Brevet FR2501562A1 — publié le 19820917

La présente invention concerne un procédé pour fixer un manche à un outil à soie, telle que fourche, bêche, rateau et analogue destiné à l'agriculture ou au jardinage. L'invention vise également le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les outils précités comprennent un organe de travail généralement en fer forgé, portant une tige d'emmanchage appelée soie. Pour fixer un manche à cet organe de travail, on enfonce la soie de ce dernier dans l'extrémité d'un manche en bois, au moyen d'une presse hydraulique ou mécanique. Pour éviter l'éclatement du bois, l'extrémité du manche est généralement entourée par une douille métallique de forme adaptée qui est elle-même recouverte par un capuchon. Ce procédé d'emmanchage des outils à soie présente de nombreux inconvénients. En premier lieu, le moiàdre désaxage du manche en bois par rapport à la soie de l'outil cause un défaut d'assemblage se traduisant par un rebut du manche et/ou de l'ensemble de l'outil. De ce fait, de grandes précautions doivent être prises pour obtenir un centrage précis de la soie de l'outil par rapport à l'axe du manche en bois. De plus, le fait de percer le manche dans la zone la plus sollicitée affaiblit la résistance de l'outil. Par ailleurs, lorsque le bois du manche sèche, la soie de l'outil a tendance a sortir du manche. Pour remédier à ce défaut, on est obligé de remplacer très souvent le manche de l'outil, ce qui constitue une contrain- te considérable pour l'utilisateur. D'autre part, dans le cas de nombreux outils à soie, et notamment dans le cas des fourches, le manche doit être cintré et est de ce fait, relativement coûteux à réaliser. La demanderesse a amélioré le mode de fixation classique précité, en engageant sur la soie de l'outil un tube rigide, en maintenant l'ensemble en position correcte au moyen d'un support approprié et en coulant dans le tube une résine pour sceller la soie à ce tube. Après durcissement de la résine, on engage un manche en bois dans l'extrémité ouverte du tube opposée à l'outil. Ce procédé permet d'obtenir une fixation fiable du manche à l'outil. De plus, la mise en oeuvre de ce procédé est peu coûteuse et est très simple à exécuter. Toutefois, ce procédé présente un inconvénient important. En effet, celuici nécessite l'immobilisation de l'outil et du tube pendant toute la durée du durcisse- ment de la résine de scellement, c'est-à-dire pendant plusieurs heures, ce qui ralentit considérablement les cadences de production en série. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient. Dans le procédé visé par l'in-vention, on engage sur la soie de l'outil un tube rigide, on maintient l'ensemble en position au moyen d'un support, on introduit dans le tube une gatière pour rendre la soie solidaire ulterieurement du tube et on engageIun manche dans l'extrémité ouverte du tube opposée à l'outil. Suivant l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'on introduit dans le tube des grains de matière dure, on soumet l'ensemble constitué par le tube et l'outil à des vibrations en vue de produire un tassement des grains et on dégage ensuite du support l'outil ainsi fixé au tube. Grâce à ces vibrations, les grains de matière dure se tassent en s'appuyant les uns contre les autres et contre la face interne du tube et la soie de l'outil. Ce tassement des grains a pour effet de rendre la soie immédiatement solidaire du tube, de sorte que l'ensemble constitué par l'outil fixé au tube peut être dégagé immédiatement du support. Ainsi, ce support devient aussitôt disponible pour recevoir un autre outil et un autre tube. On peut ainsi augmenter considérablement la cadence de production en outils emmanchés. De plus, le procédé conforme à l'invention est de mise en oeuvre particulièrement simple, de sorte qu'il ne nécessite aucune main1.d'oeuvre hautement spéciali- sée. La granulométrie des grains de matière dure présente une importance particulière. En effet, ces grains doivent être suffisamment fins pour pouvoir pénétrer facilement dans l'espace compris entre la face interne du tube et la soie de l'outil. Ils doivent cependant être suffisamment gros pour qu'après tassement, ils puissent produire l'effet de blocage désiré. Il s'est ainsi avéré qu'une granulométrie des grains comprise entre 2 et 3 mm convenait dans la plupart des cas. Il est préférable que ces grains saoent anguleux, pour éviter que ceux-ci puissent rouler les uns sur les autres et pour permettre à ces grains, après tassement, de se bloquer les uns par rapport aux autres, contre la face intérieure