FR2543033A1

FR2543033A1 - Mandrin de serrage pour un outil de percage a percussion

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Publication number: FR2543033A1
Application number: FR8403585A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-03-25
Filing date: 1984-03-08
Publication date: 1984-09-28
Also published as: FR2543033B1; IT8453174V0; GB2140733A; DE3315661C2; US4619460A; DE3315661A1; IT8467288A0; GB2140733B; GB8406542D0; IT8467288A1; IT1196692B

Abstract

LE MANDRIN DE SERRAGE SERT A LA FIXATION D'UN OUTIL 102 POUR LE PERCAGE A PERCUSSION AVEC, DANS LA REGION DE SERRAGE, DES RAINURES LONGITUDINALES DROITES OU HELICOIDALES 103. L'OUTIL EST MAINTENU DE MANIERE CENTREE ET AXIALEMENT MOBILE DANS UNE OUVERTURE DE FIXATION 4. L'ENTRAINEMENT EN ROTATION DE L'OUTIL 102 SE FAIT PAR DES CANNELURES 27 QUI SONT SITUEES SUR DES MACHOIRES DU MANDRIN 2, 6 REGLABLES DANS LE SENS RADIAL ET QUI S'ENGAGENT DANS LES RAINURES 103 DE L'OUTIL 102 SANS POUR AUTANT GENER LA MOBILITE AXIALE DE L'OUTIL 102 DANS L'OUVERTURE DE FIXATION 4. LES MACHOIRES DU MANDRIN 2, 6 ET LES CANNELURES 27 SONT CONFORMEES ET DISPOSEES DE TELLE FACON QUE MEME DES OUTILS 102 AVEC UNE TIGE 100 DEPOURVUE DE RAINURES 103 PEUVENT ETRE FIXES UNIQUEMENT PAR FRICTION POUR LE PERCAGE PUREMENT ROTATOIRE. LES RAINURES DANS LESQUELLES S'ENGAGENT LES CANNELURES 27 PEUVENT ETRE DES RAINURES LONGITUDINALES 103 SPECIALEMENT PREVUES A CET EFFET DANS LA TIGE DE L'OUTIL 100, MAIS ELLES PEUVENT EGALEMENT ETRE CONSTITUEES PAR LES RAINURES A COPEAUX EXISTANT NORMALEMENT SUR UN OUTIL DE PERCAGE.

Description

L'invention concerne un mandrin de serrage pour un

outil de perçage à percussion avec, dans la région de ser-

rage, des rainures longitudinales droites ou hélicoidales, comprenant un corps de mandrin pour le raccordement à un arbre moteur d'une perceuse aménagé pour donner des coups sur l'outil, des mâchoires de serrage qui forment pour la

tige de l'outil une ouverture de fixation disposée coaxiale-

ment par rapport à l'axe du mandrin et qui peuvent être déplacées concentriquement par rapport à l'axe du mandrin en vue de modifier le diamètre de l'ouverture de fixation, un percement dans le corps du mandrin, entre l'ouverture de fixation et l'arbre moteur, à travers lequel les coups

peuvent être transmis directement de l'arbre moteur à l'ex-

trémité de la tige de l'outil dans l'ouverture de fixation, et un dispositif d'entraînement pour l'entraînement tournant

de l'outil.

Dans un mandrin de serrage de ce genre décrit dans le brevet DE-OS 3 133 085 et prévu pour des outils qui présentent uniquement les habituelles rainures à copeaux hélicoïdales et donc une tige de serrage cylindrique lisse, le dispositif d'entraînement est un coeur d'entraînement réglable coaxialement par rapport à l'axe du mandrin et pouvant être appliqué par ltextérieur contre la tige de l'outil, qui est arrêté dans le mandrin de serrage de façon à empêcher des rotations relatives et qui peut être déplacé, dans le sens axial, au moins de la valeur de la course de percussion et, dans le sens radial, en fonction du diamètre de la tige de l'outil Le coeur d'entraînement bloqué sur la tige de l'outil participe aux mouvements de percussion du

foret et agit donc avec sa masse dans le sens d'un amortis-

sement sur le mouvement ou la force de frappe Mais c'est surtout la qualité du serrage du coeur d'entraînement sur la tige cylindrique de l'outil qui sert à l'entraînement tournant de l'outil qui laisse souvent à désirer à la suite

des efforts de percussion Les éléments du coeur d'entraine-

ment bloqués sur la tige de l'outil peuvent pénétrer plus ou moins profondément dans la tige de l'outil, ce qui peut avoir pour effet un desserrage de la tige de l'outil dans le coeur d'entraînement Dans ce cas, le coeur d'entraînement peut glisser aussi bien dans le sens axial que dans le sens circonférentiel sur la tige de l'outil, ce qui ne compromet pas seulement l'entraînement tournant de l'outil mais conduit également à des déformations permanentes, par exemple des stries, rayures, défoncements, bavures, etc,

sur la tige de l'outil qui rendent plus difficile un resser-

rage ou un nouveau serrage fiable de la tige de l'outil

dans le coeur d'entraînement.

Dans DE-GM 8 132 981 est décrit un outil de perçage

à percussion avec une queue munie d'une rainure longitudi-

nale fermée axialement dans laquelle la rainure longitudi-

nale est subdivisée en sections longitudinales par au moins

une barrette dont le dos correspond au contour de la queue.

Cette conformation de la queue permet l'utilisation et l'interchangeabilité de l'outil de perçage dans les perceuses à percussion habituelles aussi bien que dans les marteaux perforateurs La barrette offre, à côté des régions de la tige de l'outil qui jouxtent latéralement les sections longitudinales de la rainure longitudinale, une possibilité d'appui pour les mâchoires du mandrin de serrage de façon à assurer un serrage coaxial de l'outil dans le mandrin de la perceuse à percussion Par ailleurs, les rainures permettent la fixation de l'outil dans des marteaux perforateurs Les

éléments de verrouillage du porte-outil dont le nombre cor-

respond au nombre de ces rainures dans la tige de l'outil et qui s'engagent dans celles-ci assurent une fixation fiable de l'outil dans le sens de rotation et autorisant un jeu axial limité Toutefois, dans le cas d'un mandrin de serrage avec des éléments de verrouillage pour les rainures d'un outil de perçage; il est impossible de fixer des outils

de perçage qui comportent une tige cylindrique lisse, c'est-

à-dire qui ne présentent pas ces rainures.

