Brevet FR2901494A1 — publié le 20071130

Mandrin porte-foret La présente invention concerne un mandrin porte-foret autoserrant, comprenant un corps de mandrin, un cône de serrage qui peut être tourné coaxialement par rapport au corps de mandrin et est en appui axial sur un support de mors qui est monté sur le corps de mandrin et dans lequel sont guidés, dans des fentes de guidage, des mors de serrage qui peuvent être déplacés à l'aide du support de mors, par un mouvement de rotation relatif entre le corps de mandrin et le cône de serrage, en vue du serrage et du desserrage, et comprenant un dispositif de verrouillage qui présente, d'une part, une couronne dentée coaxiale avec l'axe de mandrin et, d'autre part, un cliquet d'arrêt monté sur le support de mors et s'engageant dans la couronne dentée, sous l'action d'un ressort, et qui, lorsque le cliquet d'arrêt est engagé dans la couronne dentée, empêche le corps de mandrin et le cliquet d'arrêt d'effectuer des rotations relatives dans le sens du desserrage des mors de serrage, mais autorise des rotations relatives dans le sens du serrage, sans opposer d'obstacle, le support de mors comportant une butée et le cône de serrage une contre-butée, en vue de la limitation définie de la possibilité de rotation du cône de serrage par rapport au support de mors, entre une première position angulaire, correspondant à l'état engagé du cliquet d'arrêt, et une deuxième position angulaire, correspondant à l'état dégagé, et un dispositif d'encliquetage, présentant un creux d'encliquetage associé à la première position angulaire et un creux associé à la deuxième position angulaire, étant placé entre le support de mors et le cône de serrage et autorisant, au moins dans le sens de rotation correspondant au serrage du cône, la rotation de celui-ci par rapport au support de mors, seulement lorsqu'une force de serrage prédéterminée est atteinte. Un mandrin porte-foret de ce type est décrit dans la demande de brevet allemande DE 10 2005 018 392.1 qui n'a pas fait l'objet d'une publication antérieure et vise à augmenter la durée de vie et la résistance du porte-foret. Pour un mandrin porte-foret autoserrant du type cité au début, l'objectif qui en découle est atteint par le fait que le cône de serrage est solidaire en rotation d'une douille de commande qui est disposée sur sa surface périphérique intérieure et présente une came de commande destinée à déplacer le cliquet d'arrêt de la position où il est engagé dans la couronne dentée à la position dégagée, lorsque le cône de serrage est tourné dans le sens correspondant au desserrage des mors de serrage. Grâce au fait que le cône de serrage présente en plus une douille de commande, celle-ci peut être optimisée en ce qui concerne les sollicitations en présence, sans qu'il soit nécessaire de changer le mode de fonctionnement du cône de serrage, voire du mandrin porte-foret, dans son ensemble. En particulier, il est possible de réaliser le cône de serrage à partir d'un métal et de disposer ainsi la douille de commande en tant qu'habillage intérieur aux endroits fortement sollicités du cône de serrage, alors que par ailleurs on vise à obtenir une construction légère. Cet agencement garantit également que le mouvement pivotant du cliquet d'arrêt est adapté au mouvement rotatif du cône de serrage. A cet égard, il est avantageux lorsque la douille de commande porte la contre-butée et les creux d'encliquetage, car la résistance plus élevée de la douille de commande peut également être utilisée pour la contre-butée et les creux d'encliquetage, sans que cela soit impératif Il est avantageux lorsque la douille de commande présente, à son extrémité, un collet de douille dans lequel est découpé un premier évidement, dont le bord forme la contre-butée. Cet évidement peut être réalisé de manière simple par rabattement du collet de la douille de commande, puis par découpage de l'évidement, de sorte que les coûts de fabrication ne subissent pas une augmentation importante, malgré l'utilisation d'un élément supplémentaire pour le corps de mandrin avec la douille de commande. Il est également avantageux lorsqu'un deuxième évidement est découpé dans le collet de