du tube et la soie de l'outil. Ces grains peuvent être en toute matière non friable, tele qoe le quartz, le verre concassé, la grenaille métallique, les débris de matière plastique ou de bois et le mélange de ces matériaux. Pour améliorer l'adhérence entre la soie et le tube, il est avantageux d'ajouter aux grains de matière dure, du ciment, ce dernier étant humidifié avant la coulée du mélange dans le tube. Il est préférable en outre d'additionner au mélange de grains et de ciment de fines particules- de sable, ces dernières ayant pour effet de combler les espaces vides compris entre les grains de matière dure qui présentent une granulométrie plus grosse que les particules de sable. La fréquence et l'amplitude des vibrations appliquées au tube et à l'outil, doivent être suffisantes pour produire l'effet recherché de tassement des grains. La demanderesse a obtenu des résultats satisfai- sants en utilisant une fréquence de vibration comprise entre 500 et 30. 000 cycles par minute, l'amplitude étant comprise entre 0,5 et 2 mm environ. L'invention vise également le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité. Ce dispositif comprend un support pour mainte- nir la soie de l'outil engagéedans un tube sensiblement suivant l'axe de ce dernier et des moyens pour introduire à l'intérieur de ce tube une matière pour rendre la soie de l'outil solidaire du tube. Ce dispositif est caractérisé suivant l'inven- tion en ce qu'il comprend des moyens pour appliquer à l'ensemble constitué par le tube et l'outil des vibrations capables de produire un tassement de la matière précitée. D'autres particularités et avantages de l'inven- tion apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure l'est une vue schématique, latéra- le et en élévation du dispositif conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de face, avec arrachement, de ce dispositif, - la figure 3 est une vue latérale et en élévation, à plus grande échelle, d'une partie du disposi- tif, - la figure 4 est une vue en coupe suivant le plan IV-IV de la figure 3, - la figure 5 est une vue de face avec arrachement de cette partie du dispositif, - la figure 6 est une vue en coupe longitudi- nale partielle d'un outil emmanché, conformément à l'inven- tion. On va d'abord décrire le dispositif conforme à l'invention pour emmancher un outil à soie, puis on décrira le procédé selon l'invention en même temps que le fonctionnement du dispositif précité. Dans la réalisation des figures 1 à 5, le dispositif conforme à l'invention comprend un support 1 qui maintient la soie 3 de la fourche à foin 2, engagée dans un tube 4, sensiblement suivant l'axe de ce dernier. Le support 1 comporte à cet effet une plaque verticale 5 et une plaque horizontale 6 formant le socle du dispositif. Ces deux plaques 5 et 6 sont reliées ensemble par un pan incliné 7 sur lequel repose l'extrémité inférieure de la fourche 2. L'extrémité supérieure 9 de la fourche 2 c'est-à-dire la base de cette dernière, repose sur un plot 10 fixé au pan incliné 7 etdla plaque verticale 5 en faisant saillie entre les deux dents centrales 11 de la fourche 2. Le tube 4 engagé axialement sur la soie 3 de la fourche est calé dans une gorge 12 évasée vers le haut, ménagée dans un plot 13 fixé à la plaque vertica- le 5, au-dessus du plot inférieur 10. Le tube 4 est en appui contre la gorge 12 du plot 13 au moyen d'un tampon 14 sollicité par des moyens élastiques telsqu'un ressort 15 ou analogue. L'extrémité inférieure de la fourche 2 est en appui contre le pan incliné 7 au moyen d'une barre transversale 16 également sollicitée par des moyens élastiques tel qu'un ressort 17. Des moyens non représentés permettent de dégager le tampon 14 et'la barre 16 pour pouvoir mettre en place la fourche et le tube 4 sur le support 1 et à pouvoir enlever facilement ces derniers de ce support 1. Au droit de l'extrémité ouverte 18 du tube 4 est disposée une trémie 19 permettant d'introduire à l'intérieur du tube 4 une matière 20 (voir figure 2) que l'on décrira plus en détail plus loin, destinée à rendre la soie 3 de la fourche 2 solidaire du tube 4. Contre l'une des faces latérales du plot supérieur 13 est fixé un vibreur 21 dont la structure détaillée est représentée sur la figure 5. Sur cette figure, on voit que ce vibreur comporte une cavité circu- laire 22 renfermant une bille 23. Dans cette cavité 22 débouchent tangentiellement, un canal d'entrée 24 relié à une tubulure 25 d'arrivée d'air sous pression et un canal de sortie 26 relié à une tubulure 27 d'échappe- ment. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention. Dans une première étape,.on positionne la fourche 2 sur le support 1. A cet effet, on suspend la base 9 de cette fourche 2 sur le plot inférieur 10 en disposant les branches centrales 11 de part et d'autre de ce plot. On plaque ensuite l'extrémité 8 des dents de la fourche contre le pan incliné 7 au moyen de la barre d'appui 16. On positionne ensuite le tube 4 dans la gorge 12 du plot supérieur 13 en enfilant l'extrémité 250156-2 inférieure de ce tube 4 sur la soie 3 de la fourche 2. Il suffit ensuite de plaquer le tube 4 contre le plot 13 au moyen du tampon d'appui 14. Dans cette position, la soie 3 de la fourche 2 est disposée d'une manière très précise dans l'axe du tube 4. On peut alors introduire à l'intérieur du tube 4, au moyen de la trémie d'alimentation 19, la matière 20. Cette matière 20 comprend essentiellement des grains durs et anguleux tels que du quartz concassé, des éclats de verre, de la grenaille métallique et des débris de matière plastique ou de bois. Ces grains présentent une granulométrie qui est fonction de la distance comprise entre la soie 3 de la fourche et la face interne du tube 4. Cette granu- lométrie doit être suffisamment fine pour que les grains puissent pénétrer à l'intérieur du tube 4 jusqu'au fond de ce dernier. Les grains de la matière 20 sont introduits dans le tube 4 jusqu'à ce que le niveau de cette matière atteigne au moins l'extrémité supérieure de la soie 3, comme indiqué sur les figures 2 et 5. On applique ensuite à l'ensemble constitué par le tube 4 et la fourche 2, des vibrations. A cet effet, on amène de l'air sous pression à l'intérieur du vibreur 21, ce qui provoque la mise en rotation de la bille 23 à l'intérieur de la cavité 22. Cette rotation de la bille 23 a pour effet de faire vibrer le tube 4 et la fourche 2 dans toutes les directions, dans un plan parallèle à la plaque verticale 5 (dans cet exemple). L'amplitude et la fréquence de ces vibrations sont fonction des dimensions de la cavité 22 du vibreur 21, de la masse de la bille 23 et de la pression d'admission d'air dans cette cavité. Ces vibrations provoquent un tassement des grains de matière 20. Du fait de ce tassement, les grains prennent appui les uns contre les autres, contre la soie 3 et contre la face interne du tube 4. Ainsi, la soie 3 est rendue solidaire du tube 4 au moyen des grains imbriqués les uns par rapport aux autres. Cet effet est renforcé par la forme anguleu- se des grains. L'expérience a montré que les meilleurs résul- tats étaient obtenus lorsque les grains de matière 20 présentent une granulométrie comprise entre 2 et 3 mm. Avec de telles dimensions, les grains sous l'effet des vibrations se bloquent mutuellement dans l'espace compris entre la soie 3 et le tube 4. La fréquence des vibrations appliquées au tube 4 et à la fourche 2 peut varier entre 500 et 30.000 cycles par minute et leur amplitude entre 0,5 et 2 mm environ. La durée d'application de ces vibrations n'excè- de en général pas 15 secondes. Dans le cas du vibreur 21, la force centrifuge exercée sur la bille 23 est de 650 Newton à 20.000 tours/mn. Pour améliorer l'adhérence et la fiabilité de la fixation obtenue par les grains de matière 20, il est avantageux d'ajouter à ces derniers un ciment humidifié peu de temps avant l'introduction du mélange dans le tube 4. Il est préférable également d'ajouter à ce mélange de fines particules de sable qui ont pour effet de combler les interstices compris entre les grains précités. Le ciment peut également être additionné d'une résine soluble à l'eau à base de latex telle qu'une résine commercialisée sous le nom de "Sikalatex". Cet 250 1 562 ajout de résine permet d'améliorer l'adhérence, la souplesse et l'étan- chéité du mélange de grains et de ciment. On donne ci-après une composition de mélange de grains de sable et de ciment ayant donné d'excellents résultats. Quartz concassé de granulométrie comprise entre 2 et 3 mm: une partie en poids Sable fin: une partie en poids Ciment ordinaire: 1/8ème de partie en poids. Avant utilisation, ce mélange est additionné d'eau contenant en solution une résine à base de latex du genre précité. Après introduction d'un tel mélange dans le tube 4 et application des vibrations, la soie 3 de la fourche 2 est immédiatement rendue solidaire du tube 4, c'est-à-dire bien avant la prise du ciment qui exige généralement une dizaine d'heures. 