La présente invention a pour objet de perfection-

ner le dispositif d'entraînement dans un mandrin de serrage du genre précité de telle façon qu'il permet, avec la même facilité, la même fiabilité et le même rendement élevé de la transmission de la puissance de travail de la machine d'entraînement à l'outil de perçage, la fixation des outils de perçage généralement prévus pour des perceuses à percussion ou pour des marteaux perforateurs habituels, et cela tout en renonçant à des éléments devant être bloqués sur la tige de l'outil et entraînés avec celui-ci dans le sens axial, et sans compromettre l'entraînement tournant de l'outil dans le mandrin de serrage, d'une part, ou sans compromettre le guidage et l'alignement coaxial de l'outil maintenu dans le mandrin de serrage par l'engrènement d'éléments de verrouillage avec les rainures longitudinales

de la tige de l'outil, d'autre part.

Selon une première caractéristique de l'invention, ce but est atteint par le fait que, pour des mâchoires bloquées dans le mandrin de serrage par rapport au corps du mandrin en vue d'empocher des mouvements de rotation autour de l'axe du mandrin, le dispositif d'entraînement est constitué par des cannelures lesquelles sont prévues sur les surfaces des mâchoires de serrage dirigées vers l'outil pour l'engrènement avec les rainures de l'outil, et conformées et

alignées conformément au profil et à l'allure des rainures.

Le mode de réalisation préféré est alors caractérisé par le fait que, dans le sens circonférentiel du mandrin de serrage, les mâchoires de serrage présentent des deux côtés des surfaces de guidage et de centrage faisant suite aux cames, qui s'appliquent contre la tige de l'outil à l'extérieur des rainures, à savoir de telle façon que la tige est bien centrée radialement mais encore mobile dans le sens axial, et que les surfaces des cannelures dirigées vers l'outil sont conformées à leur tour en tant que surfaces de serrage pour la tige de l'outil En principe} dans ce mode de réalisation, il suffit de prévoir dans le mandrin de serrage

deux mâchoires diamétralement opposées bien que la disposi-

tion de trois mâchoires de serrage réparties régulièrement sur la circonférence du mandrin améliorent le guidage-et

l'alignement de l'outil de perçage.

S'il s'agit de fixer dans ce mandrin de serrage selon l'invention un outil de perçage destiné en soi à un marteau perforateur, avec des rainures longitudinales dans la tige de l'outil, les cannelures s'engagent, à l'état de serrage, dans les rainures longitudinales de la tige de l'outil et assurent l'entraînement en rotation de l'outil de perçage sans en compromettre la mobilité axiale, tandis que les surfaces cylindriques de la tige de l'outil qui font suite aux rainures longitudinales sont guidées de façon mobile dans le sens axial et centrées coaxialement sur les surfaces de guidage et de centrage faisant suite aux canne- lures En revanche, s'il s'agit d'un outil habituel, avec tige cylindrique lisse sans rainureslongitudinales, destiné uniquement à des perceuses à percussion, le serrage de la tige de l'outil par friction peut se faire directement entre les cannelures elles-mêmes, à savoir sur les surfaces des cannelures dirigées vers l'outil et conformées entant que

surfaces de serrage pour la tige d'outil cylindrique.

Selon l'invention, une deuxième solution du problème précité consiste en ce qu'elle prévoit, en plus des mâchoires de serrage qui maintiennent, certes, l'outil en le centrant et en le guidant axialement mais qui permettent son

déplacement axial et qui touchent la tige de l'outil unique-

ment avec des surfaces de mâchoires lisses, des mâchoires d'entraînement pouvant être déplacées radialement dans le corps du mandrin et pouvant être bloquées au moins de façon à empêcher des déplacements radiaux dirigés vers l'extérieur lesquelles mâchoires d'entraînement sont bloquées dans le mandrin de serrage par rapport au corps du mandrin pour éviter des mouvements de rotation autour de l'axe du mandrin, et munies, sur la surface dirigée vers l'outil, de cannelures prévues pour s'engréner avec les rainures de l'outil et conformées et alignées conformément au profil et à l'allure desdites rainures Le nombre des mâchoires d'entraînement dépend généralement du nombre des rainures sur 11 outil En général, on prévoit plusieurs rainures qui sont réparties axialement et dans le sens circonférentiel sur l'outil ou sur la tige de l'outil Pour un nombre pair de rainures, celles-ci sont disposées par paires diamétralement opposées par rapport à l'axe de l'outil Dans ce cas, il suffit de prévoir les mâchoires d'entraînement également par paires disposées de manière diamétralement opposée par rapport à l'axe du mandrin En revanche, s'il s'agit d'outils avec trois rainures réparties régulièrement sur la circonférence de l'outil, il est possible de prévoir trois mâchoires

d'entraînement à une distance angulaire respective de 120 .

Dans ce deuxième mode de réalisation de l'inven-

tion, le mandrin de serrage comporte ainsi deux sortes de mâchoires, à savoir, d'une part,, les mâchoires de serrage avec des surfaces de serrage lisses, c'est-à-dire dépourvues de cannelures, qui, dans un mandrin de serrage, forment de la manière habituelle l'ouverture de fixation, les mâchoires

de serrage étant généralement au nombre de trois et répar-

ties régulièrement sur la circonférence du mandrin de serrage et, d'autre part, les mâchoires d'entraînement qui comportent des cannelures pour l'engrènement avec les rainures longitudinales de l'outil, dans la mesure o un tel engrènement doit forcer l'entraînement en rotation de

l'outil de perçage lequel est alors uniquement centré coaxia-

lement entre les mâchoires de serrage mais guidé, par

ailleurs, de façon à pouvoir encore être déplacé axialement.