douille, aux fins de recevoir les creux d'encliquetage, car ainsi, les avantages obtenus avec le premier évidement peuvent également être obtenus pour les creux d'encliquetage. Une résistance et une stabilité plus élevées sont obtenues lorsque le bord du premier évidement et/ou du deuxième évidement est replié, car cela donne une plus grande épaisseur de matière au niveau du collet de douille, sans qu'il soit nécessaire de réaliser ce dernier sur toute sa surface avec l'épaisseur de matière ainsi obtenue. Etant donné que le pliage du premier évidement et notamment du deuxième évidement limite fortement les propriétés élastiques du collet de douille, il est prévu de disposer dans le deuxième évidement un ressort d'encliquetage, comportant les deux creux d'encliquetage, qui peut ainsi s'écarter par rapport à l'élément d'encliquetage qui est associé au support de mors et est réalisé de manière avantageuse sous la forme d'un doigt d'encliquetage disposé sur le support de mors. Dans ce cas, il est judicieux de doter le ressort d'encliquetage d'une came d'encliquetage, sur les bords de laquelle sont formés les creux d'encliquetage, c'est-à-dire que le doigt d'encliquetage vient en appui contre l'un ou l'autre bord lorsque les deux positions angulaires sont occupées. Par ailleurs, il s'est avéré avantageux lorsque le cliquet d'arrêt est réalisé sous forme de levier à deux bras, avec au moins un premier bras de levier présentant une première dent d'arrêt et avec un deuxième bras de levier destiné à venir en appui contre la came de commande, car cela permet de franchir de manière simple la distance entre la came de commande et la couronne dentée et garantit un appui suffisant de la dent d'arrêt contre la couronne dentée, en exploitant les forces de levier. Avec ce mode de réalisation, il est alors judicieux que le ressort sollicite le premier bras de levier, doté de la dent d'arrêt, afin d'exploiter là aussi la longueur du bras de levier et d'optimiser l'action du ressort en direction de la couronne dentée. L'invention sera décrite en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation illustré par le dessin, sur lequel la figure 1 représente un mandrin porte-foret autoserrant conforme à l'invention, dans une coupe axiale à gauche et dans une vue de côté à droite, la figure 2A représente la coupe II de la figure 1, dans la première position angulaire correspondant à l'état engagé du cliquet d'arrêt, la figure 2B représente une vue correspondant à celle de la figure 2A, dans la deuxième position angulaire, la figure 3A représente la coupe III de la figure 1, dans la première position angulaire, et la figure 3B représente une vue correspondant à celle de la figure 3A, dans la deuxième position angulaire. La figure 1 du dessin représente un mandrin porte-foret 1 autoserrant qui comprend un corps de mandrin 2 ainsi qu'un cône de serrage 3 qui peut être tourné axialement par rapport au corps de mandrin 2 et est en appui axial sur un support de mors 4 qui est monté sur le corps de mandrin 2. Dans le support de mors 4 sont guidés, dans des fentes de guidage, des mors de serrage 5 qui peuvent être déplacés à l'aide du support de mors 4, par un mouvement de rotation relatif entre le corps de mandrin 2 et le cône de serrage 3, en vue du serrage et du desserrage. Le mandrin porte-foret 1 comprend en outre un dispositif de verrouillage 6 qui présente, d'une part, une couronne dentée 8 coaxiale avec l'axe de mandrin 7 et, d'autre part, un cliquet d'arrêt 10 monté sur le support de mors 4 et s'engageant dans la couronne dentée 8, sous l'action d'un ressort 9. Le dispositif de verrouillage 6 empêche le corps de mandrin 2 et le cliquet d'arrêt 10 d'effectuer des rotations relatives dans le sens du desserrage des mors 5, lorsque le cliquet d'arrêt 10 est engagé dans la couronne dentée 8; en revanche, le dispositif de verrouillage 6 autorise des rotations relatives dans le sens du serrage, sans opposer d'obstacle. Un aspect essentiel pour le dispositif de verrouillage 6 réside dans la possibilité de rotation du cône de serrage 3, avec une came de commande 19, par rapport au support du cliquet d'arrêt 10, à savoir le support de mors 