Brevet FR3003487A1 — publié le 20140926

Mandrin porte-foret La présente invention concerne le domaine des mandrins porte-forets comprenant un corps de mandrin présentant un logement de broche à son extrémité arrière et dans lequel des mors de serrage dotés de surfaces de serrage sont guidés avec possibilité de déplacement dans des canaux de guidage inclinés par rapport à l'axe de mandrin, mors de serrage qui, en vue d'un déplacement entre une position d'ouverture et une position de serrage, sont en prise, par le biais d'une denture extérieure, avec le filetage de serrage d'une bague filetée qui est guidée avec possibilité de rotation sur le corps de mandrin et pour l'actionnement de laquelle il est prévu une douille de serrage encapsulant le corps de mandrin, et comprenant un disque de fermeture disposé sur l'extrémité arrière et présentant des ouvertures de sortie de poussière. Les mandrins porte-foret posent toujours le problème que notamment lors de travaux effectués au-dessus de la tête - de la poussière de perçage peut pénétrer dans le carter, ce qui a pour effet de gêner les opérations de perçage et/ou le déplacement des mors de serrage et de réduire la durée de vie de la perceuse, parce que les particules de poussière se trouvant à l'intérieur du mandrin porte-foret, respectivement les copeaux, exercent une action abrasive et augmentent l'usure. Pour éviter ce problème et prolonger la durée de vie du mandrin porte-foret, il est possible, sur des mandrins porte-foret du type cité au début, tels qu'ils sont connus par exemple du document EP 1 170 079 Al, d'évacuer la poussière de perçage, une fois qu'elle a pénétré dans le mandrin, vers l'extérieur, à travers les ouvertures de sortie de poussière disposées dans le disque de fermeture. Or, avec les mandrins porte-foret connus de l'état de la technique, cela est réalisé de manière imprévisible ou aléatoire et n'est donc pas efficace. Par conséquent, la présente invention a pour objet de réduire les inconvénients énumérés ci-dessus. Conformément à l'invention, pour un mandrin porte-foret du type cité au début, ce but est atteint par le fait que, aux extrémités des mors de serrage tournées vers le disque de fermeture, est réalisée respectivement une surface de refoulement de poussière qui s'étend en biais vers l'avant à partir de la denture extérieure, et que respectivement l'une des ouvertures de sortie de poussière est associée aux surfaces de refoulement de poussière des mors de serrage, afin d'évacuer la poussière de perçage. C'est notamment l'inclinaison des surfaces de refoulement de poussière qui garantit que la poussière de perçage, qui a pénétré dans le mandrin porte-foret par exemple lors de travaux effectués au-dessus de la tête, est déplacée radialement vers l'extérieur par la force centrifuge agissant lors de l'opération de perçage et est en même temps soumise à une impulsion orientée en direction du disque de fermeture, du fait des surfaces de refoulement de poussière inclinées. Etant donné que lors du déplacement de la position de serrage à la position d'ouverture, c'est-à-dire notamment lors de chaque changement de l'outil de perçage, les mors de serrage se décalent en même temps en direction du disque de fermeture, la poussière de perçage qui se trouve dans les canaux de guidage et la poussière de perçage qui a été dirigée radialement vers l'extérieur, en passant sur les surfaces de refoulement de poussière, sous l'effet des forces centrifuges agissant lors de l'opération de perçage, peut être évacuée efficacement à travers les ouvertures de sortie de poussière par les mors de serrage qui se déplacent. A cet effet, il s'est avéré particulièrement avantageux que la surface de refoulement de poussière soit constituée d'une surface plane. De ce fait, notamment la poussière de perçage se trouvant à l'intérieur du mandrin porte-foret peut être dirigée de façon particulièrement efficace radialement vers l'extérieur lors de l'opération de perçage. De plus, une telle conformation de la surface de refoulement de poussière est facile à réaliser, ce qui a un effet positif pour les coûts de fabrication de chaque mors de serrage individuel et donc du mandrin porte-foret conforme à l'invention. D'autre part, il s'est avéré avantageux que la surface de refoulement de poussière soit constituée d'une surface courbe. Cette surface courbe, dont le rayon peut varier le long de la surface courbe, permet d'éviter de raccourcir outre mesure la surface de guidage du mors de serrage qui est formée par la face du mors éloignée de la denture extérieure, de sorte que l'on conserve une longueur de guidage relativement grande du mors de serrage dans les