Dans ce cas, il n'est pas non plus absolument nécessaire de prévoir dans la tige de l'outil des rainures particulières pour l'engrènement avec les cannelures Au contraire, les mâchoires d'entraînement portant les cannelures peuvent être disposées spatialement par rapport aux mâchoires de serrage servant uniquement au guidage et au centrage de la tige

cylindrique lisse de l'outil de telle façon que les canne-

lures des mâchoires d'entraînement avancées contre l'outil s'engagent dans les rainures à copeaux hélicoïdales de l'outil, dans la région des extrémités des rainures du côté tige, et assurent de ce fait l'entraînement en rotation de l'outil. Dans tous les cas, le progrès technique obtenu par l'invention réside tout d'abord dans le fait que le mandrin

de serrage selon lrinvention comporte, certes, des canne-

lures pour l'engrènement avec les rainures de l'outil en vue de l'entraînement en rotation de l'outil, mais que le mandrin de serrage permet également la fixation d'outils de perçage sans rainures En ce qui concerne les rainures, celles-ci ne doivent pas être prévues spécialement dans la tige de l'outil, dans le cadre de l'invention, les rainures à copeaux qui existent sans cela sur tout outil de perçage suffisent L'engrènement des cannelures avec les rainures ou rainures à copeaux de l'outil assure d'une manière fiable un entraînement en rotation de l'outil dans le mandrin de serrage sans qu'il soit nécessaire de réaliser un serrage radial solide des mâchoires de serrage, dans la mesure o elles portent directement les cannelures, ou des mâchoires d'entraînement contre l'outil De ce fait, même lorsque les cannelures se trouvent engagées dans les rainures ou les rainures à copeaux, l'outil est maintenu dans le mandrin de serrage de façon mobile dans le sens axial et il peut se

déplacer par rapport aux mâchoires de serrage ou d'entraine-

ment bloquées dans le mandrin de serrage L'outil peut donc effectuer des mouvements de percussion sans entraînement

axial correspondant des mâchoires de serrage ou d'entraîne-

ment et par conséquent aussi sans amortissement par la masse de ces mâchoires Le mouvement axial de l'outil par rapport aux mâchoires peut conduire, tout au plus, à un léger mouvement de rotation simultané et non gênant de l'outil par rapport au mandrin de serrage, à savoir conformément au pas des rainures à copeaux hélicoïdales, si les cannelures s'engagent dans lesdites rainures à copeaux Etant donné que les mâchoires de serrage ou d'entraînement ne sont pas bloquées radialement contre la tige de l'outil, toutes déformation et dégradation de la surface de la tige de l'outil par les mâchoires pendant le perçage à percussion sont évitées Par ailleurs, l'outil est protégé contre la chute hors du mandrin de serrage du fait que les extrémités axiales des rainures, en particulier aussi les extrémités des rainures à copeaux hélicoïdales du côté tige viennent buter contre les cannelures engagées dans les rainures et empêchent une sortie axiale trop importante de l'outil hors du mandrin de serrage Il suffit de choisir la distance

axiale entre les différentes mâchoires de serrage ou d'en-

trainement de telle façon que les cannelures maintiennent déjà l'outil par butée contre l'extrémité des rainures du côté tige, lorsque la tige de l'outil se trouve encore

suffisamment engagée et guidée dans l'ouverture de fixation.

Dans le cas d'un outil qui présente, sur la tige, plusieurs rainures axialement superposées et respectivement fermées à l'extrémité, ou d'un outil avec des rainures

hélicoïdales, en particulier lorsque ces rainures consti-

tuent les rainures à copeaux de l'outil, pour chaque mâ-

choire de serrage ou pour chaque machoire d'entraînement,

plusieurs cannelures peuvent être disposées les unes au-

dessus d-es autres dans le-sens axial pour permettre à chaque mâchoire de serrage ou à chaque mâchoire d'entraînement munie de cannelures des engrènements multiples avec la

rainure ou la rainure à copeaux.

En détail, la conformation et l'alignement des cannelures dépend des rainures En particulier si les rainures constituent directement les rainures à copeaux de l'outil, les cannelures sont inclinées conformément à

l'angle d'hélice des rainures hélicoïdales.

Un mode de réalisation préféré de l'invention est caractérisé par le fait que les mâchoires de serrage et/ou

les mâchoires d'entraînement peuvent être déplacées respec-

tivement par une bague de réglage particulière montée, axialement à c 8 té desdites machoires, dans une rainure annulaire dans le corps du mandrin et présentant d'un coté un filetage plan dont les pas s'engrènent avec des sections de pas de vis planes correspondantes sur la face de la mâchoire de serrage ou d'entrainement dirigée vers la bague de réglage En tournant la bague de réglage, les mâchoires de serrage ou d'entraînement sont déplacées radialement vers l'intérieur ou vers l'extérieur, selon le sens de rotation, par l'intermédiaire du filetage plan et également maintenues dans leur position radiale respective L'actionnement des mâchoires de serrage ou d'entraînement au moyen des bagues de réglage munies de filetages plans permet des courtes longueurs hors tout dans le sens axial et une construction du mandrin de serrage peu encombrante, spécialement aussi

dans le sens radial, et en particulier des modes de réalisa-

tion dans lesquels les mâchoires de serrage et les mâchoires d'entraînement sont directement juxtaposées dans le sens axial et/ou disposées à volonté quant à leur succession axiale Cette forme de construction est donc à tous égards particulièrement variable et elie peut, de ce fait, être adaptée sans problème à n'importe quelle disposition de rainures sur les outils de perçage De préférence, la bague de réglage est divisée en deux dans le sens circonférentiel et sa surface circonférentielle extérieure est au moins de niveau avec celle du corps du mandrin de telle façon qu'une douille engagée axialement sur le corps du mandrin peut maintenir ensemble les deux parties de la bague de réglage Le corps du mandrin lui-même peut être réalisé en une seule pièce De plus, la bague de réglage peut présenter une denture extérieure pour permettre l'actionnement à l'aide d'une clé de serrage pouvant être introduite dans le corps du mandrin et comportant un pignon conique qui

s'engage dans la denture extérieure de la bague de réglage.