4, aux fins de commander le cliquet d'arrêt 10. A cet égard, la figure 1 représente un mode de réalisation où la couronne dentée 8 est réalisée sur le corps de mandrin 2 et le cône de serrage 3 est réalisé en deux parties, avec une bague de desserrage 21 servant à déplacer le cliquet d'arrêt 10 et offrant, dans l'exemple de réalisation montré, la possibilité de rotation du cône de serrage 3 par rapport au support de mors 4, de sorte que la partie axialement antérieure du cône de serrage 3 peut même être liée par l'intermédiaire d'un filetage au support de mors 4. Les figures 3A et 3B montrent qu'une butée 20 est associée au support de mors 4 et une contre-butée 12 est associée à la bague de desserrage 21 du cône de serrage 3, en vue de la limitation définie de la possibilité de rotation du cône de serrage 3 par rapport au support de mors 4, entre la première position angulaire, correspondant à l'état engagé du cliquet d'arrêt 10, et une deuxième position angulaire, correspondant à l'état dégagé. La bague de desserrage 21 pouvant être tournée par rapport au support de mors 4, la partie axialement antérieure du cône de serrage 3 peut être solidaire en rotation du support de mors 4, comme expliqué plus haut. D'autre part, le mandrin 1 comprend un dispositif d'encliquetage qui est montré dans les figures 3A et 3B. Ce dispositif comprend un creux d'encliquetage 13 associé à la première position angulaire et un creux d'encliquetage associé à la deuxième position angulaire, lesdits creux étant placés entre le support de mors 4 et le cône de serrage 3, et le dispositif d'encliquetage autorisant la rotation de la bague de desserrage 21 par rapport au support de mors 4, au moins dans le sens de rotation correspondant au serrage du cône 3, mais uniquement lorsqu'une force de serrage prédéterminée est atteinte. Dans la pratique, cela est obtenu par le fait que lors du serrage du mandrin porte-foret 1, les mors de serrage 5 sont amenés en appui contre la tige de l'outil, ce qui a pour conséquence que le déplacement ultérieur des mors 5 rencontre une résistance plus grande qui nécessite l'application d'un couple plus important lors de la rotation du cône de serrage 3, de sorte que dans cet état de service, le dispositif d'encliquetage maintient la position engagée du cliquet d'arrêt 10 dans la couronne dentée 8, lors du changement entre la deuxième position angulaire et la première position angulaire. Afin de permettre l'ouverture du mandrin 1 en vue d'un changement d'outil, le cliquet d'arrêt 10 doit être dégagé de la couronne dentée 8 et à cet effet, la came de commande 19 est associée au cône de serrage 3, en vue du déplacement du cliquet d'arrêt 10 lorsque le cône de serrage 3 est tourné dans le sens correspondant au desserrage des mors de serrage 5. La came de commande 19 est active lors d'un nouveau changement entre la première et la deuxième position angulaire, c'est-à-dire lorsque le dispositif d'encliquetage change également de creux d'encliquetage 13. La figure 1 montre que le cône de serrage 3 ou, dans le mode de réalisation à deux parties, la bague de desserrage 21 est solidaire en rotation d'une douille de commande 11 qui est disposée sur la surface périphérique intérieure et porte la came de commande 19 et peut également présenter la contre-butée 12 et les creux d'encliquetage 13, qui sont toutefois associés, dans la figure 3, à la bague de desserrage 21 qui présente un collet de douille 14 dans lequel est découpé un premier évidement 15 dont le bord forme la contre-butée 12. Toutefois, comme il ressort des explications ci-dessus, le collet de douille 14 peut également être associé à la douille de commande 11, afin de bénéficier des propriétés de matériau de celle-ci. Dans le collet de douille 14, est découpé un deuxième évidement 16 pour les creux d'encliquetage 13, lesquels sont formés par un ressort d'encliquetage 17 qui est disposé dans le deuxième évidement 16 et présente une came d'encliquetage 18 sur les bords de laquelle sont façonnés les creux d'encliquetage 13. Le bord du premier évidement 15 et du deuxième évidement 16 est replié, de sorte qu'il en résulte globalement une plus grande épaisseur de matière pour