Brevet FR2479067A1 — publié le 19811002

DESCRIPTION La présente invention concerne une machine combinée qui permet à la fois le découpage rectiligne, le découpage curviligne et le perçage, ainsi que d'ailleurs divers autres travaux tels que le fraisage, le brossage et d'une manière générale, tous travaux réalisés avec des petits outils tournant rapidement. Elle permet de travailler divers matériaux et en particulier le bois, les ma tieres plastiques et les métaux. Elle permet la confection de petites pièces ou la finition de celles-ci, par exemple pour réaliser des assemblages très minutieux. Elle est destinée a tous ceux qui font de la micromécanique et de la microélectronique. En particulier, elle sera un outil précieux pour les maquettistes et modélistes. C'est une machine compacte, silencieuse puisque dotée d'un moteur puissant et volumineux, qui permet d'utiliser sans démontage d'ou tils ou d'accessoires, les trois possibilités de la machine. Les dispositifs connus de ce genre permettent d'effectuer l'une ou l'autre des trois types d'opérations citées : le découpage rectiligne (ainsi que le meulage) à l'aide d'une scie circulaire dentée ou d'un disque abrasif spécial ; le découpage curviligne a l'aide d'une scie sauteuse, la plupart d'entre elles utilisant une lame très souple du type fil denté, qui doit par conséquent être maintenue à ses deux extrémités, entre un arceau animé d'un mouvement alternatif. (ici, nous utilisons une lame en porte-à-faux qui a l'avantage de permettre des découpages a l'intérieur d'une planchette, sans démontage de la lame puisque celle-ci peut être instantanément introduite dans un trou de diamètre suffisant, préalablement percé dans la planchette, à l'intérieur de la surface à decouper). Cette machine permet aussi de réaliser tous les travaux faits avec de petits outils tournants rapides tels que foréts, fraises, brosses, et autres outils du type outils de dentiste, très utilisés par les maquettistes, les modelistes et les protésistes dentaires. Certains appareils permettent d'effectuer soit des travaux de perçage9 fraisage, etc... ou de découpage à l'aide d'une petite scie circulaire, ou de découpage curviligne à l'aide d'une scie sauteuse : mais ces machines doivent être démontées, de façon à recevoir les accessoires qui permettent le montage de l'un ou l'autre de ces outils.Or, ces montages a la fois délicats et fastidieux prennent souvent beaucoup plus de temps que les quelques secondes de travail qui seront faites avec tel outil, avant de devoir à nouveau monter tel autre outil, et par conséquent les accessoires qui le permettent. Si ces outils sont montés sur de petites perçeuses miniatures, cellesci en outre manquent de puissance o en effet, elles comportent un moteur de dimensions très réduites, puisque par principe, il doit être incorpore dans le corps de la machine. Enfin, lorsque celles-ci recoivent soit une scie circulaire, soit une scie sauteuse, à leur extrémité, leur usage devient délicat en effet, les travaux réalisés avec ces deux types d'outils, à l'aide d'une machine tenue dans la main, sont difficiles et p#arfois dangereux à réaliser. Le dispositif suivant l'invention, permet d'éviter ces inconvénients. En effet, le montage simultané d'un disque abrasif, faisant scie et meule d'une part, d'une lame de scie sauteuse d'autre part, et d'un outil tournant rapide, tel que foret ou outil du type outil de dentiste, est possible. Ces outils sont simultanément disponibles, ce qui permet d'effectuer une suite de travaux, chacun ayant en général une durée de quelques secondes ou de quelques dizaines de secondes, et de passer à un autre outil, sans avoir à démonter des outils ou accessoires.D'autre part, les travaux les plus dangereux, c'est-à-dire ceux que l'on exécute soit avec la scie circulaire, soit avec la scie sauteuse, le sont dans de très bonnes conditions, puisque le travail des pièces à réaliser le sera sur une table fixe, sensiblement horizontale, et que par conséquent, le manipulateur disposera d'un bon appui, à la différence de ce que serait celuici s'il avait en main un outil portatif. En outre, la machine est silencieuse, puisque dotée d'un moteur robuste et qui peut être volumineux ; enfin, pour la même raison, cette machine dispose d'une puissance largement suffisante pour les travaux à effectuer, y compris dans les métaux et certaines matières plastiques. Dans le texte qui suit et sur les dessins annexés, les mêmes numéros désignent les mêmes éléments. Dans une première réalisation et selon les figures 1, 2 et 3 des dessins annexés, le dispositif objet de l'invention comprend un bâti 2, articulé autour d'un axe 3, a l'intérieur d'un boitier 1. Un moteur 4 a son stator solidarisé du support 2. Il entraine en rotation rapide un arbre 5. Cette rotation rapide sera obtenue par exemple, parce que le moteur 4 