Par ailleurs, il est avantageux de maintenir la bague de

réglage, au moyen d'un dispositifs crans, dans des posi-

tions de crantage successives dans le sens circonférentiel afin d'exclure un déblocage automatique accidentel de la

bague de réglage.

Dans le cadre de l'inventions il est également possible de disposer les mâchoires d'entraînement dans un élément annulaire arrêté dans le mandrin de serrage pour

empêcher une rotation relative autour de l'axe du mandrin.

Dans le cas le plus simple et donc préféré dans le cadre de l'invention, les mâchoires d'entraînement sont guidées dans

des fentes radiales à parois parallèles de l'élément annu-

laire Les parois latérales des fentes radiales empêchent alors les mâchoires d'entraînement qui y prennent appui d'effectuer des mouvements relatifs dans le sens tangentiel

du mandrin Pour le réglage radiale les mâchoires dtentrai-

nement peuvent également être guidées sur des surfaces de guidage convergeant vers l'axe du mandrin et déplacées au

moyen d'une douille dé réglage prévue sur l'élément annu-

laire de telle façon que l'actionnement de la douille de réglage provoque des mouvements de réglage simultanés des mâchoires d'entraînement concentriquement par rapport à l'axe du mandrin Il est également possible de déplacer les

mâchoires d'entraînement dans les fentes radiales indépen-

damment les unes des autres Pour cela, un mode de réalisa-

tion avantageux est caractérisé par le fait que les mâchoires

d'entraînement présentent des trous oblongs dirigés radiale-

ment et qu'elles peuvent être arrêtées au fond des fentes au

moyen de vis de blocage qui traversent les trous oblongs.

Le blocage des mâchoires d'entraînement en rota-

tion à l'intérieur du mandrin de serrage peut également être obtenu par le fait que les mâchoires d'entraînement sont montées dans l'élément annulaire de façon à pouvoir tourner autour d'axes perpendiculaires à l'axe du mandrin et qu'elles sont réalisées respectivement sous la forme d'un levier coudé dont le bras prévu pour l'engrènement avec la rainure à copeaux s'étend à peu près parallèlement à l'axe du mandrin, tandis que l'autre bras, approximativement

perpendiculaire au premier, s'engage dans une rainure annu-

laire d'une douille de réglage prévue sur l'élément annu-

laire En déplaçant la douille de réglage sur l'élément

annulaire dans le sens axial, les bras de levier qui sten-

gagent dans leur rainure annulaire sont entraînés de la même quantité, ce qui provoque respectivement des déplacements correspondants des autres bras de levier par rapport à l'axe

du mandrin.

Dans tous les cas, il est recommandé de guider la douille de réglage dans un filetage sur l'élément annulaire et de pouvoir l'arrêter dans sa position respective sur

l'élément annulaire.

La description qui va suivre, en regard des dessins

annexés à titre d'exempllsnon limitatifs, permettra de bien

comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.

La figure 1 représente une coupe axiale d'un

mandrin de serrage selon l'invention.

La figure 2 représente une vue de front du mandrin

de serrage selon la figure 1, par le bas.

La figure 3 représente une coupe suivant la ligne

III-III de la figure 1.

La figure 4 représente un autre mode de réalisation

du mandrin de serrage selon l'invention dans une représenta-

tion correspondant à la figure 1.

La figure 5 représente 11 coupe suivant la ligne

V-V de la figure 4.

La figure 6 représente une coupe suivant la ligne

VI-VI de la figure 4.

La figure 7 représente, en coupe axiale, un autre

mode de réalisation du mandrin de serrage selon l'invention.

La figure 8 représente la vue de front du mandrin

de serrage selon la figure 7, par le bas.

La figure 9 représente la coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 7. La figure 10 représente, en coupe axiale, un autre

mode de réalisation du mandrin de serrage selon l'invention.

La figure Il représente une coupe suivant la ligne

XI-XI de l'objet de la figure 10.

La figure 12 représente, en coupe axiale, un autre

mode de réalisation du mandrin de serrage selon l'invention.

La figure 13 représente une coupe suivant la ligne

XIII-XIII du mandrin de serrage selon la figure 12.

La figure 14 représente une coupe suivant la ligne

XIV-XIV du mandrin de serrage selon la figure 12.

La figure 15 représente une coupe axiale du mandrin de serrage selon la figure 12 tournée de 900 par rapport à

la coupe axiale représentée à la figure 12.

La figure 16 représente une coupe axiale d'un autre

mode de réalisation du mandrin de serrage selon l'invention.

La figure 17 représente une coupe axiale d'un der-

nier mode de réalisation de l'invention.

La figure 18 représente une coupe transversale suivant la ligne XVIIIXVIII du mandrin de serrage selon la

figure 17.

Pour les mandrins de serrage représentés dans les dessins, le corps du mandrin est désigné respectivement par 1 Pour le raccordement à un arbre moteur non représenté d'un appareil d'entraînement également non représenté (perceuse à percussion ou marteau perforateur), il est muni

d'un logement taraudé 3 Pour produire des coups sur l'ex-

trémité de la tige du foret 100 maintenue dans le mandrin de serrage, un élément percuteur 101 est guidé à l'intérieur de l'arbre moteur Sa commande par un percuteur animé d'un mouvement de va-et-vient dans l'appareil d'entraînement,

considérée comme étant bien connue en soi, n'est pas repré-

sentée Selon les figures 13 et 16, l'élément percuteur 101

peutt servir en même temps de compensateur qui permet d'ef-

Zectuer une adaptation de la longueur de la tige de foret 11. respective à la configuration spéciale de l'appareil d'entraînement Les mâchoires de serrage mobiles dans le mandrin de serrage sont désignées par 6 Elles forment une ouverture de fixation 4 coaxiale à l'axe 7 du mandrin pour la mise en place de la tige de foret 100 et elles peuvent être déplacées dans le sens radial d'une manière décrite

ultérieurement en vue de modifier le diamètre de l'ouver-

ture de fixation 4 Entre l'ouverture de fixation 4 et l'arbre moteur, le corps du mandrin 1 comporte un passage 11 à travers lequel l'élément percuteur 101 frappe directement, à partir de l'arbre moteur, l'extrémité de la tige de foret maintenue dans l'ouverture de fixation 4 entre les mâchoires de serrage 6 mais encore mobile dans le sens axial, de telle façon que, en fait, les coups sont transmis directement, à travers le passage 11, de l'arbre moteur au

foret 102.

