom de la Demanderesse, des mandrins porte-outil du type comprenant un corps destiné à être fixé sur un arbre moteur de la machine, dans lequel sont montés plusieurs mors qui coulissent dans des alésages en convergeant vers l'avant et qui possèdent chacun une partie filetée tournée vers l'extérieur, une chemise étant montée pivotante sur le corps et possédant une paroi intérieure qui 10 coopère avec un écrou lui-même en prise avec la partie extérieure filetée des mors. Ce type de mandrin donne entièrement satisfaction dans la plupart des cas d'utilisation et notamment lorsqu'un foret ou une mèche de forage est introduite dans le mandrin pour y être serré par les mors. Toutefois, dans certaines occasions, l'utilisateur du mandrin entraîne l'écrou en rotation jusqu'à ce que les mors soient en position totalement rétractée. Cette position des mors est encore appelée position extrême ouverte des mors. Dans cette position, l'utilisateur du mandrin peut exercer un effort important sur l'écrou de sorte qu'il crée un couple de blocage important dans le 20 sens de l'ouverture entre l'écrou et les mors. Ce couple de blocage est notamment créé par des forces de frottement entre les parties en contact des mors et de l'écrou. Le couple de blocage ainsi créé constitue un inconvénient puisqu'il s'oppose à toute nouvelle rotation de l'écrou dans le sens de la fermeture du mandrin. Cet inconvénient est renforcé lorsque le mandrin est équipé d'un système de verrouillage. Ce système, connu en lui-même, permet de maintenir en position serrée les mors sur un foret et ce, malgré les vibrations engendrées lors d'une percussion. L'existence du couple de blocage provoque alors la mise en action du système de verrouillage alors qu'il ne devrait pas être activé. La présente invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients précités en fournissant un mandrin porte-outil dans lequel la venue en position extrême ouverte des mors n'engendre pas un couple de blocage et ce, par des moyens simples, efficaces et peu coteux. A cet effet, selon l'invention, un mandrin porte-outil du type précité est essentiellement caractérisé en ce que le corps comporte une butée pour bloquer la rotation de l'écrou en position extrême ouverte des mors, en ce que cette butée comprend une languette élastique qui est mobile entre une position de repos dans laquelle elle est dégagée de l'écrou pour permettre la libre rotation de l'écrou et une position active dans laquelle elle est en prise avec l'écrou pour bloquer la rotation de l'écrou, la butée est dans sa position active sensiblement simultanément à la venue des mors dans leur position extrême ouverte. Grâce à ces dispositions, le mandrin porte-outil est équipé d'un élément lié au corps et qui permet d'obtenir, en position maximale ouverte du mandrin, un contact franc et sans glissement entre les mors et l'écrou. Ce contact évite l'apparition du couple de blocage. Avantageusement, la butée est implantée sur le corps, en avant de l'écrou. Encore de manière préférée, les mors comprennent des moyens d'entraînement de la butée pour amener cette butée depuis sa position de repos vers sa position active. Avantageusement, le déplacement de la butée depuis sa position de repos vers sa position active et réciproquement, est parallèle à l'axe longitudinal du mandrin. Dans un mode de réalisation préféré, l'écrou comprend une face 20 avant qui comporte au moins un relief, ce relief coopérant avec la languette élastique dans la position active de la butée. De manière préférée, les moyens d'entraînement comprennent au moins un flanc dirigé vers l'extérieur de l'un des mors et situé en avant de la partie filetée de ce mors. De manière préférée, le relief comprend au moins une encoche qui définit une surface de butée orientée sensiblement perpendiculairement au sens de rotation de l'écrou. Avantageusement, l'écrou comporte quatre encoches régulièrement réparties angulairement. En variante, le relief comprend une fin de filet appartenant à la partie filetée de l'écrou. De préférence, la fin de filet comprend un tronçon d'extrémité qui est orienté vers le centre de l'écrou. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention 35 apparaîtront au cours de la description suivante de deux de ses formes de réalisation, données à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints, sur lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'un mandrin selon une première forme de réalisation de la présente invention. Les figures 2 et 3 sont respectivement des vues agrandies de la butée portée par le corps et des reliefs portés par l'écrou, représentés à la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale du mandrin de la figure 1, le mandrin étant dans une position intermédiaire de serrage. La figure 5 est une vue de côté du corps du mandrin équipé des mors et de l'écrou selon la présente invention, le mandrin étant dans la position extrême ouverte des mors. La figure 6 est une vue agrandie de la zone de contact entre les mors et l'écrou, lorsque les mors sont en position totalement ouverte. La figure 7 est une vue en perspective de l'écrou du mandrin selon une deuxième forme de réalisation de la présente invention. La figure 8 est une vue agrandie des reliefs de l'écrou de la figure 7. Le mandrin 1 représenté à la figure 1 comprend, de manière 