Brevet FR2894168A1 — publié le 20070608

Mandrin de perçage La présente invention a pour objet un mandrin de perçage comprenant un corps de mandrin présentant un logement de broche, un cône de serrage pouvant tourner coaxialement au corps de mandrin et qui s'appuie axialement sur un support de mâchoire monté sur le corps de mandrin et dans lequel sont réparties régulièrement en périphérie une pluralité de mâchoires de serrage, de préférence au nombre de trois, qui sont guidées par leur corps de mâchoire dans des fentes de guidage situées en face des arêtes de serrage, les mâchoires pouvant de plus se déplacer radialement sur un entraîneur et pour leur serrage ou leur dégagement, se déplacer avec le support de mâchoire par une rotation relative du corps de mandrin et du cône de serrage, l'entraîneur étant en prise par un filetage d'entraînement dans un filetage de broche coaxial au mandrin, réalisé dans un logement d'entraîneur du corps de mandrin. Un critère essentiel de qualité d'un mandrin de perçage est la force de serrage qui peut être obtenue avec celui-ci pour pouvoir transmettre des couples élevés en 20 fonctionnement et pour serrer l'outil de perçage entre les arêtes de serrage des mâchoires, et cela pendant toute la durée de vie du mandrin, de sorte qu'ainsi même après des changements fréquents de l'outil de perçage, il ne doit apparaître aucune détérioration des mâchoires de serrage, qui risquent en particulier sur leurs arêtes de coupe qui, pour pénétrer dans la tige de l'outil, sont effilées le plus possible en 25 pointe, de s'émousser si les arêtes se désaxent latéralement. Cela peut notamment être produit involontairement par l'utilisateur si pour de très petits diamètres de serrage ou même en l'absence d'un outil de perçage, le mandrin est totalement fermé en utilisant éventuellement le moteur de la perceuse. L'invention a pour objectif de donner au mandrin de perçage du genre 30 indiqué une configuration apportant aux arêtes de serrage des mâchoires une meilleure protection contre les détériorations. Cet objectif est atteint par l'invention en prévoyant que les corps de mâchoire présentent des deux côtés des arêtes de serrage, des portées d'appui qui, dans la position de serrage des mâchoires correspondant au diamètre de serrage minimal, 35 viennent en appui sur les portées d'appui des mâchoires de serrage voisines. Cette configuration garantit qu'à la suite de l'inattention de l'utilisateur, les arêtes de serrage ne peuvent pas agir directement les unes sur les autres quand le mandrin de perçage est totalement fermé ou même quand il n'y a aucune tige d'outil de perçage positionné entre les mâchoires. Cela crée notamment des problèmes si la force du moteur est utilisée dans la perceuse associée au mandrin de perçage, pour déplacer les mâchoires de serrage, étant donné que c'est seulement par la position du contacteur de la machine réglée pour la rotation à gauche ou à droite qu'est défini si les mâchoires de serrage se déplacent dans le bon sens. Ainsi, on peut facilement, au lieu d'effectuer une ouverture intentionnelle du mandrin, fermer celui-ci, ce qui dans le mandrin selon l'invention peut entraîner seulement que les portées d'appui s'appliquent l'une sur l'autre, sans que les arêtes de serrage aiguës se détériorent réciproquement. Est particulièrement avantageux dans le cadre de l'invention le fait que les arêtes de serrage sont réalisées sur des inserts de serrage montés dans des rainures longitudinales du corps de mâchoire, les faces frontales des parois de rainure maintenant les portées d'appui. Dans cette forme de réalisation, des mâchoires de serrage réalisées en général sous forme de mâchoires plates pour le mandrin de perçage selon l'invention, sont faites d'un matériau économique, facile à usiner, tandis que la force de serrage élevée désirée est mise à disposition par les inserts de serrage optimisés. Ainsi, on peut réaliser les inserts de serrage en un métal dur ou en un métal dont la surface est durcie, de manière à prévenir ainsi davantage l'usure des inserts de serrage et d'obtenir leur pénétration dans la tige de l'outil de perçage, c'est-à-dire le serrage puissant de cet outil. Il s'est révélé de plus avantageux de réaliser dans l'arête