FR2724863A1 - Tool mounting on shaft - Google Patents

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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/16Bushings; Mountings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Insertion Pins And Rivets (AREA)

Abstract

The tool (3) has a central hole (5) for the tool carrier shaft (1) end. The other shaft end is normally inserted in a portable drill chuck, etc. The outer shaft end has a shoulder (4), of larger diameter than the central tool hole, with a smaller shoulder (6) just fitting in the hole. This second shoulder projects beyond the tool, towards the drill chuck. The second shoulder ends with an annular outer lip (10), which is stamped, rolled or peened over onto the tool rear face (3a), to fix it onto the shaft. There may be an annular groove (8) between lip and shaft. The shoulders may be formed by cold pressing, or by turning. The annular lip may grip on points, e.g. knurling.

Description

PROCEDE DE MONTAGE D'OUTIL A L'EXTREMITE D'UN ARBRE
La présente invention concerne un procédé de sertissage à l'extrémité d'un arbre porte-outil d'un outil pourvu d'un alésage central. Un tel outil consiste par exemple en une brosse ou un disque abrasif rendu solidaire d'une des extrémités de l'arbre porte-outil, l'ensemble étant destiné à être monté, par exemple, sur une perceuse électrique portable pour effectuer des travaux de brossage ou de ponçage
Classiquement, de tels outils sont enfilés sur un arbre porte-outil pourvu d'un épaulement contre lequel l'outil vient prendre appui. L'extrémité de l'arbre porteoutil dépassant au-delà de l'outil est creuse ce qui permet de l'emboutir procurant ainsi un sertissage de l'outil sur l'épaulement.
METHOD FOR MOUNTING A TOOL AT THE END OF A SHAFT
The present invention relates to a crimping method at the end of a tool-holder shaft of a tool provided with a central bore. Such a tool consists, for example, of a brush or an abrasive disc made integral with one of the ends of the tool-holder shaft, the assembly being intended to be mounted, for example, on a portable electric drill to carry out work of brushing or sanding
Conventionally, such tools are threaded onto a tool-holder shaft provided with a shoulder against which the tool comes to bear. The end of the tool-holder shaft protruding beyond the tool is hollow, which allows it to be stamped, thus crimping the tool onto the shoulder.

Un premier inconvénient rencontré avec les outils montés selon ce procédé consiste en ce que la tête de sertissage vient à proximité de la surface à poncer, brosser, etc ..., ce qui entraîne des risques de contact de la partie sertie avec la surface à traiter et par conséquent une dégradation du sertissage et donc de la fixation de l'outil. Cette dégradation entraîne des jeux parasites qui, amplifiés par les vitesses de rotation conduisent à rendre l'outil inutilisable et même dangereux car il peut se détacher de l'arbre et constituer alors un projectile redoutable. De plus, les forces mises en oeuvre lors du sertissage sont appliquées à l'outil par l'intermédiaire de la seule portée annulaire de l'épaulement sur lequel repose ledit outil.Etant donné que ces forces peuvent être relativement importantes et que l'épaulement reste réduit, les pressions engendrées peuvent dépasser la résistance de l'outil et entraîner sa rupture
Ce sont ces inconvénients que le procédé de sertissage selon l'invention permet de palier.
A first drawback encountered with the tools mounted according to this method consists in that the crimping head comes close to the surface to be sanded, brushed, etc., which entails risks of contact of the crimped part with the surface to be treating and consequently a degradation of the crimping and therefore of the attachment of the tool. This degradation leads to parasitic games which, amplified by the rotational speeds lead to making the tool unusable and even dangerous because it can detach from the shaft and then constitute a formidable projectile. In addition, the forces used during crimping are applied to the tool via the single annular bearing surface of the shoulder on which said tool rests. Since these forces can be relatively large and the shoulder remains reduced, the pressures generated can exceed the resistance of the tool and lead to its rupture
These are the drawbacks that the crimping method according to the invention overcomes.