1 5 De ce fait, il est possible de dégager immédiatement du support 1 la fourche 2 fixée au tube 4, de sorte que ce support 1 devient aussitôt disponible pour recevoir un ensemble fourche-tube suivant de la chaîne de montage. Ainsi, la fabrication en série peut être opérée d'une manière continue, sans interruption, ce qui permet une productivité extrêmement élevée. Après avoir enlevé du support I la fourche 2 fixée au tube 4, il est possible de fixer après séchage au tube 4 un manchon 28, par exemple en bois (voir figure 6) la fixation de ce manche pouvant être assurée dans ce cas par une simple vis 29. Pour une question de facilité, le manche est introduit dans la douille, on retourne l'ensemble pour frapper à terre l'extrémi- té du man che en vue d'obtenir une liaison douille par rapport au manche "forcée". Il est donc préférable de mettre le manche après la prise du "liant" car l'on risquerait de détériorer la liaison par des vibrations inverses. Lorsque le tube 4 est cintré, le manche 28 peut être droit, donc de fabrication très économique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à I 'exemple que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications, sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi l'application des vibrations au tube 4 et à la fourche 2 peut être effectuée d'une autre maniè- re que par le vibreur 21. En effet, la demanderesse a constaté que des vibrations d'amplitude et de fréquence suffisantes étaient obtenues en frappant manuellement le tube 4 avec une barre métallique ou un objet analogue. Par ailleurs, l'ensemble constitué par le tube 4, la fourche 2 et le support 1 pourraIt encore être disposé sur une table vibrante. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fixer un manche à un outil (2) à soie (3) dans lequel on engage sur la soie de' l'outil un tube rigide (4), on maintient l'ensemble en position au moyen d'un support (1), on introduit dans le tube (4) une matière (20) pour rendre la soie (3) solidaire du tube (4) et on engage un manche (28) dans l'extrémité ouverte du tube opposée à l'outil, caractérisé en ce qu'on introduit dans le tube (4) des grains de matière dure, on soumet l'ensemble constitué par le tube et l'outil à des vibrations en vue de produire un tassement des grains et on dégage ensuite du support (1) l'outil (2) ainsi fixé au tube (4). 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les grains de matière dure présentent une granulométrie comprise entre 2 et 3 mm environ. 3. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les grains sont anguleux. 4. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les grains sont choisis dans le groupe comprenant le quartz, le verre concassé, la grenaille métallique, les débris de matière plastique ou de bois et le mélange de ces matériaux. 5. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les grains de matière dure sont additionnés de ciment, ce dernier étant humidifié avant la coulée du mélange dans le tube (4). 6. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on ajoute en outre aux grains et/ou au mélange de grains et de ciment de fines particules de sable. 7. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le ciment est additionné d'une résine soluble dans l'eau capable d'améliorer l'étanchéité, la souplesse et l'adhérence du mélange durci. 8. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les grains et/ou le mélange de grains et de ciment sont introduits dans le tube (4) en une quantité telle qu'ils remplissent le tube sur une hauteur au moins égale à la hauteur d'engagement de la soie (3) à l'intérieur du tube (4). 9. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la fréquence des vibrations appliquées au tube (4) et à l'outil (2) est comprise entre 500 et 30.000 cycles par minute et leur amplitude est comprise entre 0,5 et 2 mm environ. 10. Dispositif pour fixer un manche (28) à un outil (2) à soie (3) comprenant un support (1) pour maintenir la soie de l'outil engagéedans un tube (4) sensiblement suivant l'axe de ce dernier et des-moyens (19) pour introduire à l'intérieur de ce tube (4) une matière (20) pour rendre la soie (3) de l'outil (2) solidaire du tube (4), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (21) pour appliquer à l'ensemble constitué par le tube et l'outil, des vibrations capables de produire un tassement de ladite matière (20). 11. Dipositif conforme à la revendication , caractérisé en ce que les moyens pour appliquer les vibrations sont directement reliés à une partie (13) du support (1) qui maintient le tube (4). 12. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un vibreur (21) comportant une cavité circulaire (22) qui renferme une bille (23) entraînée en rotation sous l'effet d'un courant d'air tangentiel à cette cavité circulaire.