Brevet FR2895290A1 — publié le 20070629

Dispositif de perçage La présente invention a pour objet un dispositif de perçage comprenant une perceuse présentant une broche de perçage entraînable, montée en rotation dans un boîtier de broche, un mandrin de perçage raccordé à l'extrémité de broche et comprenant un corps de mandrin coaxial et solidaire en rotation de la broche de perçage, des mors de serrage qui peuvent être déplacés par rapport au corps de mandrin par une douille de serrage pouvant tourner par rapport au corps de mandrin, ainsi qu'entre le boîtier de broche et la douille de serrage, un dispositif d'accouplement qui relie la douille de serrage au boîtier de broche avec verrouillage par friction selon la direction périphérique. Par le document EP 0 716 896 Al, on connaît un dispositif de perçage de ce genre dans lequel au dispositif d'accouplement est associé un indicateur de position qui commande un dispositif de commutation provoquant ou coupant l'entraînement de la broche de perçage, de manière que l'entraînement de la broche est coupé quand le dispositif d'accouplement passe de l'état désaccouplé à l'état accouplé, de sorte qu'il n'y a aucun risque pour l'utilisateur s'il se produit une faute de manoeuvre lors de l'actionnement du dispositif d'accouplement, pendant que la broche tourne. On doit remarquer de plus que, du fait de la présence du dispositif d'accouplement, une action directe sur la douille de serrage n'est plus nécessaire pour actionner le mandrin de perçage quand on change l'outil de perçage. L'invention a pour objectif de donner au dispositif de perçage du genre indiqué une configuration faisant qu'en utilisant la présence du dispositif d'accouplement on obtient un niveau de sécurité augmenté. Cet objectif est atteint par l'invention avec un dispositif de perçage du genre indiqué en prévoyant qu'une douille de protection sécurisée contre la rotation, recouvre la douille de serrage et que, pour faire entrer le courant d'air de refroidissement de la perceuse dans le volume entouré par la douille de protection, une ouverture de sortie est prévue dans le boîtier de broche. Dans ce dispositif de perçage, les pièces du dispositif entraînées en rotation par l'entraînement de broche sont recouvertes par la douille de protection, de sorte que l'outil de perçage est la seule pièce tournante qui dépasse le dispositif de perçage, le mandrin de perçage étant encapsulé et ne pouvant donc ni blesser l'utilisateur ni porter atteinte à la pièce en usinage, si par exemple, lors du perçage, un contact direct a lieu entre la pièce et le dispositif de perçage. En tout cas il faut tenir compte du fait que l'encapsulage du mandrin de perçage ne permet pas aux déchets et à la poussière de perçage d'être évacués comme usuellement vers l'extérieur par la force centrifuge, et donc de prévenir une souillure du mandrin de perçage. Pour éliminer ce problème, l'invention propose d'utiliser le courant d'air existant toujours dans la perceuse pour s'opposer à la pénétration de la poussière de perçage, le courant d'air de refroidissement provenant du boîtier de broche pénétrant dans le volume entouré par la douille de protection, en créant un courant s'opposant à la direction usuelle de déplacement de la poussière de perçage. Pour utiliser le plus effectivement possible le courant d'air, il est prévu dans le cadre de l'invention que l'ouverture de sortie est placée à l'intérieur de l'étendue radiale de la douille de protection, et donc que le courant d'air de refroidissement peut pénétrer directement dans la douille de protection et que ce n'est pas avec une faible efficacité seulement que le courant d'air de refroidissement, sortant des ouvertures latérales d'aération du boîtier de broche, va être injecté radialement de l'extérieur dans la douille de protection. Est alors particulièrement avantageux le fait que le courant d'air, introduit dans la douille de protection entre cette douille et la douille de serrage, est dirigé axialement vers l'avant en direction des mors de serrage. Avec cette forme de réalisation, sont diminués de manière particulièrement effective les effets qui se produisent quand la poussière de perçage sortant du mandrin de perçage présentant les dispositions usuelles, vient rencontrer la douille de protection à la manière d'un obstacle, car le courant d'air chasse à nouveau la poussière de perçage sortant de la fente existant entre la douille de serrage et la douille de protection. On obtient un déplacement particulièrement effectif de la poussière de perçage sortant de la douille de serrage pour pénétrer dans l'espace compris entre cette douille et la douille de protection, en prévoyant dans cette dernière des ouvertures radiales de dépoussiérage. En alternative, il est également possible de placer l'ouverture de sortie à l'intérieur de l'étendue radiale de la douille de serrage