de serrage d'au moins une des mâchoires, au moins une encoche orientée perpendiculairement à la dimension longitudinale de l'arête de serrage. Cette encoche, en réduisant la longueur d'appui des arêtes de serrage, produit d'abord une augmentation de la pression linéaire et apporte de plus la possibilité que le bord de l'encoche forme une arête créant une dent coupante acérée qui peut s'enfoncer activement dans la tige de l'outil de perçage en produisant ainsi un verrouillage par combinaison de formes. Il est également possible, pour chaque arête de serrage, de prévoir un ou plusieurs inserts de serrage espacés les uns des autres et présentant des arêtes acérées sur leurs côtés en regard, de sorte que les avantages cités précédemment sont conservés si pour obtenir ces avantages on utilise des inserts de serrage en métal dur. De plus, dans le cadre de l'invention, il est avantageux que les arêtes de serrage de chaque mâchoire présentent au moins deux chanfreins de serrage, qui réduisent effectivement la pression linéaire par rapport à l'utilisation d'un seul chanfrein de serrage et qui garantissent avec des diamètres différents de la tige d'outil de perçage une liaison sûre et durable, en particulier si les couples qui se produisent entraînent une pénétration des chanfreins de serrage produite par la force de réaction. Ainsi il est possible de décaler les deux chanfreins de serrage selon la direction longitudinale des arêtes de serrage, ou en alternative, de décaler latéralement les deux chanfreins de serrage à partir du milieu de l'arête de serrage en direction longitudinale. L'invention va être exposée en détail à l'aide d'exemples de réalisation représentés par le dessin. La Fig. 1 représente en vue latérale un mandrin de perçage selon l'invention, avec coupe longitudinale de la moitié gauche. La Fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1. La Fig. 3 est une vue analogue à la figure 1 d'une autre forme de réalisation. La Fig. 4a est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3 dans une 15 première forme de réalisation. La Fig. 4b est analogue à la figure 4a pour une autre forme de réalisation. La Fig. 4c est analogue à la figure 4a pour une autre forme de réalisation. La Fig. 5 est une vue analogue à la figure 1 d'une autre forme de réalisation La Fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI à la figure 5. 20 Les figures 1, 3 et 5 représentent des mandrins de perçage, appelés mandrins de resserrage, qui disposent d'un corps de mandrin 2 présentant un logement de broche 1 et un cône de serrage 3 tournant coaxialement au corps de mandrin 2 et qui est en appui axialement sur un support de mâchoires 4 monté sur le corps de mandrin 2 et dans lequel une pluralité de mâchoires de serrage 5 réparties 25 régulièrement en périphérie, dans l'exemple figuré trois mâchoires 5, sont guidées par leurs corps de mâchoire 6 dans des fentes de guidage 8 situées sur les côtés opposés aux arêtes de serrage 7. Les mâchoires de serrage peuvent de plus se déplacer radialement dans un entraîneur 9 et, pour serrer ou pour se dégager, se déplacer avec le support de mâchoire 4 par rotation relative du corps de mandrin 2 30 et du cône de serrage 3 de sorte que par cette rotation les mâchoires de serrage sont déplacées. Comme le montrent les figures 2, 4 et 6, les corps de mâchoire 6 présentent des deux côtés des arêtes de serrage 7 des portées d'appui 10 qui, dans la position de serrage des mâchoires 5 correspondant au diamètre minimal de serrage ou à la position totalement fermée, viennent s'appliquer sur les portées d'appui des 35 mâchoires de serrage voisines. