Brevet FR2528638A1 — publié le 19831216

La présente invention concerne un outil électrique portatif, notamment une perceuse ou une visseuse, permettant une inversion élect3-ique du sens de rotation du moteur. La possibilité d'une inversion du sens de rotation est souhaitable d'une manière connue notamment lorsqu'on doit effectuer à l'aide d'une perceuse portative dans laquelle est fixé un tournevis non seulement un vissage de vis mais également un dévissage. Cela s'applique de même pour le taraudage de trous et pour d'autres opérations. Pour le vissage et le serrage de vis, et également pour des raisons de sécurité, il est fréuem- ment nécessaire de limiter le couple maximal, de sorte qu'il doit être possible additionnelîement d'effectuer un réglage de la valeur maximale de ce couple. La limitation du couple conduit cependant à des difficultés lorsque des vis doivent être non seulement vissées mais également dévissées car une vis bloquée ne peut alors pas être dévissée.L'invention a en conséquence pour but de permettre, d'une manière efficace, une inversion électrique du sens de rotation en même temps qu'une limitation du couple. Pour résoudre le problème, l'outil électrique portatif du type précité est caractérisé, conformément à l'qnven- tion, par le fait qu'il comporte un circuit de limitation de couple qui agit seulement dans un sens de rotation, de préférence vers la droite. I1 est alors possible d'une part de visser des vis avec limitation du couple mais également dans le cas d'un très fort serrage, de les dévisser après inversion du sens de rotation car il n'existe plus aucune limitation du couple susceptible de provoquer un arrêt du moteur. Du fait que des -vis ou également des taraudeuses ou des outils semblables sont utilisés pour des filetages à pas à droite, la limitation du couple intervient avantageusement seulement lors d'une rotation vers la droite.Pour des vis à filetage à pas à gauche, il va de soi que la limitation du couple ne doit intervenir que dans le cas d'une rotation vers la gauche La dé connexion 2utomtatique de la limitation de couple pour un sens de rotation remplace alors la possibilité éventuelle, de supprimer manuellement la- limitation de couple après inversion du sens de rotation, ce qui peut non seulement etre compliqué mais également omis. Pour une réalisation pratique du circuit, il existe plusieurs possibilités. Ainsi, on peut prévoir d'une manière particulièrement simple que le commutateur d'inversion du sens de rotation du moteur comporte un contact supplémentaire qui met en marche ou coupe le circuit de limitation du couple. Pour un outil portatif comportant un moteur universel actionne par un variateur à commande de phase et comportant un circuit de commande ou de régulation de vitesse de rotation, dans lequel un potentiomètre soumis à une tension continue est utilisé pour le réglage de la valeur de consigne de la vitesse de rotation, il est prévu, selon une variante de l'invention, que le circuit de limitation de couple contienne un étage basculant auquel est appliquée une tension proportionnelle au couple et qui, lorsqu'un seuil réglable est atteint, bascule d'une première condition stable dans une seconde condition stable ; la sortie du circuit basculant fournit une tension continue seulement dans la première condition stable et le contact additionnel du commutateur d'inversion du sens de rotation du moteur relie le potentiomètre, dans un des sens de rotation, à la sortie de l'étage basculant et, dans l'autre sens de rotation, à une tension fixe. Ainsi, lorsque le couple fourni dépasse la valeur maximale déterminée par le seuil réglable, le circuit basculant passe dans le second état stable de sorte que le potentiomètre ne reçoit aucune tension continue. Cela correspond à un réglage de la vitesse de rotation à une valeur nulle de sorte que le circuit de commande ou de régulation de vitesse de rotation arrête le moteur.Cela n'est cependant valable que dans un des sens de rotation, car dans l'autre sens, le potentiomètre est soumis à une tension fixent la limitation de vitesse de rotation est sans effet. Pour obtenir la tension proportionnelle au couple pour l'étage basculant, on peut prévoir avantageusement que cette tension soit dérivée de la chute de tension se produisant dans une résistance-shunt prévue dans le circuit d'alimentation du moteur par redressement au