et d'envoyer le courant d'air à l'intérieur de cette douille, axialement vers l'avant en direction des mors de serrage. Dans cette forme de réalisation, il y a opposition à une pénétration multipliée de la poussière de perçage dans le mandrin de perçage entouré par la douille de perçage, ce qui évite notamment le rassemblement de cette poussière à l'intérieur du mandrin de perçage. Ainsi, on s'oppose indirectement et préventivement au rassemblement de la poussière de perçage entre la douille de protection et la douille de serrage. Pour obtenir un guidage le plus ciblé possible du courant d'air à l'intérieur du mandrin de perçage, dans les composants formant le mandrin de perçage est réalisé au moins un canal de conduite d'air servant notamment à ponter l'étendue axiale du mandrin de perçage, pour relier entre eux les espaces creux du mandrin de perçage situés axialement derrière et devant. En particulier, avec un mandrin de perçage à réglage comprenant une douille de serrage constituée par un cône de serrage et un support de mors ainsi qu'un entraîneur guidant radialement les mors de serrage et engagé par un filetage d'entraînement dans un filetage interne central du corps de mandrin, en créant une configuration selon laquelle un canal de conduite d'air est réalisé dans l'entraîneur, on peut obtenir de manière simple l'amenée du courant d'air le long de l'axe central du mandrin de perçage jusqu'au point de serrage de l'outil, et donc également à proximité de l'endroit où se produit la poussière de perçage. Pour cela il est avantageux que le canal de conduite d'air traverse l'entraîneur sur toute la longueur axiale de celui-ci. En complément, il est possible que le canal de conduite d'air présente dans l'entraîneur au moins une branche dirigée radialement, pour non seulement s'opposer à la pénétration de la poussière de perçage mais également assurer son élimination du mandrin de perçage. Des pertes dans l'écoulement radial sont évitées en réalisant une structure d'étanchéité sur l'extrémité située axialement en avant entre la douille de protection et la douille de serrage. En particulier, si dans un mandrin de perçage à réglage comprenant une douille de serrage constituée par un cône de serrage et un support de mors, est prévu un canal de conduite d'air de ce genre, il est avantageux que ce canal traverse le support de mors en direction des mors de serrage. Il s'est de plus révélé avantageux de prévoir dans la douille de protection une ouverture radiale de sortie permettant à la poussière de perçage de sortir du volume intermédiaire compris entre la douille de serrage et la douille de protection. L'invention va être décrite en détail sous la forme d'exemples de réalisation représentés par le dessin annexé : la figure 1 représente l'extrémité située axialement en avant d'un dispositif de perçage selon l'invention, avec coupe longitudinale à gauche et vue latérale à droite ; la figure 2 est une représentation analogue à celle de la figure 1 d'une forme de réalisation comportant une amenée centrale du courant d'air de refroidissement ; la figure 3 représente une variante de la forme de réalisation de la figure 2, avec fermeture du canal d'écoulement entre la douille de protection et la douille de serrage ; la figure 4 est une représentation analogue à celle de la figure 1, d'une autre forme de réalisation ; la figure 5 est une représentation analogue à celle de la figure 1, d'une autre forme de réalisation. L'objet de l'invention est un dispositif de perçage constitué d'une perceuse 1 dont est seulement représentée l'extrémité avant du boîtier de broche en rapport avec l'exposé de l'invention et dans lequel est montée une broche de perçage 3. De plus, le dispositif de perçage comprend un mandrin de perçage 4, avec un corps de mandrin 5 raccordé à l'extrémité de la broche ainsi que des mors de serrage 6 qui peuvent se déplacer par rapport au corps de mandrin 5 par l'intermédiaire d'une douille de serrage 7 qui peut tourner par rapport au corps de mandrin 5. Dans l'exemple de réalisation représenté au dessin, le mandrin de perçage 4 est un mandrin à réglage et dans lequel la douille de serrage 7 est constituée par un cône de serrage 8 et un support de mors 9, le cône de serrage 8 présentant sur sa face interne des logements de guidage 10 dans lesquels se déplacent les mors de serrage 6. De plus, ceux-ci sont guidés radialement dans des rainures d'un entraîneur 11 qui, par son filetage d'entraîneur 12, est engagé dans un filetage interne 14 du corps de mandrin 5, coaxial à l'axe de mandrin 13. Il en résulte qu'une ouverture ou une fermeture du mandrin de perçage 4 est obtenue par rotation de la douille de serrage 7 par rapport au corps de mandrin 5, les mors de serrage 6 étant entraînés par les logements de guidage 10 et se déplaçant axialement du fait de la coopération du filetage d'entraîneur 12 et du