Pour l'entraînement en rotation du foret 102 par le mandrin de serrage, des cannelures 27 sont prévues et aménagées pour l'engrènement radial avec des rainures 103 et notamment aussi avec les rainures à copeaux 104 du foret 102. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 17, ces cannelures 27 se trouvent sur la surface dirigée vers l'outil 102 des mâchoires de serrage 6 bloquées dans le mandrin de serrage par rapport au corps du mandrin 1 pour empêcher des mouvements de rotation autour de l'axe 7 du mandrin A cet effet, les mâchoires de serrage 6 sont guidées dans des fentes aménagées dans le corps du mandrin 1

de telle façon qu'elles s'appuient, dans le sens circonfé -

rentiel, sur les parois latérales des fentes Les mâchoires de serrage 6 comportent, dans le sens circonférentiel du mandrin de serrages des surfaces de guidage et de centrage 27.1 rattachées des deux côtés aux cannelures 27, qui sont appliquées, à l'extérieur des rainures 103, contre la tige de l'outil 100 qu'elles maintiennent de manière centrée dans le sens radial tout en autorisant encore son déplacement axial Par ailleurs, les surfaces de cannelures 105 dirigées vers l'outil constituent, à leur tour, des surfaces de serrage pour la tige de l'outil de telle façon que-même des tiges d'outils sans rainures, c'est-à-dire avec une surface latérale cylindrique parfaitement lisse, peuvent être fixées par friction entre ces surfaces de cannelures 105 comme dans

le cas des perceuses ordinaires.

Tous les autres exemples de réalisation comprennent, en plus des mâchoires de serrage 6 qui centrent et guident l'outil 102 tout en autorisant son déplacement axial et qui sont uniquement appliquées contre la tige d'outil 100 par

des surfaces de mâchoires lisses, des mâchoires d'entraîne-

ment 2 radialement réglables dans le corps du mandrin 1 et pouvant être bloquées au moins de façon à empêcher des décalages radiaux dirigés vers l'extérieur Dans le mandrin de serrage, ces mâchoires d'entraînement sont bloquées par rapport au corps du mandrin 1 pour éviter des mouvements de rotation autour de l'axe du mandrin 7, et elles portent des

cannelures 27 sur la surface dirigée vers l'outil 102.

Certes, dans le cas de ces modes de réalisation du mandrin de serrage, il n'est plus nécessaire pour la fixation d'outils munis de rainures 103, 104 de bloquer également les mâchoires de serrage 6 de façon rigide en torsion par rapport au corps du mandrin 1, étant donné que dans ce cas l'entraînement en rotation est réalisé uniquement par les mâchoires d'entraînement 2, mais, ici aussi, le blocage en torsion des mâchoires de serrage 6 est recommandé lorsque, pour un perçage purement tournant, des forets habituels avec tige cylindrique lisse sont fixés uniquement entre les mâchoires de serrage 6, c'est-à-dire lorsque les mâchoires

d'entraînement 2 ne sont pas utilisées.

Dans tous les cas, les cannelures 27 sont confor-

mées et orientées conformément au profil et à l'allure des rainures 103, 104 En particulier, si les rainures sont constituées par les rainures à copeaux 104 elles-mêmes, il est recommandé de donner aux cannelures 27 une inclinaison conforme au pas des rainures à copeaux, 104, comme cela est

indiqué dans les figures 1 à 7.

Alors que les mâchoires de serrage 6, avec ou sans cannelures 27, sont généralement disposées par trois, eu égard à leur fonction de guidage et de centrage, à savoir réparties de manière régulière sur la circonférence du mandrin de serrage, il suffit le plus souvent pour les mâchoires d'entraînement 2 de les disposer par paire de façon diamétralement opposée par rapport à l'axe du mandrin ?. 'Dans l'exemple de réalisation selon la figure 10, seules les mâchoires d'entraînement 2, dans les exemples de

réalisation selon les figures 12 et 16, les mâchoires d'en-

traînement 2 aussi bien que les mâchoires de serrage 6, et enfin dans l'exemple de réalisation selon la figure i 7, seules

les mâchoires de serrage 6 peuvent être déplacées respecti-

vement par une bague de réglage 110 particulière montée axialement à côd'elles dans une rainure annulaire du corps du mandrin 1 A cet effet, la bague de réglage 110 comprend respectivement sur sa surface plane dirigée vers les mâchoires 2, 6 un filetage plan i Il dont les pas de vis

s'engrènent avec des sections de filetage planes 112 corres-

pondantes sur les faces des mâchoires de serrage ou d'en-

trainement 2, 6 dirigées vers la bague de réglage 110, les mâchoires 2 ou 6 engrenées avec la bague de réglage 110 pouvant être réalisées sous la forme d'axes cylindriques dans lesquels les sections de filetage planes 112 ont été taillées avec une-hauteur qui varie en fonction de la surface latérale cylindrique des axes La bague de réglage est divisée en deux dans le sens circonférentiel Sa surface circonférentielle extérieure est de niveau avec