20 connue en soi, un corps 2 qui possède une paroi postérieure 3 dans laquelle débouche un trou taraudé 4 destiné à permettre l'introduction d'un arbre fileté d'une machine tournante telle qu'une perceuse (non représentée). Dans sa partie postérieure 3, le corps 2 possède un moletage droit destiné à réaliser le blocage en rotation d'une bague d'immobilisation 6, réalisée par exemple en matière synthétique. Le corps 2 est de forme générale cylindrique allongée et s'étend entre la partie postérieure 3 et une partie avant 7. Dans la partie avant 7 est ménagé un alésage 8 dans lequel est introduit un outil tel qu'un foret ou une mèche. Le corps 2 est en outre d'axe général longitudinal X-X. De manière également connue en soi, trois alésages 10 sont ménagés dans le corps et servent chacun au guidage d'un mors 11. Les alésages 10 convergent vers la partie avant 7 du corps 2 et sont d'axe longitudinal YY, cet axe formant un angle aigu avec l'axe général X-X du corps. Le montage est adapté pour que le déplacement des mors 11 vers 35 l'avant du corps 2 se traduise par un rapprochement de ceux-ci permettant le serrage d'un outil. Au contraire, un déplacement des mors vers l'arrière provoque un écartement de ces mors. En position extrême ouverte, les mors atteignent une position de butée arrière. La partie extérieure des mors 11 comporte un filetage 12 qui est destiné à coopérer avec un écrou taraudé 15 pour réaliser le déplacement des mors dans un sens ou dans l'autre suivant le sens d'entraînement en rotation de l'écrou 15. L'écrou 15 est positionné contre un flasque 16 du corps 2 et est maintenu axialement au moyen d'un circlips 17. Afin de faciliter la rotation de l'écrou 15 sur le corps 2, une rondelle en acier 18 et une cage à billes 19 sont interposées entre l'écrou 15 et le flasque 16. L'écrou 15 est de forme générale cylindrique, dont la longueur est faible par rapport à celle du corps 2, et s'étend entre une face avant 20, tournée vers la partie avant 7 du mandrin, et une face arrière 21, tournée en direction de la partie postérieure 3. Les faces avant 20 et arrière 21 s'étendent chacune dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal X-X du corps 2. En outre, l'écrou 15 possède, sur sa face externe, un moletage droit 23 permettant le montage d'une chemise 25 par exemple en matière synthétique, également crantée sur sa paroi intérieure 26 pour permettre le blocage en rotation de celle-ci. A proximité de son extrémité avant, la chemise 25 est équipée de moyens de blocage 27 pour immobiliser axialement la chemise 25 sur le corps 2. Cette chemise s'étend sensiblement sur toute la partie avant 7 du corps 2 et sur l'écrou 15 et est adjacente à la bague d'immobilisation 6. Bien entendu, le mandrin 1 peut être équipé d'un dispositif de verrouillage même si celui-ci n'est pas représenté aux figures. Un tel dispositif est bien connu de l'homme du métier et permet de maintenir les mors serrés sur l'outil, même lorsque des vibrations sont générées par une percussion. En variante, l'écrou 15 peut être entraîné par une bague intermédiaire interposée entre cet écrou et la chemise 25. Selon une caractéristique essentielle de la présente invention, une butée 30 est montée directement sur le corps 2 du mandrin 1 pour bloquer la rotation de l'écrou 15 lorsque les mors sont en position extrême ouverte. La butée 30 comprend une âme 31 et une languette élastique 32. La languette 35 élastique 32 possède un pied 33 solidaire de l'âme 31 et une extrémité libre 34 (plus particulièrement représentée à la figure 2). La languette élastique 32 est mobile entre une position de repos (figure 4) dans laquelle elle est dégagée de l'écrou 15 pour permettre la libre rotation de cet écrou, et une position active (figures 5 et 6) dans laquelle elle est en prise avec l'écrou 15 pour bloquer la rotation de cet écrou. Cette languette 32 est dans sa position active sensiblement simultanément à la venue des mors 11 dans leur position extrême ouverte. La butée 30 est implantée sur le corps 2, en avant de l'écrou 15. A cet effet, l'âme 31 est insérée dans une gorge ménagée dans le corps 2, de manière adjacente à la face avant 20 de l'écrou 15. L'âme 31 est par exemple implantée sensiblement dans le même plan que celui du circlips 17. La butée 30 est par exemple réalisée en matériau métallique de manière à obtenir une languette 32 élastique possédant un effet ressort. Dans sa position de repos, c'est-à-dire lorsque la languette 32 ne coopère pas avec l'écrou 15, l'extrémité libre 34, qui est recourbée vers 15 l'arrière du mandrin 1, est située en avant de la face avant 20 de l'écrou 15 pour ne pas gêner la rotation de cet écrou. La languette élastique 32 s'étend de manière généralement transversale au mandrin 1 et le déplacement de cette languette entre sa position de repos et sa position active est parallèle à l'axe longitudinal X-X du 20 mandrin 1. Plus précisément, pour passer de sa position de repos à sa position active, la languette 32 est repoussée vers l'arrière du mandrin. Comme cela est plus particulièrement représenté à la figure 4, au moins l'un des mors 11 possède des moyens d'entraînement 40 de la butée 30 pour repousser cette butée vers l'arrière. Ces moyens d'entraînement 40 25 prennent par exemple la forme d'un flanc 41 qui s'étend vers l'extérieur du mandrin et qui est