moyen d'un redresseur contenant un amplificateur opérationnel. Selon une autre caractéristique de l'invention, on peut prévoir que l'étage basculant contienne un amplificateur opérationnel dont l'entrée inverseuse reçoit la tension proportionnelle au couple et dont l'entrée non inverseuse reçoit une tension de référence réglable représentant la valeur de consigne du couple et qu'une diode soit branchée entre la sortie et l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel avec une polarité telle que, lors d'une commutation de l'étage basculant dans le second état stable, elle soit conductrice et que l'étage basculant soit maintenu dans cet état. Après enclenchement de la limitation de couple,- le moteur reste par conséquent arrêté. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé qui représente un schéma du circuit d'un exemple de réalisation de l'invention. Le circuit représenté est conçu pour une perceuse électrique portative comportant un moteur universel, c'est-à-dire un moteur à collecteur qui est pourvu d'un induit 1 et d'enroulements inducteurs 2. La direction du courant dans l'induit 1 peut être inversée à l'aide d'un commutateur bipolaire 3. L'alimentation du moteur 1,2 est effectuée à partir du secteur par l'intermédiaire d'un contacteur à touche 5 disposé dans la poignée. En outre,il est prévu dans le circuit principal un triac 6 et une résistance-shunt 7. Pour un réglage de puissance et par conséquent de vitesse de rotation, il est prévu un circuit de commande 8, non représenté en détail et qui se présente sous la forme d'un circuit intégré de commande du commerce.Le circuit de commande 8 produit, à partir de la tension du secteur appliquée par l'intermédiaire du conducteur 9, une tension continue interne de service +Vcc qui sort par l'intermédiaire du conducteur 10. Le déphasage des impulsions d'amorçage appliquées au triac 6 par l'intermédiaire du conducteur et par conséquent la tension efficace appliquée au moteur 1,2 sont déterminés par l'intermédiaire d'une tension redresseuse qui est appliquée au circuit de commande 8 par l'intermediaire d'un conducteur 12. La mesure du couple fourni par le moteur 1,2 s'effectue par la mesure du courant efficace appliqué qui passe dans la résistance-shunt 7. La chute de tension se produisant dans celle-ci est transmise par l'intermédiaire de conducteurs 13,14 d'un circuit de limitation de couple 15 à un boitier représenté en trait interrompu. A l'inté- rieur du circuit de limitation 15, la chute de tension dans la résistance-shunt 7 est transmise par l'interme- diaire de deux résistances 16,17 à l'entrée inverseuse ou à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur opérationnel 18, qui constitue en coopération avec des diodes 19,20 ainsi qu'avec une résistance 21 et un condensateur 22, d'une manière connue un redresseur fonctionnant déjà pour de très faibles tensions. La tension positive produite à la sortie 23 du redresseur et qui est filtrée par le condensateur 22 est appliquée par l'intermédiaire d'une résistance 24 à l'entrée inverseuse d'un autre amplificateur opérationnel 25, qui constitue en coopération avec une diode 26, branchée entre sa sortie 27 et son entrée non inverseuse, un étage basculant. L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 25 reçoit en outre une tension positive réglable qui est prise a un potentiomètre 28 comportant des résistances-séries 29,30 et qui est dérivée de la tension continue de service +Vcc. A l'aide du potentiomètre 28, on règle le couple maximal pour lequel doit se produire la limitation. Le réglage assure l'application d'une tension de référence positive déterminée à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 25. Tant que la tension fournie à la sortie du redresseur 18 à 22 est plus faible que cette tension de référence, la sortie 27 de l'amplificateur opérationnel 25 est sollicitée par une haute tension positive qui est à peu près égale à la tension Vcc. La diode 26 est alors bloquée et la tension positive de sortie de l'amplificateur opérationnel 25 est appliquée par l'intermédiaire d'une résistance-série 32 à un potentiomètre 33 qui est relié de l'autre côté, par l'intermédiaire d'une autre résistance-série 34 au conducteur de référence commun 14.A l'aide du potentiomètre 33, le circuit de commande peut recevoir d'une manière classique une tension continue réglable par l'intermédiaire