celle du corps du mandrin 1 Une douille 113 engagée axiale-

ment sur le corps du mandrin 1 et sur la bague de réglage maintient ensemble les deux éléments de la bague de réglage 110 Par ailleurs, la bague de réglage 110 peut présenter, comme dans l'exemple de réalisation selon les figures 12 et 16 pour les mâchoires d'entrainement 2, une denture extérieure 114 pour l'actionnement par une clé de serrage 115 pouvant être engagée dans le corps du mandrin 1 et munie d'un pignon conique 116 qui s'engrène avec la denture extérieure 114 de la bague de réglage 110 Enfin, il existe la possibilité représentée dans les figures 12 et 16

de maintenir la bague de réglage 110 au moyen d'un disposi-

tif à crans dans des positions de crantage successives dans le sens circonférentiel pour empocher un déblocage spontané de la bague de réglage Dans l'exemple de réalisation, ce dispositif à crans est constitué par des billes d'arrêt 117 qui sont guidées dans la bague de réglage 110 et s'engagent, sous la pression du ressort à cran d'arrêt 118, dans des encoches prévues sur le corps du mandrin 1 Dans les figures 12, 15 et 16, les mâchoires d'entraînement 2 se trouvent à l'extrémité côté outil et les mâchoires de serrage 6 à l'extrémité côté tige du mandrin de serrage ou de son ouverture de fixation 4 Mais la disposition:-inverae- est également possible selon la position des rainures 103 La figure 16 montre le cas o les mâchoires de serrage 6 et les mâchoires d'entraînement 2 sont directement juxtaposées dans le sens axial, ce qui n'est possible sans problèmes de construction que dans le cas de l'entraînement respectif de

ces mâchoires au moyen des bagues de réglage 110.

Dans l'exemple de réalisation selon les figures 1

à 10, les mâchoires de serrage 6 sont guidées sur des surfa-

ces de guidage 8 qui convergent vers l'axe du mandrin 7.

Pour le déplacement relatif de la machoire de serrage 6 sur

ces surfaces de guidage 8, une douille de serrage 9 est pré-

vue sur le corps du mandrin 1 Elle peut être déplacée axiale-

ment mais elle est guidée de manière rigide en torsion et non représentée en détail sur le corps du mandrin 1 Entre le corps du mandrin 1 et la douille de serrage 9 est prévu un ressort tendeur 14 agissant dans le sens axial qui pousse

la douille de serrage 9 dans le sens de déplacement corres-

pondant à l'opération de serrage des mâchoires de serrage 6, c'est-à-dire dans les figures 1, 4, 7 et 10 vers le haut par rapport au corps du mandrin 1 La douille de serrage 9 porte, en fixation rigide, un élément annulaire 15 qui, du c 3 té outil, s'étend au-delà des machoires de serrage 6 et

qui comporte des fentes radiales 17 avec des parois paral-

lèles pour recevoir et pour guider les mâchoires d'entraîne-

ment 2 de manière rigide en torsion.

Dans l'exemple de réalisation selon les figures 1 à 3, les mâchoires d'entraînement 2 peuvent être déplacées respectivement indépendamment les unes des autres dans les fentes radiales 17 Pour permettre leur blocage dans leur position radiale respective, les mâchoires d'entraînement 2 sont munies de trous oblongs 12 orientés radialement, et elles peuvent 8 tre bloquées au fond 5 des fentes au moyen de

vis de serrage 13 qui traversent ces trous oblongs 12.

En revanche, dans l'exemple de réalisation selon les figures 4 à 6, les mâchoires d'entraînement 2 ne peuvent être déplacées que simultanément et concentriquement par rapport à l'axe du mandrin 7, d'une manière analogue aux

mâchoires de serrage 6 Pour cela, les mâchoires d'entraîne-

ment 2 sont guidées sur des surfaces de guidage 18 qui convergent vers l'axe du mandrin et elles s'appuient, axialement vers le bas, dans une bride annulaire 19 dcune douille de réglage 20 prévue sur l'élément annulaire 15 Au

moyen d'un ressort 21 agissant entre les mâchoires d'entrai-

nement 2, les mâchoires d'entraînement 2 sont maintenues en contact avec les surfaces de guidage convergentes 18 aussi bien qu'avec la bride annulaire 19 de la douille de réglage Les surfaces de guidage 18 constituent le fond des fentes radiales 17 à parois parallèles, l'application des mâchoires d'entraînement 2 sur les faces latérales 16 des fentes assurant le maintien rigide en torsion des mâchoires d'entraînement 2 dans le mandrin de serrage Lorsque la douille de réglage 20 est déplacée axialement sur l'élément annulaire 15, les mâchoires d'entraînement 2 sont déplacées en conséquence sur les surfaces de guidage convergentes 18,

ce qui provoque finalement des déplacements radiaux corres-

pondants des mâchoires d'entraînement vers l'intérieur ou

vers l'extérieur.

Dans l'exemple de réalisation selon les figures 7

à 9, le maintien rigide en torsion des mâchoires d'entraîne-

ment 2 dans le sens circonférentiel est obtenu du fait que les mâchoires d'entraînement 2 sont montées dans lté 1 ément annulaire 15 de façon à pouvoir tourner autour d'axes perpendiculaires à l'axe du mandrin 7, les tourillons étant

désignés par 22 Les mâchoires d'entraînement 2 sont réali-

sées sous la forme de leviers coudés Sur chacun de ces leviers coudés, le bras de levier 2 1 destiné à s'engager

dans la rainure à copeaux 104 s'étend à peu près parallèle-

ment à l'axe du mandrin 7 L'autre bras de levier 2 2 à peu près perpendiculaire au premier s'engage dans une rainure annulaire 23 d'une douille de réglage 24 qui est à nouveau

prévue de manière réglable sur l'élément annulaire 15.

Lorsque la douille de réglage 24 est déplacée axialement sur

l'élément annulaire 15, les bras de levier 2 2 sont-entrai-

nés en conséquence, ce qui, par l'intermédiaire du mouvement de pivotement des leviers coudés, conduit à des mouvements de pivotement correspondants et, par conséquent, à des déplacements radiaux des bras de levier 2 1 à peu près

parallèles à l'axe du mandrin 7.