filetage interne 14. Une autre particularité du dispositif de perçage est un dispositif d'accoupleur 15 prévu entre le boîtier de broche 2 et la douille de serrage 7, et qui relie à l'état d'accouplement la douille de serrage 7 au boîtier de broche 2 par verrouillage à force en direction périphérique, de sorte qu'avec un entraînement motorisé de la broche de perçage 3, la douille de serrage 7 est sécurisée contre une rotation et qu'ainsi le mandrin de perçage 7 peut être ouvert ou fermé. En ce qui concerne le mode de fonctionnement d'un dispositif d'accouplement 15 de ce genre, on peut se reporter au document EP 0 716 896 Al ou au document non publié DE 2005 021 629 en précisant que pour la présente invention est seulement significatif le fait qu'une manoeuvre du mandrin de perçage 4 peut s'effectuer sans que l'utilisateur ait à saisir la douille de serrage 7. Cela offre la possibilité d'encapsuler la douille de serrage 7 dans une douille de protection 16, la recouvrant radialement vers l'extérieur, ce qui, par accouplement de cette douille avec le boîtier de broche 2, met de manière simple la douille de protection 6 à l'abri d'une rotation. Pour s'opposer à une souillure possible, en fonctionnement de perçage, de l'espace enfermé dans la douille de protection 16, le courant d'air de refroidissement produit par la perceuse 1 et qui, à travers un orifice de sortie 17 situé dans le boîtier de broche 2, passe du boîtier de broche 2 dans la douille de protection 16, l'ouverture de sortie 17 étant placée à l'intérieur de l'étendue radiale de la douille de protection 16 (figure 1). On peut voir de plus que le courant d'air (symbolisé par les flèches) passe entre la douille de protection 16 et la douille de serrage 7, axialement vers l'avant en direction des mors de serrage 6, de sorte que ce courant d'air élimine la poussière de perçage pénétrant dans cet espace intermédiaire. La figure 1 montre de plus que dans la douille de serrage 7, à savoir dans le cône de serrage 8, se trouve au moins une ouverture radiale de dépoussiérage 18. Cette ouverture 18 assure d'une part sous l'action de la force centrifuge le transport de la poussière de perçage l'amenant radialement vers l'extérieur dans l'espace intermédiaire entre la douille de protection 16 et la douille de serrage 7, et de là cette poussière peut être par le courant d'air transportée à nouveau vers l'avant et vers l'extérieur. D'autre part, le courant d'air peut pénétrer à travers ces ouvertures radiales de dépoussiérage 18 également à l'intérieur de la douille de serrage 7, et la vider par soufflage. Les figures 2, 3 et 5 montrent des formes de réalisation dans lesquelles, en complément de la forme de réalisation représentée à la figure 5, une ouverture radiale de sortie 20 est réalisée dans la douille de protection 16. Cette ouverture permet la sortie directe du courant d'air de la douille de protection 16, en entraînant la poussière de perçage. La figure 2 montre de plus une forme de réalisation dans laquelle le canal de conduite d'air 19 est réalisé dans l'entraîneur 11 en étant alimenté par l'ouverture de sortie 17 déjà prévue dans le boîtier de broche 2 pour le passage de la broche de perçage 3. Celle-ci peut elle- même être également munie d'un canal de broche pour le courant d'air. Cette forme de réalisation utilise en premier lieu la pression maximale produite par le courant d'air pour s'opposer à l'entrée de la poussière de perçage dans l'axe central du mandrin de perçage 4, le canal de conduite d'air 19 traversant l'entraîneur 11 sur toute la longueur axiale de celui-ci. En alternative ou en complément, il est également possible selon la figure 3 que le canal de conduite d'air 19 présente dans l'entraîneur 11 au moins une branche 21 dirigée radialement, pour éliminer latéralement et donc parallèlement à l'effet de la force centrifuge la poussière de perçage introduite à travers l'ouverture radiale de sortie 20 et l'ouverture de dépoussiérage 18. La figure 3 montre de plus qu'à l'extrémité située axialement en avant, est réalisée entre la douille de protection 16 et la douille de serrage 7, une structure d'étanchéité 22, à savoir un collet annulaire engagé dans une rainure annulaire, ce collet et cette rainure pouvant être associés à l'un ou à l'autre des composants qui sont la douille de protection 16 et la douille de serrage 7. Cette étanchéité bloque un écoulement axial dirigé vers l'avant, et empêche ainsi un affaiblissement du courant d'air sortant radialement de la douille de protection 16. En fait, la poussière de perçage peut, sous l'effet de la structure d'étanchéité, se rassembler entre la douille de protection 16 et la douille de serrage 7, mais l'effet d'aspiration du courant d'air, en particulier quand en fonctionnement au-dessus de la tête, la force centrifuge apporte son assistance, garantit un nettoyage renouvelé également