A cet effet, il est proposé un procédé de sertissage d'un outil pourvu d'un alésage central, à l'extrémité d'un arbre porte-outil dont l'autre extrémité est destinée à être insérée par exemple dans le mandrin d'une perceuse électrique portable, caractérisé en ce que l'extrémité distale dudit arbre porte-outil présente un premier épaulement de diamètre supérieur à celui dudit alésage, sur lequel on vient appuyer ledit outil ajusté par son alésage central autour d'un second épaulement de même diamètre que celui dudit alésage, second épaulement qui s'étend depuis le premier épaulement et se termine au delà de la face proximale de l'outil, déterminant avec l'extrémité proximale de diamètre inférieur de l'arbre porte-outil un flan annulaire que l'on vient emboutir, au moins partiellement, pour obtenir le sertissage de l'outil sur l'arbre porte-outil
Ce procédé de sertis sage permet de palier les inconvénients propres au sertissage conventionnel rappelés ci-dessus. Tout d'abord, la surface sertie n'est plus située à l'extrémité d'un arbre porte-outil du côté de la surface à traiter par l'outil, mais au contraire, de l'autre côté de l'outil. La sécurité d'utilisation est donc totale ; en effet, même si le sertissage vient à céder, l'outil restera prisonnier entre la perceuse et l'épaulement. De plus, le sertissage étant protégé de part sa position, il prendra beaucoup de moins de jeu.
To this end, a method of crimping a tool provided with a central bore is proposed, at the end of a tool-holder shaft, the other end of which is intended to be inserted, for example, in the mandrel of a portable electric drill, characterized in that the distal end of said tool-holder shaft has a first shoulder of diameter greater than that of said bore, on which said tool is pressed, adjusted by its central bore around a second shoulder likewise diameter than that of said bore, second shoulder which extends from the first shoulder and ends beyond the proximal face of the tool, determining with the proximal end of smaller diameter of the tool-holder shaft an annular blank that one just stamps, at least partially, to obtain the crimping of the tool on the tool-holder shaft
This wise crimping process overcomes the drawbacks specific to conventional crimping mentioned above. First of all, the crimped surface is no longer located at the end of a tool-holder shaft on the side of the surface to be treated by the tool, but on the contrary, on the other side of the tool. The safety of use is therefore total; indeed, even if the crimping fails, the tool will remain trapped between the drill and the shoulder. In addition, the crimping being protected by its position, it will take much less play.

L'extrémité de l'arbre porte-outil au delà de l'outil présente par ailleurs un état de surface particulièrement séduisant. Enfin, le premier épaulement de l'arbre porteoutil peut être de diamètre beaucoup plus grand que celui de l'épaulement utilisé dans l'art antérieur, ce qui, par conséquent, permet d'obtenir des pressions moins élevées lors du sertissage. En effet, le premier épaulement étant situé à l'extrémité d'un arbre porte-outil, il peut être réalisé par frappe à froid, ce qui permet d'obtenir des diamètres importants à des coûts raisonnables, contrairement au tournage qui imposerait des temps machines et des pertes de matière insupportables.The end of the tool-holder shaft beyond the tool also has a particularly attractive surface condition. Finally, the first shoulder of the tool shaft can be of much larger diameter than that of the shoulder used in the prior art, which, consequently, makes it possible to obtain lower pressures during crimping. Indeed, the first shoulder being located at the end of a tool-holder shaft, it can be produced by cold striking, which makes it possible to obtain large diameters at reasonable costs, unlike turning which would impose times unbearable machines and losses of material.

On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, plusieurs formes d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel
- la figure 1 est une vue en perspective d'un outil et d'un arbre porte-outil avant le sertissage conformément au procédé selon l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe d'un outil monté sur un arbre porte-outil conformément à l'invention mais non encore serti,
- la figure 3 est une vue en coupe d'un outil monté et serti sur un arbre porte-outil conformément au procédé selon l'invention,
- la figure 4 est une vue en plan d'un outil serti sur un arbre porte-outil conformément à une variante de l'invention.
Several embodiments of the present invention will be described below, by way of non-limiting example, with reference to the appended drawing in which
FIG. 1 is a perspective view of a tool and a tool-holder shaft before crimping in accordance with the method according to the invention,
FIG. 2 is a sectional view of a tool mounted on a tool-holder shaft in accordance with the invention but not yet crimped,
FIG. 3 is a sectional view of a tool mounted and crimped on a tool-holder shaft in accordance with the method according to the invention,
- Figure 4 is a plan view of a tool crimped onto a tool holder shaft according to a variant of the invention.

L'arbre porte-outil 1 permettant de mettre en oeuvre le procédé de sertissage selon l'invention est représenté sur la figure 1. Son extrémité proximale 2 de plus faible diamètre est destinée à assurer l'entraînement de l'outil, par exemple par serrage à l'intérieur du mandrin d'une perceuse électrique portable. Elle se présente sous la forme d'un tige d'environ 30 millimètres de long et de 5 millimètres de diamètre. L'autre extrémité, destinée à maintenir un outil 3, présente un premier épaulement 4 d'environ 15 millimètres de diamètre, c'est à dire largement supérieur au diamètre de l'alésage 5 prévu dans l'outil 3 qui lui est de 5 millimètres. The tool-holder shaft 1 making it possible to implement the crimping process according to the invention is shown in FIG. 1. Its proximal end 2 of smaller diameter is intended to drive the tool, for example by clamping inside the chuck of a portable electric drill. It is in the form of a rod about 30 millimeters long and 5 millimeters in diameter. The other end, intended to hold a tool 3, has a first shoulder 4 of about 15 millimeters in diameter, that is to say much greater than the diameter of the bore 5 provided in the tool 3 which is 5 millimeters.