Dans tous les cas, la douille de réglage 20 ou 24 est guidée dans un filetage sur l'élément annulaire 15 et elle peut être bloquée dans sa position respective sur l'élément annulaire 15, une bague de blocage 25 étant

disposée à cet effet dans une vis de blocage 26 dans l'en-

veloppe de la douille de réglage 20, 24 Des dispositifs de blocage sont également prévus pour les bagues de réglage des mandrins de serrage selon les figures 10 à 16 qui sont associées aux mâchoires d'entraînement 2 Dans l'exemple de réalisation, ces dispositifs de blocage sont réaliséssous la forme d'excentriques 120 montés dans le corps du mandrin 1 avec un axe de rotation radial qui, à l'état serré, appuient sur la surface plane des bagues de réglage 110 opposée au filetage plan 111 et qui comportent, pour leur

actionnement, un logement de clé 121 pour un embout hexa-

gonal 122 prévu à l'extrémité de la manette de la clé de

serrage 115.

Par ailleurs, tous les exemples de réalisations représentent le cas le plus simple dans lequel les mâchoires d'entraînement 2 sont prévues par deux et disposées de façon diamétralement opposée' par rapport à l'axe du mandrin T. Les mâchoires d'entraînement 2 présentent sur leur surface dirigée vers l'outil 102 une courbure concave conformément à la rotondité et elles portent ici les cannelures 27 qui sont conformées et orientées conformément au profil et à l'allure des rainures 103 ou des rainures à copeaux 104; dans le cas de l'engrènement avec les rainures à copeaux 104, elles sont donc inclinées par rapport à l'axe du mandrin 7 conformément au pas des rainures à copeaux 104 Par ailleurs, dans le cas de ces cannelures 27 inclinées, chaque mâchoire d'entraînement 2 comprend plusieurs cannelures 27 axialement

superposées, à savoir à une distance telle qu'elles s'en-

gagent dans deux spires consécutives des rainures à copeaux 104. Les surfaces de guidage convergentes 8 pour les

mâchoires de serrage 6 et les surfaces de guidage conver-

gentes 18 pour les mâchoires d'entraînement 2 sont confor-

mées respectivement ensemble dans l'élément annulaire 15 sous la forme de surfacestronconiques, avec le sommet du cône dirigé vers l'outil dans le cas des mâchoires de serrage 6, et dirigé vers l'arbre moteur dans le cas des mâchoires d'entraînement 2 En tant que ressort de pression, le ressort tendeur 14 s'appuie axialement sur le corps du mandrin 1 du côté outil et sur la douille de serrage 9 du côté arbre moteur Le ressort tendeur 14 est alors placé, sous la forme d'un ressort hélicoïdal, dans un espace annulaire 28 ménagé entre le corps du mandrin 1 et la douille de serrage 9 Par le ressort 29, les mâchoires de serrage 6 sont maintenues en contact avec leurs surfaces de guidage 8 Etant donné que les mâchoires de serrage 6 sont disposées par-trois dans le sens d'un mandrin à trois mors, les ressorts 29 agissant respectivement entre deux mâchoires

de serrage 6 sont réalisés en tant que ressorts de pression.

Le ressort 21 correspondant sur les mâchoires d'entraînement 2 prévues seulement par deux est conformé en tant que

ressort-bague qui traverse les mâchoires 2.

Claims

REVENDICATIONS

1 Mandrin de serrage pour un outil ( 102) de perçage à percussion avec, dans la région de serrage, des rainures longitudinales droites ou hélicoïdales ( 103, 104), comprenant un corps de mandrin ( 1) pour le raccordement à un arbre moteur d'une perceuse aménagé pour donner des coups sur l'outil ( 102), des mâchoires de serrage ( 6) qui forment pour la tige de l'outil ( 100) une ouverture de fixation ( 4) disposée coaxialement par rapport à l'axe du mandrin ( 7) et qui peuvent être déplacées concentriquement par rapport à l'axe du mandrin ( 7) en vue de modifier le diamètre de l'ouverture de fixation, un percement ( 11) dans le corps du mandrin ( 1), entre l'ouverture de fixation ( 4) et l'arbre moteur, à travers lequel les coups peuvent être transmis directement de l'arbre moteur à l'extrémité de la tige de l'outil ( 100) dans l'ouverture de fixation ( 4); et un dispositif d'entraînement pour l'entraînement tournant de l'outil ( 102), caractérisé par le fait que, pour des mâchoires de serrage ( 6) bloquées dans le mandrin de serrage par rapport au corps du mandrin ( 1) en vue d'empêcher des mouvements de rotation autour de l'axe du mandrin ( 7), le dispositif d'entraînement est constitué par des cannelures ( 27) lesquelles sont prévues sur les surfaces des mâchoires de serrage dirigées vers l'outil ( 102) pour l'engrènement avec les rainures ( 103, 104) de l'outil ( 102), et conformées et alignées conformément au profil et à l'allure des

rainures ( 103, 104).

2 Mandrin de serrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, dans le sens circonférentiel du mandrin de serrage, les mâchoires de serrage ( 6) présentent des deux côtés des surfaces de guidage et de centrage ( 27 1) faisant suite aux cannelures ( 27), qui s'appliquent contre la tige de l'outil ( 100) à l'extérieur des rainures ( 103), à savoir de telle façton que ladite tige ( 100) est bien centrée radialement mais encore mobile dans le sens axial, et que les surfaces ( 105) des cannelures dirigées vers l'outil ( 102) sont conformées à leur tour en tant que surfaces de

serrage pour la tige de l'outil ( 100).