situé en avant de la partie filetée 12 des mors. Le flanc 41 s'étend par exemple perpendiculairement à l'axe Y-Y de l'un des mors 11 et constitue une surface d'appui plane. La face avant 20 de l'écrou 15 comporte au moins un relief 45 sur 30 lequel la languette élastique 32 vient en butée, lorsque celle-ci est repoussée dans sa position active. Comme cela est plus particulièrement visible à la figure 3, le relief 45 consiste en une encoche 46 qui définit une surface de butée orientée sensiblement perpendiculairement au sens de rotation de l'écrou 15. Afin de 35 permettre une meilleure précision pour bloquer angulairement l'écrou, la face avant 20 de l'écrou 15 possède quatre encoches 46 régulièrement réparties angulairement. Ainsi, lorsque les mors sont dans une position intermédiaire dans laquelle un outil est serré dans le mandrin, telle que la position représentée à la figure 4, la languette 32 est située en avant de l'écrou 15 de sorte que la rotation de cet écrou est libre. Lorsque les mors 11 atteignent leur position extrême ouverte, telle que représentée aux figures 5 et 6, le flanc 41 situé sur au moins l'un des mors 11 entraîne vers l'arrière la languette 32 de sorte que l'extrémité libre 34 de 10 cette languette vient coopérer avec l'une des encoches 46 de l'écrou 15. Toute rotation supplémentaire de l'écrou est impossible. Les mors 11 sont donc bloqués sans qu'il y ait génération d'un couple de blocage. Dans un deuxième mode de réalisation représenté aux figures 7 et 8, seul le relief 45 porté par l'écrou 15 diffère du premier mode de réalisation, les autres parties constitutives du mandrin 1 restent semblables. Le relief 45 prend la forme d'une fin de filet 50 appartenant à la partie filetée de l'écrou 15 qui coopère avec le filetage des mors 11. Cette fin de filet 50 débouche sur la face avant 20 de l'écrou 15 et se termine par un tronçon d'extrémité 51 qui est orienté vers le centre de l'écrou 15. Le 20 fonctionnement de ce deuxième mode de réalisation reste identique à celui du premier mode précédemment décrit. Lorsque les mors atteignent leur position extrême ouverte, la languette élastique 32 est repoussée vers sa position active de sorte que l'extrémité libre 34 coopère avec le tronçon d'extrémité 51 de la fin de filet 50 pour bloquer en rotation l'écrou. Un contact franc est ainsi créé pour bloquer la rotation de l'écrou. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits cidessus et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Mandrin porte-outil pour l'équipement d'une machine tournante, telle qu'une perceuse, du type comprenant un corps (2) destiné à être fixé sur un arbre moteur de la machine, dans lequel sont montés plusieurs mors (11) qui coulissent dans des alésages (10) en convergeant vers l'avant et qui possèdent chacun une partie filetée (12) tournée vers l'extérieur, une chemise (25) étant montée pivotante sur le corps (2) et possédant une paroi intérieure (26) qui coopère avec un écrou (15) lui-même en prise avec la partie extérieure 10 filetée (12) des mors (11), caractérisé en ce que le corps (2) comporte une butée (30) pour bloquer la rotation de l'écrou (15) en position extrême ouverte des mors (11), en ce que cette butée (30) comprend une languette élastique (32) qui est mobile entre une position de repos dans laquelle elle est dégagée de l'écrou (15) pour permettre la libre rotation de l'écrou et une position active 15 dans laquelle elle est en prise avec l'écrou pour bloquer la rotation de l'écrou, la butée (30) est dans sa position active sensiblement simultanément à la venue des mors (11) dans leur position extrême ouverte. 2. Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée (30) est implantée sur le corps (2), en avant de l'écrou (15). 3. Mandrin selon la revendication 2, caractérisé en ce que les mors comprennent des moyens d'entraînement (40) de la butée (30) pour amener cette butée depuis sa position de repos vers sa position active. 4. Mandrin selon la revendication 3, caractérisé en ce que le déplacement de la butée (30) depuis sa position de repos vers sa position 25 active et réciproquement est parallèle à l'axe longitudinal (X-X) du mandrin (1). 5. Mandrin selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'écrou (15) comprend une face avant (20) qui comporte au moins un relief (45), ce relief coopérant avec la languette élastique (32) dans la position active de la butée (30). 6. Mandrin selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement (40) comprennent au moins un flanc (41) dirigé vers l'extérieur de l'un des mors (11) et situé en avant de la partie filetée (12) de ce mors. 7. Mandrin selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le 35 relief (45) comprend au moins une encoche (46) qui définit une surface de butée orientée sensiblement perpendiculairement au sens de rotation de l'écrou (15). 8. Mandrin selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'écrou (15) comprend quatre encoches (46) régulièrement réparties angulairement. 9. Mandrin selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le relief (45) comprend une fin de filet (50) appartenant à la partie filetée de l'écrou. 10. Mandrin selon la revendication 9, caractérisé en ce que la fin de filet (50) comprend un tronçon d'extrémité (51) qui est orienté vers le centre de l'écrou (15).