canaux de guidage et on peut ainsi également effectuer le serrage fiable de petits diamètres de serrage. D'autre part, la surface plane ou la corde reliant les points d'extrémité de la surface courbe présente de préférence par rapport à la perpendiculaire à l'axe de mandrin un angle a qui se situe dans une plage allant de 2° à 15° et est de manière particulièrement avantageuse égal à 5°. Un tel agencement des surfaces de refoulement de poussière inclinées favorise notamment l'évacuation radiale de la poussière de perçage se trouvant dans le mandrin porte-foret pendant l'opération de perçage. En outre, une telle inclinaison a également un effet positif sur la longueur du mandrin porte-foret conforme à l'invention, car le choix d'un angle a approprié permet de réduire la longueur de la projection des mors de serrage, logés dans les canaux de guidage, sur l'axe de mandrin, grâce à quoi le corps de mandrin et donc l'ensemble du mandrin porte-foret peuvent être prévus plus courts. Cela permet de réaliser un mandrin porte-foret très compact. Il s'est également avéré utile qu'un poussoir de refoulement de poussière soit associé respectivement à l'extrémité arrière des mors de serrage, sur le côté tourné vers la denture extérieure. Grâce à ce poussoir de refoulement de poussière, la poussière de perçage, qui est déplacée radialement vers l'extérieur par la force centrifuge agissant lors de l'opération de perçage, peut être évacuée des ouvertures de sortie de poussière correspondantes par les poussoirs de refoulement de poussière associés aux mors de serrage, lorsque les mors de serrage sont déplacés de la position de serrage à la position d'ouverture. A cet égard, il s'est également avéré utile que les ouvertures de sortie de poussière soient disposées radialement ou axialement dans le disque de fermeture. De ce fait, la poussière de perçage qui a pénétré dans le mandrin porte-foret peut être évacuée de manière efficace de celui-ci. Toutefois, dans le cadre de l'invention, il est également prévu que les ouvertures de sortie de poussière soient disposées en biais dans le disque de fermeture. D'autre part, dans le cadre de l'invention, il est également avantageux que pour former un conduit de refoulement de poussière, le disque de fermeture, dans les zones tournées vers les extrémités arrière des mors de serrage, présente un contour correspondant aux surfaces de refoulement de poussière. Un tel conduit de refoulement de poussière favorise l'évacuation radiale vers l'extérieur de la poussière de perçage se trouvant dans le mandrin porte-foret, et le diamètre du conduit de refoulement de poussière varie en fonction du diamètre de serrage et est de préférence complètement fermé dans la position d'ouverture, afin d'empêcher que la poussière de perçage ne pénètre de nouveau dans les canaux de guidage. Par ailleurs, il s'est avéré avantageux que le disque de fermeture, sur le côté éloigné du logement de broche, dans la région des ouvertures de sortie de poussière, présente des surfaces de guidage orientées de manière à être alignées avec les canaux de guidage. Lors du déplacement des mors de serrage de la position de serrage dans la position d'ouverture, cela permet de guider la poussière de perçage, qui se trouve encore dans les canaux de guidage, de manière particulièrement efficace, à l'aide des mors de serrage, le long des surfaces de guidage, vers les ouvertures de sortie de poussière et donc de l'évacuer du mandrin porte-foret. L'invention sera expliquée en détail ci-après à l'aide d'exemples de réalisation illustrés par le dessin, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue partiellement en coupe d'un premier mode de réalisation d'un mandrin porte-foret conforme à l'invention ; - la figure 2 représente une vue de dessus de l'extrémité arrière du mandrin porte-foret de la figure 1 ; - la figure 3 représente une vue partiellement en coupe d'un deuxième mode de réalisation du mandrin porte-foret conforme à l'invention ; - la figure 4 représente une vue de dessus de l'extrémité arrière du corps de mandrin de la figure 3 ; - la figure 5 représente une vue partiellement en coupe d'un troisième mode de réalisation du mandrin porte-foret conforme à l'invention ; - la figure 6 représente une vue de dessus de l'extrémité arrière du mandrin porte-foret de la figure 5 ; et - la figure 7 représente une vue schématique de la définition de l'angle a. La figure 1 montre une vue partiellement en coupe d'un premier mode de réalisation d'un mandrin porte-foret 1 conforme à l'invention, comprenant un corps de mandrin 2 qui présente un logement de broche 3 à son extrémité arrière. Dans le corps de mandrin 2, des