3 Mandrin de serrage pour un outil ( 102) de perçage à percussion avec, dans la région de serrage, des rainures longitudinales droites ou hélicoïdales ( 103, 104), comprenant un corps de mandrin ( 1) pour le raccordement à un arbre moteur d'une perceuse aménagé pour donner des coups sur l'outil ( 102); des mâchoires de serrage ( 6) qui forment pour la tige de l'outil ( 100) une ouverture de fixation ( 4) disposée coaxialement par rapport à l'axe du mandrin ( 7) et qui peuvent être déplacées concentriquement par rapport à l'axe du mandrin ( 7) en vue de modifier le diamètre de l'ouverture de fixation ( 4), un percement ( 11) dans le corps du mandrin ( 1), entre l'ouverture de fixation ( 4) et l'arbre moteur, à travers lequel les coups peuvent être transmis directement de l'arbre moteur à l'extrémité de la tige de l'outil ( 100) dans l'ouverture de fixation ( 4), et un dispositif d'entraînement pour l'entraînement tournant de l'outil, caractérisé par le fait qu'il comporte, en plus des mâchoires de serrage ( 6) qui maintiennent, certes, l'outil ( 102) en le centrant et en le guidant axialement mais qui permettent encore son déplacement axial et qui touchent la tige de l'outil ( 100) uniquement avec des surfaces de mâchoires lisses, des mâchoires d'entraînement ( 2) pouvant être déplacées radialement dans le corps du mandrin ( 1) et bloquées au moins de façon à empêcher des déplacements radiaux dirigés vers l'extérieur, lesquelles mâchoires d'entraînement sont bloquées dans le mandrin de serrage par rapport au corps du mandrin ( 1) pour éviter des mouvements de rotation autour de l'axe du mandrin ( 7), et munies, sur la surface dirigée vers l'outil ( 102), de cannelures ( 27) prévues pour s'engrener avec les rainures ( 103, 104) de l'outil ( 102) et conformées et alignées conformément au

profil et à l'allure desdites rainures ( 103, 104).

4 Mandrin de serrage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les mâchoires d'entraînement ( 2) sont prévues par paires disposées de manière diamétralement

opposée par rapport à l'axe du mandrin ( 7).

Mandrin de serrage selon l'une quelconque des

revendications i à 4, caractérisé par le fait que, en cas

d'allure hélicoïdale des rainures ( 104), plusieurs cannelures ( 27) sont disposées en superposition axiale pour chaque

mâchoire de serrage ( 6) ou pour chaque mâchoire dtentrai-

nement ( 2).

6 Mandrin de serrage selon l'une quelconque des

revendications i à 5, caractérisé par le fait que les

mâchoires de serrage ( 6) et/ou les mâchoires d'entraînement ( 2) peuvent être déplacées respectivement par une bague de réglage ( 110) particulière montée, axialement à côté desdites mâchoires, dans une rainure annulaire du corps du mandrin ( 1) et présentant d'un côté un filetage plan ( 111) dont les pas s'engrènent avec des sections de pas de vis planes ( 112) correspondantes sur la face de la mâchoire de serrage ou

d'entraînement ( 2, 6) dirigée vers la bague de réglage ( 110).

7 Mandrin de serrage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la bague de réglage ( 110) est divisée en deux dans le sens circonférentiel, que sa surface circonférentielle extérieure est au moins de niveau avec celle du corps du mandrin ( 1) et qu'une douille ( 113) engagée axialement sur le corps du mandrin ( 1) maintient

ensemble les deux parties de la bague de réglage ( 110).

8 Mandrin de serrage selon l'une des revendications

6 ou 7, caractérisé par le fait que la bague de réglage

( 110) présente une denture extérieure ( 114) pour l'action-

nement à l'aide d'une clé de serrage ( 115) pouvant être introduite dans le corps du mandrin ( 1) et comportant

un pignon conique ( 116) qui s'engage dans la denture exté-

rieure ( 114) de la bague de réglage ( 110).

9 Mandrin de serrage selon l'une quelconque des

revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que la bague

de réglage ( 110) est maintenue, au moyen d'un dispositif à crans ( 117, 118), dans des positions de crantage successives

dans le sens circonférentiel.

Mandrin de serrage selon l'une quelconque des

revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que les

mâchoires d'entraînement ( 2) sont disposées dans un élément annulaire ( 15) arrêté dans le mandrin de serrage de façon à empêcher des rotations relatives autour de l'axe du mandrin ( 7). 11 Mandrin de serrage selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les machoires d'entraînement ( 2) sont guidées dans des fentes radiales à parois parallèles

( 17) de l'élément annulaire ( 15).

12 Mandrin de serrage selon la revendication 11, caractérisé par le fait que, pour le réglage radial, les machoires d'entraînement ( 2) sont guidées sur des surfaces de guidage ( 18) convergeant vers l'axe du mandrin ( 7) et qu'elles peuvent être déplacées au moyen d'une douille de

réglage ( 20) prévue sur l'élément annulaire ( 15).

13 Mandrin de serrage selon la revendication 11, caractérisé par le fait que les mâchoires d'entraînement ( 2) présentent des trous oblongs ( 12) dirigés radialement et qu'elles peuvent être arrêtées au fond ( 5) des fentes au moyen de vis de blocage ( 13) qui traversent les trous

oblongs ( 12).

14 Mandrin de serrage selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les mâchoires d'entraînement ( 2) sont montées dans l'élément annulaire ( 15) de façon à pouvoir tourner autour d'axes ( 22) perpendiculaires à l'axe du mandrin ( 7) et qu'elles sont réalisées respectivement sous la forme d'un levier coudé dont le bras ( 2 1) prévu pour l'engrènement avec la rainure à copeaux ( 104) s'étend à peu près parallèlement à l'axe du mandrin ( 7) et dont le bras ( 2 2) approximativement perpendiculaire au premier s'engage dans une rainure annulaire ( 23) d'une douille de

réglage ( 24) prévue sur l'élément annulaire ( 15).

Mandrin de serrage selon l'une des revendica-

tions 12 ou 14, caractérisé par le fait que la douille de réglage ( 20, 24) est guidée dans un filetage sur l'élément annulaire ( 15) et qu'elle peut être arrêtée dans sa position

respective sur l'élément annulaire ( 15).