Ce premier épaulement 4 d'épaisseur relativement réduite, dans la pratique environ 1 mm, se prolonge le long de l'arbre porte-outil 1 par un second épaulement 6 de diamètre égal à celui de l'alésage 5 de l'outil 3 et d'épaisseur selon l'axe supérieure à la hauteur dudit alésage. Ce second épaulement 6 est pourvu, sur son flan annulaire 7 proximal, d'une gorge 8 centrée sur l'arbre porte-outil 1. This first shoulder 4 of relatively reduced thickness, in practice about 1 mm, extends along the tool-holder shaft 1 by a second shoulder 6 of diameter equal to that of the bore 5 of the tool 3 and of thickness along the axis greater than the height of said bore. This second shoulder 6 is provided, on its proximal annular blank 7, with a groove 8 centered on the tool-holder shaft 1.

Le montage s'effectue de la façon suivante: l'outil 3 est enfilé sur l'arbre porte-outil 1 par l'extrémité proximale 2 assurant l'entraînement, l'outil 3 est enfoncé autour de l'épaulement 6 par son alésage 5 jusqu'à venir en butée contre l'épaulement 4 comme représenté sur la figure 2. The assembly is carried out as follows: the tool 3 is threaded on the tool-holder shaft 1 by the proximal end 2 ensuring the drive, the tool 3 is pressed around the shoulder 6 by its bore 5 until it comes into abutment against the shoulder 4 as shown in FIG. 2.

Ensuite, on vient emboutir la périphérie du flan annulaire 7 par tous moyens que connaît bien l'homme de l'art. Ces moyens peuvent consister par exemple, en un poinçon creux que l'on enfilera autour de l'extrémité proximale 2 de l'arbre porte-outil 1. Ce poinçon va venir emboutir le flan annulaire 7 pour créer, par déformation, un rivet 9 destiné à venir sertir l'outil 3 par sa face proximale 3a contre l'épaulement 4 de l'arbre porteoutil 1, comme il est représenté sur la figure 3. Next, the periphery of the annular blank 7 is stamped by any means which is well known to those skilled in the art. These means can consist, for example, of a hollow punch which is threaded around the proximal end 2 of the tool-holder shaft 1. This punch will stamp the annular blank 7 to create, by deformation, a rivet 9 intended to crimp the tool 3 by its proximal face 3a against the shoulder 4 of the tool holder shaft 1, as shown in FIG. 3.

Pour faciliter le sertissage, on a prévu à la surface du flan annulaire 7 de l'épaulement 6, une gorge 8 circulaire centrée sur l'arbre porte-outil 1. C'est la collerette externe 10 de cette gorge 8 circulaire qui, après déformation, par exemple, par un poinçon creux, va venir former le rivet 9 représenté sur la figure 3. Etant observé les forces particulièrement élevées nécessaires à l'emboutissage, il est prévu selon une variante de l'invention, de ne pas emboutir la collerette externe 10 sur toute sa circonférence, mais uniquement en un nombre fini de points. On utilise pour cela un poinçon creux en forme de griffes. I1 peut comporter par exemple quatre griffes qui vont venir déformer la collerette externe 10 en quatre points. Ces quatre points vont, après déformation, constituer quatre languettes 11 qui viendront sertir l'outil 3 par sa face proximale 3a sur l'épaulement 4 de l'arbre porte-outil 1. To facilitate crimping, a circular groove 8 centered on the tool shaft 1 is provided on the surface of the annular blank 7 of the shoulder 6. It is the external flange 10 of this circular groove 8 which, after deformation, for example, by a hollow punch, will come to form the rivet 9 shown in Figure 3. Having observed the particularly high forces necessary for stamping, it is provided according to a variant of the invention, not to stamp the external collar 10 over its entire circumference, but only at a finite number of points. For this, a hollow punch in the shape of claws is used. I1 can include for example four claws which will deform the external flange 10 at four points. These four points will, after deformation, constitute four tongues 11 which will crimp the tool 3 by its proximal face 3a on the shoulder 4 of the tool-holder shaft 1.