mors de serrage 6 sont guidés avec possibilité de déplacement dans des canaux de guidage 4 inclinés par rapport à l'axe de mandrin 5 et sont en prise, par le biais d'une denture extérieure 7, avec le filetage de serrage 8 d'une bague filetée 9 qui est guidée avec possibilité de rotation sur le corps de mandrin 2. L'actionnement de la bague filetée 9 s'effectue par l'intermédiaire d'une douille de serrage 10 encapsulant le corps de mandrin 2. Les mors de serrage 6 présentent une surface de refoulement de poussière 11 qui est inclinée vers l'avant à partir de la denture extérieure 7 et qui sert à diriger radialement vers l'extérieur, du fait de la force centrifuge apparaissant lors de l'opération de perçage, la poussière de perçage se trouvant dans le mandrin porte-foret 1 et à l'évacuer en direction d'un disque de fermeture 12 disposé sur l'extrémité arrière. Telle qu'illustrée, la surface de refoulement de poussière 11 est constituée d'une surface courbe 13 qui présente un rayon non constant et où la corde reliant les points d'extrémité de la surface courbe 13 présente un angle a de 5° par rapport à la perpendiculaire à l'axe de mandrin 5. Telle qu'illustrée, la surface de refoulement de poussière 11 inclinée a en outre pour effet de raccourcir la projection des mors de serrage 6, logés dans les canaux de guidage 4, sur l'axe de mandrin 5, ce qui permet de raccourcir le corps de mandrin 2 et de réduire la longueur du mandrin porte-foret 1. Afin de pouvoir évacuer efficacement la poussière de perçage qui a pénétré dans le mandrin porte-foret 1, des ouvertures de sortie de poussière 14 sont associées au disque de fermeture 12. Ces ouvertures de sortie de poussière 14 sont disposées dans le disque de fermeture 12 de manière telle qu'elles puissent être en interaction respectivement avec un poussoir de refoulement de poussière 15 qui est associé à l'un des mors de serrage 6. De ce fait, lors du déplacement des mors de serrage 6 d'une position de serrage dans une position d'ouverture, la poussière de perçage se trouvant dans le mandrin porte-foret 1 peut être évacuée efficacement par les ouvertures de sortie de poussière 14 correspondantes. En d'autres termes, les mors de serrage 6 présentent chacun à leur extrémité située au niveau du disque de fermeture 12, une surface de refoulement de poussière 11 qui s'étend en biais vers l'avant à partir de la denture extérieure 7, chaque ouverture de sortie de poussière 14 du disque de fermeture 12 étant associée à une des surfaces de refoulement de poussière 11 des mors de serrage 6, afin d'évacuer la poussière de perçage. Dans l'exemple de réalisation représenté dans la figure 1, les ouvertures de sortie de poussière 14 sont disposées axialement dans le disque de fermeture 12. D'autre part, le disque de fermeture 12 présente, dans les régions au niveau des extrémités arrière des mors de serrage 6, un contour 16 correspondant à la surface de refoulement de poussière 11, ce qui a pour effet de former un conduit de refoulement de poussière 17 afin de pouvoir évacuer radialement de manière efficace la poussière de perçage se trouvant dans le mandrin porte-foret 1 et de l'en éjecter. La figure 1 montre un mandrin porte-foret avec un verrouillage radial, tel qu'il est par exemple décrit en détail dans le document EP 0 710 518 Al, auquel il est ici fait explicitement référence. Ce verrouillage radial présente un élément de blocage qui est constitué d'un étrier de ressort et est déplacé au moyen d'une came de commande réalisée sur la surface interne de la douille de serrage 10. C'est notamment la poussière de perçage se déposant dans les cames de commande réalisées en matière plastique qui gêne le fonctionnement du verrouillage radial et augmente l'usure, de sorte que l'invention offre des avantages particuliers pour ces mandrins porte-foret de qualité supérieure, car c'est précisément cette usure qui est réduite par la fonction de nettoyage intrinsèque lors de chaque ouverture du mandrin porte-foret, c'est-à-dire lors de chaque changement d'outil. La figure 2 montre une vue de dessus de l'extrémité arrière du premier exemple de réalisation du mandrin porte-foret 1 conforme à l'invention de la figure 1. Ici, on voit notamment la disposition régulière des ouvertures de sortie de poussière 14 qui s'étendent axialement dans le disque de fermeture 12. D'autre part, il ressort de la figure 2 que les ouvertures de sortie de poussière 14 sont disposées par rapport aux mors de serrage 6 de manière telle que lors du déplacement des mors de serrage 6 de la position de serrage dans la position d'ouverture, les poussoirs de refoulement de poussière 15 puissent entrer en interaction