porte à l'une des extrêmités de son arbre tournant, une grande roue 6 qui entraîne une roue 7, solidaire de 5, et de dimensions plus petites que 6, le mouvement de 6 à 7 étant communiqué par une courroie 8. L'arbre 5 porte à l'une de ses extrêmités une scie circulaire, ou un disque abrasif 10, ces éléments pouvant être démontés et interchangês, grâce à l'écrou mollets 9. L'autre extrémité de l'arbre 5, entraîne un flexible 23, qui se termine par un mandrin 24, qui peut recevoir des forets ou outils tournants divers 31. Le boitier 1 porte une table 11, qui lui est solidaire. La scie circulaire ou le disque abrasif 10, dépasse de cette table, par une ouverture 32.Une vis 25, que l'on peut visser plus ou moins dans 1 et dont l'axe est placé au-dessus de 3, permet de basculer à volonté le support 2 ; ainsi, on obtient le réglage du dépassement de 10, par rapport à la table 11. Bien entendu, on peut en réglant 25, faire disparaître totalement la scie circulaire ou le disque abrasif 10, au-dessous de 11. La seconde extrémité de l'arbre tournant du moteur 4, porte une vis sans fin 12, qui entraîne une roue dentée 13, autour d'un axe 14, perpendiculaire à l'arbre tournant du moteur 4. Cet axe 14 porte un excentrique 16, qui entraîne une biellette 17. Une tige 18 coulisse dans une pièce 20 solidaire du bâti 2. L'extrêmité inférieure de 18 est articulée à l'extrêmitê de la biellette 17, par un axe 19, cet axe étant parallèle à 14. L'extrêmité de 18 est munie d'#un dispositif qui permet l'accrochage des lames de scie. Si la scie 30 porte à l'une de ses extrémités un tenon 31, cette lame s'engagera dans les parties fraisées 32 et 33, à l'extrêmitê de 18. Une bague 34 enfilée par le haut de la lame, permettra alors l'immobilisation de la lame de scie par rapport à 18. Une table 22, articulée autour d'un axe 21, solidaire du bâti 2, possède une découpe 33, qui permet à la lame de scie sauteuse 30, de dépasser de 22. 33 sera généralement un trou circulaire, d'un diamètre suffisant pour permettre le passage de la bague de blocage 34, de la lame de scie 30. La table 22 peut être bloquée dans différentes positions autour de l'axe 21, grâce à un dispositif 26, constitué par exemple d'une équerre solidaire de 22, dans laquelle une découpe circulaire, permet le passage d'une vis 35, posée dans 2. Il faut remarquer que l'axe d'articulation 21, de la table 22 par rapport au bâti 2, et le plan de la lame de scie 30, et par conséquent de son support 18, est commun. Bien entendu, le moteur électrique 4 est alimenté en courant par un cable 28, un interrupteur 29 permettant la mise en marche et l'arrêt, à volonté, de celuici, et donc du combiné. Enfin, des pattes de fixation 27 solidaires de 1, permettent l'immobilisation de cette machine sur une table, ou un établi. Les dispositifs obligatoires ou recommandés, tels que antiparasitage électrique, dispositif de protection de la scie circulaire, et autres accessoires, ne sont pas décrits, puisque leur conception peut être différente selon les reglementations et normes nationales. Pour avoir de bons résultats, avec les différents types d'outils décrits pre- cédemment, l'arbre 5 doit tourner à une vitesse voisine de 15 000 à 20 000 tours par minute. Ce résultat sera facilement obtenu, en partant d'un moteur dont la vitesse de rotation sera voisine de 5 à 6 000 tours par minute. La démultiplication résultant du système roue et vis sans fin, tel que décrit précédemment, à partir de la vis 12 solidaire de l'arbre tournant du moteur 4, et de la roue 13, devra être telle que la rotation de l'arbre 14 se fasse à une vitesse voisine de 1 500 à 2 500 tours par minute, ce qui donnera à la lame de scie 30 une fréquence, pour son mouvement alternatif, très convenable. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 4, des dessins annexes, l'axe de rotation 3 qui constitue l'articulation du bâti 2, dans 1, est confondu avec l'arbre du moteur 4. Ainsi, lorsque le dépassement de la scie circulaire ou du disque abrasif 10, est obtenu, par rapport à 11, à l'aide du dispositif 25, le basculement de 2 autour de 3, n'entraine plus celui du dispositif de guidage 20, du porte-lame de scie sauteuse 18. 20 est donc solidaire du boitier 1. L'axe d'articulation 21 de la table 22 est situé dans le même plan, que l'axe de 18 et de 20 ; et donc dans le même plan que la lame de scie 30. Mais la table 22 se trouve articulée sur le boitier 1. La vis 35 qui permet l'immobilisation de la table 22, en rotation, est implanEee dans 1.Lorsque la table 22 est en position horizontale, elle sera très exactement dans le prolongement de la table 11. Ces deux tables n'en constituant alors qu'une seule. Bien entendu, le boitier 1 sera découpé de telle maniez que le flexible 23 d'une part, et l'axe qui porte la scie circulaire ou le disque abrasif 10, puissent sortir de ce boitier, et que le basculement de 2, par rapport à 1, ne soit pas gêné paio ceux-ci. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, représenté sur la figure 5 des dessins annexés, l'arbre 5 est directement le rotor du moteur 4. 4 est donc un moteur rapide tournant entre 15 000 et 20 000 tours par minute, solidaire du boitier 1. Son arbre 5 entraîne à l'une de ses extrêmités, la scie circulaire, ou le disque abrasif 10. Celui-ci dépasse de la table 11 par une découpe 32. 11 est articuleeautour d'un axe 36, de façon à pouvoir être plus ou moins releve# par rapport au boitier 1, et donc par rapport à la scie circulaire ou au disque abrasif 10. L'axe 36 est parallèle à l'axe de l'arbre 5 du moteur 4. 11 est immobiliseepar rapport à 1, grâce au dispositif qui comporte une patte 37, solidaire de 11 ; et une vis 38 vissée dans 1. L'autre extrêmité de l'arbre 5 du moteur 4 entraîne à la fois le flexible 23, et le porte-lame de scie sauteuse 18. La table 22 est articulée autour d'un axe 21 par rapport au boitier 1.La scie alternative et donc le porte scie 18, ainsi que l'axe 21, sont dans un même plan. 22 peut être immobilisée a l'horizontale ou dans une que'conique inclinaison, grâce à une vis 35, solidaire de 1. Cette disposition particulièrement simple et avantageuse, impose cependant le choix d'un moteur 4 qui devra être à la fois rapide (vitesse de rotation 15 000 à 20 000 tours par minute), de faible diamètre, (car les scies circulaires et disques abrasifs 10 du commerce sont eux-mêmes.de petit diamètre pour les travaux préconisés), et silencieux (cette exigence étant importante, pour l'usage d'une telle machine par des amateurs dans leur maison ou leur appartement). Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé dans tous les cas ou l'on doit préférer une seule machine silencieuse, robuste et puissante, et permettant à la fois les travaux de sciage rectiligne, de meulage, de décou- page curviligne, de perçage, de fraisage divers, à l'aide d'un outil portatif, dans des matériaux aussi différents que le bois, les métaux, et notamment les alliages légers d'aluminium, les matières plastiques, et certains matériaux composes tels que les circuits imprimés utilisés couramment dans 1 'électro- nique. La même machine permet le passage, instantanément, d'un outil à l'autre sans démontage d'accessoires, ni d'outils, dans la plupart des cas. REVENDICATIONS 1 - Dispositif permettant simultanément, sans adjonction d'accessoires et mécanismes quel conques et generalement sans démontage d'outils, d'effectuer dans des matériaux divers, le sciage a l'aide d'une scie circulaire9 ou d'un disque abrasif d'une part, des découpes curvilignes à l'aide d'une scie alternative dont la lame est montée en porte-à-faux d'autre part, et tous travaux faits à l'aide de petits outils tournants rapides9 tels que forets, fraises et meules dites de dentiste, etc... 3 les deux premiers types de travaux étant effectués en déplaçant la piece à usiner sur le plateau de la machine ; le troisième type des travaux ici décri ts étant effectué en tenant le porte-outils a la main. 2 - Dispositif selon 1, caractérisé par un moteur, qui peut être relativement volumineux, solidaire a' un hssis inclinable, dont l'arbre entraîné par le moteur et qui tourne a grande vitesse (de 15 000 à 20 000 tours par minute environ), porte à l'une de ses extrémités la scie circulaire ou le disque abrasif et 3 son autre extrémité, le dispositif d'entraînement du flexible de perçage, une des extrêmités de l'arbre du moteur entraînant d'un mouvement alternatif une lame de scie à découper, montée en porte-à-faux. 3 - Dispositif selon 1 et 2 caractérisé par un axe d'articulation du châssis qui porte le moteur et l'arbre entraîné en rotation rapide, confondu avec l'axe de rotation de l'arbre moteur9 la lame de scie alternative restant toujours verticale, son dispositif de guidage étant solidaire du boitier, et non plus du châssis por#e-moteur, quelle que soit l'inclinaison de celui-ci dans le boitier. 4 - Dispositif selon 1 caractérisé par un moteur, dont l'une des extrémités de l'arbre porte directement la scie circulaire ou le disque abrasif ; et dont l'autre extrémité entraine à la fois la lame de scie à découper, d'un mouvement alternatif et le flexible de perçage, le dépassement de la scie circulaire ou du disque abrasif par rapport à la table de la machine, étant obtenu du fait de l'articulation de celle-ci, par rapport à un axe horizontal et parallèle à celui du moteur, sur le boitier. 5 - Dispositif selon 1 et 3, caractérisé par une table inclinable, coté scie alternative, celle-ci étant articulée autour d'un axe horizontal, situé dans le plan de la lame de scie, cette table s'articulant sur le boitier de la machine, et se trouvant dans le prolongement de la table fixe de la partie scie circulaire, lorsqu'elle est en position honzontale.