le collet de douille 14. D'autre part, la douille de commande 11 présente la came de commande 19 qui est destinée à déplacer le cliquet d'arrêt 10 de sa position d'engagement dans la couronne dentée 8 à la position dégagée, lorsque le cône de serrage 3 est tourné dans le sens correspondant au desserrage des mors 5. On se référera à la figure 2 qui montre que la came de commande 19 est estampée dans la douille de commande 11, c'est-à-dire qu'elle peut être réalisée d'une manière particulièrement économique. La douille de commande 11 est réalisée à partir d'un métal. REVENDICATIONS 1. Mandrin porte-foret autoserrant, comprenant un corps de mandrin (2) et un cône de serrage (3) qui peut être tourné coaxialement par rapport au corps de mandrin (2) et est en appui axial sur un support de mors (4) qui est monté sur le corps de mandrin (2) et dans lequel sont guidés, dans des fentes de guidage, des mors de serrage (5) qui peuvent être déplacés à l'aide du support de mors (4), par un mouvement de rotation relatif entre le corps de mandrin (2) et le cône de serrage (3), en vue du serrage et du desserrage, et comprenant un dispositif de verrouillage (6) qui présente, d'une part, une couronne dentée (8) coaxiale avec l'axe de mandrin (7) et, d'autre part, un cliquet d'arrêt (10) monté sur le support de mors (4) et s'engageant dans la couronne dentée (8), sous l'action d'un ressort (9), et qui, lorsque le cliquet d'arrêt (10) est engagé dans la couronne dentée (8), empêche le corps de mandrin (2) et le cliquet d'arrêt (10) d'effectuer des rotations relatives dans le sens du desserrage des mors de serrage (5), mais autorise des rotations relatives dans le sens du serrage, sans opposer d'obstacle, le support de mors (4) comportant une butée (20) et le cône de serrage (3) une contre-butée (12), en vue de la limitation définie de la possibilité de rotation du cône de serrage (3) par rapport au support de mors (4), entre une première position angulaire, correspondant à l'état engagé du cliquet d'arrêt (10), et une deuxième position angulaire, correspondant à l'état dégagé, et un dispositif d'encliquetage, comportant un creux d'encliquetage (13) associé à la première position angulaire et un creux associé à la deuxième position angulaire, étant placé entre le support de mors (4) et le cône de serrage (3) et autorisant, au moins dans le sens de rotation correspondant au serrage du cône (3), la rotation de celui-ci par rapport au support de mors (4), seulement lorsqu'une force de serrage prédéterminée est atteinte, caractérisé par le fait que le cône de serrage (3) est solidaire en rotation d'une douille de commande (11) qui est disposée sur sa surface périphérique intérieure et présente une came de commande (19) destinée à déplacer le cliquet d'arrêt (10) de la position où il est engagé dans la couronne dentée (8) à la position dégagée, lorsque le cône de serrage (3) est tourné dans le sens correspondant au desserrage des mors de serrage (5). 2. Mandrin porte-foret selon la revendication 1, dans lequel la douillede commande (11) porte la contre-butée (12) et les creux d'encliquetage (13). 3. Mandrin porte-foret selon la revendication 2, dans lequel la douille de commande (11) présente à son extrémité un collet de douille (14) dans lequel est découpé un premier évidement (15) dont le bord forme la contre-butée (12). 4. Mandrin porte-foret selon la revendication 2 ou 3, dans lequel un deuxième évidement (16) est découpé dans le collet de douille (14) pour recevoir les creux d'encliquetage (13). 5. Mandrin porte-foret selon la revendication 4, dans lequel le bord du premier évidement (15) et/ou du deuxième évidement (16) est replié. 6. Mandrin porte-foret selon la revendication 4 ou 5, dans lequel un ressort d'encliquetage (17), comportant les deux creux d'encliquetage (13), est disposé dans le deuxième évidement (16). 7. Mandrin porte-foret selon la revendication 6, dans lequel le ressort d'encliquetage (17) présente une came d'encliquetage (18), sur les bords de laquelle sont façonnés les creux d'encliquetage (13). 8. Mandrin porte-foret selon une des revendications 1 à 7, dans lequel la douille de commande (11) est réalisée en métal.