L'arbre porte-outil 1 est obtenu par frappe à froid d'un arbre cylindrique. Cette variante présente l'intérêt de pouvoir obtenir des diamètres d'épaulement importants, sans pour autant augmenter les coûts de façon prohibitive, comme ce serait le cas s'ils étaient obtenus plus classiquement par tournage. Bien évidemment, cette variante n'est possible que parce que les épaulements sont situés à l'extrémité d'un arbre. Comme l'épaulement 4 possède une surface augmentée par rapport à l'art antérieur, les pressions engendrées lors du sertissage diminuent et, avec elles, les risques de destruction de l'outil 3.  The tool-holder shaft 1 is obtained by cold striking a cylindrical shaft. This variant has the advantage of being able to obtain large shoulder diameters, without increasing costs prohibitively, as would be the case if they were obtained more conventionally by turning. Obviously, this variant is only possible because the shoulders are located at the end of a tree. As the shoulder 4 has an increased surface compared to the prior art, the pressures generated during crimping decrease and, with them, the risks of destruction of the tool 3.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1 - Procédé de sertissage d'un outil (3) pourvu d'un alésage central (5), à l'extrémité d'un arbre porteoutil (1) dont l'autre extrémité est destinée à être insérée par exemple dans le mandrin d'une perceuse électrique portable, caractérisé en ce que l'extrémité distale dudit arbre porte-outil (1) présente un premier épaulement (4) de diamètre supérieur à celui dudit alésage (5), sur lequel on vient appuyer ledit outil (3) ajusté par son alésage central (5) autour d'un second épaulement (6) de même diamètre que celui dudit alésage (5), second épaulement (6) qui s'étend depuis le premier épaulement (4) et se termine au delà de la face proximale (3a) de l'outil (3), déterminant avec l'extrémité proximale (2) de diamètre inférieur de l'arbre porte-outil (1) un flan annulaire (7) que l'on vient emboutir, au moins partiellement, pour obtenir le sertissage de l'outil (3) sur l'arbre porte-outil (1) 1 - Method for crimping a tool (3) provided with a central bore (5), at the end of a tool-holder shaft (1) the other end of which is intended to be inserted, for example, into the mandrel d '' a portable electric drill, characterized in that the distal end of said tool-holder shaft (1) has a first shoulder (4) of diameter greater than that of said bore (5), on which said tool (3) is pressed adjusted by its central bore (5) around a second shoulder (6) of the same diameter as that of said bore (5), second shoulder (6) which extends from the first shoulder (4) and ends beyond the proximal face (3a) of the tool (3), determining with the proximal end (2) of smaller diameter of the tool-holder shaft (1) an annular blank (7) which is just stamped, at at least partially, to obtain the crimping of the tool (3) on the tool-holder shaft (1) 2 - Procédé de sertissage d'un outil (3), à l'extrémité d'un arbre porte-outil (1), selon la revendication précédente caractérisé en ce que le flan annulaire (7) du second épaulement (6) est muni d'une gorge (8) centrée sur l'arbre porte-outil (1). 2 - Method for crimping a tool (3), at the end of a tool-holder shaft (1), according to the preceding claim characterized in that the annular blank (7) of the second shoulder (6) is provided a groove (8) centered on the tool-holder shaft (1). 3 - Procédé par sertissage d'un outil (3) à l'extrémité d'un arbre porte-outil (1), selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'emboutissage n'est pas pratiqué sur toute la collerette externe (10) de la gorge (8) du flan annulaire (7) du second épaulement (6) mais uniquement en un nombre fini de points de ladite collerette (10) au moyen d'un poinçon creux en forme de griffes. 3 - Method by crimping a tool (3) at the end of a tool-holder shaft (1), according to any one of the preceding claims, characterized in that the stamping is not carried out over the entire external flange (10) of the groove (8) of the annular blank (7) of the second shoulder (6) but only at a finite number of points on said flange (10) by means of a hollow punch in the form of claws. 4 - Arbre porte-outil (1) mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les épaulements (4,6) dudit arbre porte-outil (1) sont obtenus par frappe à froid. 4 - Tool holder shaft (1) implementing the method according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the shoulders (4,6) of said tool holder shaft (1) are obtained by cold striking. 5 - Arbre porte-outil (1) mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les épaulements (4,6) dudit arbre porte-outil (1) sont obtenu par tournage.  5 - Tool holder shaft (1) implementing the method according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the shoulders (4,6) of said tool holder shaft (1) are obtained by turning.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2411372A (en) * 2004-02-24 2005-08-31 Geoffrey Ronald Charnley Sanding tool

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