de cette zone. La figure 4 présente une forme de réalisation dans laquelle l'ouverture de sortie 17 se trouve à l'intérieur de l'étendue radiale de la douille de serrage 7, et le courant d'air est guidé à l'intérieur de la douille de serrage 7 axialement vers l'avant en direction des mors de serrage 6, de sorte que dans cette forme de réalisation il est fait opposition de manière essentiellement préventive à une souillure de l'espace intermédiaire entre la douille de protection 16 et la douille de serrage 7. Pour pouvoir conduire le courant d'air provenant du boîtier de broche 2 effectivement axialement vers l'avant en direction du mandrin de perçage, un canal de conduite d'air 19 est réalisé dans les composants formant le mandrin de perçage 4, notamment dans le support de mors 9. La figure 5 présente une forme de réalisation dans laquelle, en complément de la forme de réalisation de la figure 4, il est prévu dans la douille de protection 16 une ouverture radiale de sortie 20 permettant au courant d'air de sortir directement de la douille de protection 6 en entraînant la poussière de perçage. REVENDICATIONS 1. Dispositif de perçage comprenant une perceuse (1) présentant une broche de perçage (3) entraînable, montée en rotation dans un boîtier de broche (2), un mandrin de perçage (4) raccordé à l'extrémité de broche et comprenant un corps de mandrin (5) coaxial et solidaire en rotation de la broche de perçage (3), des mors de serrage (6) qui peuvent être déplacés par rapport au corps de mandrin (5) par une douille de serrage (7) pouvant tourner par rapport au corps de mandrin (5), ainsi qu'entre le boîtier de broche (2) et la douille de serrage (7), un dispositif d'accouplement (15) qui , en position accouplée, relie la douille de serrage (7) au boîtier de broche (2) avec verrouillage par friction selon la direction périphérique, caractérisé en ce qu' une douille de protection (16) sécurisée contre la rotation, recouvre la douille de serrage (7) et que une ouverture de sortie (17) est prévue dans le boîtier de broche (2), pour faire entrer le courant d'air de refroidissement de la perceuse (1) dans le volume entouré par la douille de protection (16). 2. Dispositif de perçage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'ouverture de sortie (17) est placée à l'intérieur de l'étendue radiale de la douille de protection (16). 3. Dispositif de perçage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le courant d'air introduit dans la douille de protection (16) entre cette douille et la douille de serrage (7) est dirigé axialement vers l'avant en direction des mors de serrage (6). 4. Dispositif de perçage selon une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que des ouvertures radiales de dépoussiérage (18) sont réalisées dans la douille de serrage (7). 5. Dispositif de perçage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'ouverture de sortie (17) est placée à l'intérieur de l'étendue radiale de la douille de protection (16) et que le courant d'air introduit dans la douille de protection (16) entre cette douille et la douille de serrage (7) est dirigé axialement vers l'avant en direction des mors de serrage (6). 6. Dispositif de perçage selon une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'un canal de conduite d'air (19) est réalisé dans les composants formant le mandrin de perçage (4). 7. Dispositif de perçage selon une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'une ouverture radiale de sortie (20) est réalisée dans la douille de protection (16). 8. Dispositif de perçage selon la revendication 6 ou 7, comprenant un mandrin de perçage (4) à réglage, avec une douille de serrage (7) constituée par un cône de serrage (8) et un support de mors (9) ainsi qu'un entraîneur guidant radialement les mors de serrage (6) et engagé par un filetage d'entraîneur (12) dans un filetage interne central (14) du corps de mandrin (5), caractérisé par le fait qu'un canal de conduite d'air (19) est réalisé dans l'entraîneur (11). 9. Dispositif de perçage selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le canal de conduite d'air (19) traverse l'entraîneur (11) sur toute la longueur axiale de celui-ci. 10. Dispositif de perçage selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que le canal de conduite d'air (19) présente dans l'entraîneur (11) au moins une branche (21) dirigée radialement. 11. Dispositif de perçage selon une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'une structure d'étanchéité (22) est réalisée à l'extrémité située axialement en avant, entre la douille de protection (16) et la douille de serrage (7). 12. Dispositif de perçage selon une des revendications 6 à 11, comprenant un mandrin de serrage (4) à réglage, caractérisé par le fait que le canal de conduite d'air (19) passe à travers le support de mors (9) pour aboutir aux mors de serrage (6).