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 2, les arêtes de serrage 7 sont réalisées sur des inserts de serrage 11 placés dans des rainures longitudinales 12 du corps de mâchoire 6, les faces frontales des parois de rainure 13 constituant les portées d'appui 10. Les inserts de serrage 11 sont en métal dur. A la figure 2 on peut voir que pour chaque mâchoire 5, sont prévus deux inserts de serrage 11 espacés l'un de l'autre. Sur les côtés en regard, les inserts de serrage 11 présentent une arête vive. La figure 3 en liaison avec la figure 4a montre une forme de réalisation dans laquelle l'arête de serrage 7 des mâchoires 5 présente trois encoches 14 orientées perpendiculairement à la direction longitudinale de l'arête de serrage 7 et dont les bords sont des arêtes qui créent une dent coupante 15 acérée. A la fois la configuration à bords tranchants des inserts de serrage 11 et la présence de la dent coupante 15 assurent un ancrage amélioré des mâchoires de serrage 5 dans la tige de l'outil de perçage en réalisant ainsi un verrouillage par combinaison de formes, de sorte qu'il suffit d'un verrouillage par friction pour serrer de manière sûre l'outil de perçage entre les mâchoires de serrage 5. La figure 2 et également la figure 4c montrent une forme de réalisation dans laquelle les arêtes de serrage 7 présentent dans chaque mâchoire 5 deux chanfreins de serrage 16. Dans la représentation de la figure 1, les chanfreins sont décalés selon la direction longitudinale des arêtes de serrage 7, tandis que dans la forme de réalisation de la figure 3, les deux chanfreins 16 s'étendent parallèlement sur toute la dimension longitudinale des arêtes de serrage 7. Ces deux formes de réalisation ont en commun que les chanfreins de serrage 16, à partir du milieu de l'arête de serrage 7 présentent deux parties décalées latéralement dans leur direction de dégagement. 30 35 REVENDICATIONS 1 Mandrin de perçage comprenant un corps de mandrin (2) présentant un logement de broche (1), un cône de serrage (3) pouvant tourner coaxialement au corps de mandrin (2) et qui s'appuie axialement sur un support de mâchoire (4) monté sur le corps de mandrin (2) et dans lequel sont réparties régulièrement en périphérie une pluralité de mâchoires de serrage (5), de préférence au nombre de trois, qui sont guidées par leurs corps de mâchoire (6) dans des fentes de guidage (8) situées en face des arêtes de serrage (7), les mâchoires (5) pouvant de plus se déplacer radialement sur un entraîneur (9) et pour leur serrage ou leur dégagement, se déplacer avec le support de mâchoire (4) par une rotation relative du corps de mandrin (2) et du cône de serrage (3), l'entraîneur (9) étant en prise par un filetage d'entraînement (1.7) dans un filetage de broche coaxial au mandrin (18), réalisé dans un logement d'entraîneur (19) du corps de mandrin (2), caractérisé en ce que les corps de mâchoire (6) présentent des deux côtés des arêtes de serrage (7), des portées d'appui (10) qui, en position de serrage des mâchoires (5), correspondant au diamètre de serrage minimal, viennent en appui sur les portées d'appui (10) des mâchoires de serrage (5) voisines. 2 Mandrin de perçage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les arêtes de serrage (7) sont réalisées sur des inserts de serrage (11) montés dans des rainures longitudinales (12) du corps de mâchoire (6), les faces frontales des parois de rainure (13) maintenant les portées d'appui (10). 3 Mandrin de perçage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les inserts de serrage (11) sont en métal dur ou en un métal dont la surface a été durcie. 4 Mandrin de perçage selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans l'arête de serrage (7) d'au moins une des mâchoires (5) est réalisée au moins une encoche (14) orientée perpendiculairement à la dimension longitudinale de l'arête de serrage (7). 5 Mandrin de perçage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bord de l'encoche (14) est une arête formant une dent coupante (15) acérée. 6 Mandrin de perçage selon une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que pour chaque arête de serrage (7) il est prévu un ou plusieurs inserts de serrage (11) espacés les uns des autres et présentant des arêtes acérées sur leurs côtés en regard. 7 Mandrin de perçage selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les arêtes de serrage (7) de chaque mâchoire présentent au moins deux chanfreins de serrage (16).8 Mandrin de perçage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les chanfreins de serrage (16) sont décalés selon la direction longitudinale des arêtes de serrage (7). 9 Mandrin de perçage selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que tous les chanfreins de serrage (16), à partir du milieu de l'arête de serrage (7), en direction longitudinale sont décalés latéralement.