avec les ouvertures de sortie de poussière 14, afin de pouvoir évacuer par les ouvertures de sortie 14 la poussière de perçage qui a pénétré dans le mandrin porte-foret 1. La figure 3 montre un deuxième mode de réalisation du mandrin porte-foret 1 conforme à l'invention. Ici, la surface de refoulement de poussière 11 inclinée vers l'avant est constituée d'une surface plane 18 qui présente un angle a de 5° par rapport à la perpendiculaire à l'axe de mandrin 5. De façon analogue à l'exemple de réalisation montré dans la figure 1, le disque de fermeture 12 présente, dans les régions situées vers les extrémités arrière des mors de serrage 6, également un contour 16 correspondant à la surface de refoulement de poussière 11 réalisée sous forme de surface plane 18, ce qui a pour effet de former le conduit de refoulement de poussière 17. Comme il ressort de la vue de dessus de la figure 4 sur l'extrémité arrière du mandrin porte-foret 1, les ouvertures de sortie de poussière 14 de l'exemple de réalisation montré sont également alignées avec les poussoirs de refoulement de poussière 15 du mandrin porte-foret 1 conforme à l'invention, afin de favoriser l'évacuation de la poussière de perçage du mandrin 1, lors du déplacement des mors de serrage 6 de la position de serrage dans la position d'ouverture. La figure 5 montre une disposition radiale des ouvertures de sortie de poussière 14 dans un troisième exemple de réalisation du mandrin porte-foret 1 conforme à l'invention. Comme il ressort de la vue de dessus de la figure 6 sur l'extrémité arrière du mandrin porte-foret 1, il n'y a pas d'ouvertures de sortie de poussière 14 prévues à cet endroit.10 REVENDICATIONS1. Mandrin porte-foret comprenant un corps de mandrin (2) présentant un logement de broche (3) à son extrémité arrière et dans lequel des mors de serrage (6) dotés de surfaces de serrage sont guidés en déplacement dans des canaux de guidage (4) inclinés par rapport à l'axe de mandrin (5), lesdites mors de serrage, en vue d'un déplacement entre une position d'ouverture et une position de serrage, sont en prise, par le biais d'une denture extérieure (7), avec un filetage de serrage (8) d'une bague filetée (9) qui est guidée en rotation sur le corps de mandrin (2), ledit mandrin porte-foret comprenant une douille de serrage (10) encapsulant le corps de mandrin (2) pour l'actionnement de ladite bague filetée, et un disque de fermeture (12) disposé sur son extrémité arrière et présentant des ouvertures de sortie de poussière (14), caractérisé en ce que lesdits mors de serrage (6) présentent, à une de leurs extrémités dirigées vers le disque de fermeture (12), une surface de refoulement de poussière (11) qui s'étend en biais vers l'avant à partir de la denture extérieure (7), et en ce que chacune des ouvertures de sortie de poussière (14) est associée à une des surfaces de refoulement de poussière (11) des mors de serrage (6), en vue d'évacuer la poussière de perçage. 2. Mandrin porte-foret selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de refoulement de poussière (11) est constituée par une surface plane (18). 3. Mandrin porte-foret selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de refoulement de poussière (11) est constituée par une surface courbe (13). 4. Mandrin porte-foret selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la surface plane (18) ou la corde reliant les points d'extrémité de la surface courbe (13) présente par rapport à la perpendiculaire à l'axe de mandrin (5) un angle (a) qui se situe dans une plage allant de 2° à 15°, par exemple égal à 5°. 5. Mandrin porte-foret selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un poussoir de refoulement de poussière (15) estassocié respectivement à l'extrémité arrière des mors de serrage (6), sur le côté tourné vers la denture extérieure (7). 6. Mandrin porte-foret selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les ouvertures de sortie de poussière (14) sont disposées radialement ou axialement dans le disque de fermeture (12). 7. Mandrin porte-foret selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que pour former un conduit de refoulement de poussière (17), le disque de fermeture (12) présente, dans les zones situées aux extrémités arrière des mors de serrage (6), un contour (16) correspondant aux surfaces de refoulement de poussière (11). 8. Mandrin porte-foret selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le disque de fermeture (12) présente, sur le côté éloigné du logement de broche (3), dans la région des ouvertures de sortie de poussière (14), des surfaces de guidage orientées de manière à être alignées avec les canaux de guidage (4).