du conducteur 12, cette tension assurant une régulation de la puissance et de la vitesse de ro-tation du moteur 1,2. Lorsque la tension fournie par le redresseur à sa sortie 23 dépasse la tension de référence appliquée à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 25, il apparaît à sa sortie 27 une très faible tension qui est pratiquement égale à la tension dans le conducteur de référence 14. La diode 26 est conductrice de sorte que l'amplificateur opérationnel 25 est maintenu dans cet état. Du fait que le potentiometre 33 ne reçoit plus maintenant une tension positive, le circuit de commande 8 désexcite le triac 6 et par conséquent le moteur 1,2. De cette manière, l'arrêt est obtenu lors d'un couple détermine à l'aide du potentiomètre 28. On va supposer qe, dans la position représentée pour les contacts de commande 3,31, le moteur 1,2 tourne vers la droite, c'est- -dire puisse visser une vis (non représentée) à filetage à pas à droite. Cette opération est alors réalisée avec le couple désirée correspondant, réglé à l'aide du potentiomètre 28. Lors d'une commutation dans la rotation à gauche, la résistance-série 32 du potentiomêtre 33 est soumise à la tension continue de service fixe +Vcc par l'intermé- diaire du contact de commutateur 31. Ainsi le circuit de limitation de couple 15 est sans effet et il est possible de dévisser également des vis bloquées sans limitation du couple. Par inversion des connexions au commutateur 34, on obtint. si nécessaire, qu'il ne se produise une limitation du couple que dans le cas d'une rotation à gauche. Dans le méw. but, on pourrait prévoir un autre commutateur et faire en sorte, par l'intermédiaire d'un contacteur additionnel; que la limitation de couple intervienne, pour dec cas particuliers, dans l'un et l'autre sens de rotation. REVENDICATIONS 1.- Outil électrique portatif, notamment perceuse ou visseuse, avec inversion électrique du sens de rotation du moteur (1,2), caractérisé en ce qu'il est prévu un circuit (15) de limitation du couple qui n'agit que dans un sens de rotation, de préférence lors d'une rotation à droite. 2.- Outil portatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur (3) d'inversion du sens de rotation du moteur (1,2) comporte un contact additionnel (31) qui enclenche ou coupe le circuit (15) de limitation de couple. 3.- Outil portatif selon l'une des revendications 1 ou 2, comportant un moteur universel (1,2) actionné par un variateur à commande de phase et comportant un circuit de commande ou de régulation de vitesse de rotation (8) dans lequel un potentiomètre (33) soumis à une tension continue (Vcc) est utilisé pour le réglage de la valeur de consigne de la vitesse de rotation, caractérisé en ce que le circuit (15) de limitation de couple comporte un étage basculant (25,26) auquel est appliquée une tension proportionnelle au couple et qui, lorsqu'un seuil réglable (28) est atteint, bascule d'un premier état stable dans un second état stable, en ce que la sortie (27) de l'étage basculant ne fournit une tension continue que dans le premier état stable et en ce que le contact additionnel (31) du commutateur (3) d'inversion du sens de rotation du moteur (1,2) relie le potentiomètre (33), dans un des sens de rotation, à la sortie (27) de l'étage basculant (25,26) et, dans l'autre sens de rotation, à une tension fixe (+Vcc). 4.- Outil portatif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tension proportionnelle au couple qui est appliquée à l'étage basculant (25,26) est dérivée, à partir de la chute de tension se produisant dans une résistance-shunt (7) placée dans le circuit d'alimentation du moteur, par redressement au moyen d'un redresseur (18 à 22) contenant un amplificateur opérationnel (18). 5.- Outil portatif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé encaque l'étage basculant (25,26J contient un amplificateur opérationnel (25) dont l'entrée inverseuse reçoit la tension proportionnelle au couple et dont l'entrée non inverseuse reçoit une tension de référence réglable représentant la valeur de consigne du couple et en ce qU'une diode (26) est branchée entre la sortie (27) et l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel (25) avec une polarité telle qu'elle soit conductrice lors de la commutation de l'étage basculant dans le second état stable et qu'elle maintienne cet étage basculant dans cet état.