Brevet FR2524371A1 — publié le 19831007

La présente invention concerne un outillage pneumatique portatif. Cet outil est utilisé pour fendre le bois. On connait actuellement des machines permettant de réaliser ces travaux mais elles fonctionnent pour la plupart soit au moyen d'une force hydraulique, de la prise de force d'un tracteur ou à l'aide d'un bloc moteur electria.ue auquel elles sont directement reliées. Ceci a pour inconvénient entre autres, d'être obligé de soulever et de porter des biches parfois très lourdes et de les ddposer devent la pointe de l'outil. Ce travail est particulière- ment pénible à réaliser et nécessite beaucoup de manutention puisqu'il est parfois nécessaire de déplacer plusieurs fois la mtme bûche et de la présenter différemment affin d'obtenir le résultat recherché. De plus, la vis adaptée sur certaines machines ne peut tourner qu'à une seule vitesse. Cette vitesse est soit très rapide, et cela peut être dangereux pour l'utilisateur, soit très lente. Cela présente également un certain nombre d'inconvenients. En effet - le temps de travail nécessaire pour parvenir au résultat est relativement long, - la vis risque de patiner et de rester bloquée et dans ce cas il faut dégager manuellement la vis et retirer la btche ; il est même à noter que la ti. risque de chauffer. Ce qui pro voquerait une dilatation du métal. La machine qui va étre décrite dans cette présentation permet de palier les difficultés sus-citées. Il est à noter que 1 'acquisi- tion de cette machine devrait représenter un investissement très modéré. Cet outil fonctionnant exclusivement au moyen d'un compreB- seur, ce dernier pourra être utilisé pour de nombreux autres outils pneumatiques. Le but de la présente invention est de proposer une machine économique, utilitaire, assez facile à déplacer, d'utilisation simple tout en étant fonctionnelle et ne présentant pas pour son utilisateur une charge trop importante pour une manipulation répétée à longueur de journée. Ceci est d'autant plus important que dans ce type d'utilisation, c'est l'outil qui est déplacé vers les boches à fendre. Cet outil est susceptible d'intéresser les bûcherons, le monde paysan et forestier. Selon l'invention, cet outil, ainsi qu'il a déjà été préciaé fonctionne exclusivement au moyen d'un compresseur. L'outil pneumatique en lui-meme est constitué d'une vis conique filtée tournée en un seul bloc. Elle mesure environ 15 cm de diamètre et maximum 25 cm de hauteur. La tartie supérieure cylindrique cannelée de cette vis sur laquelle s'adapte le mandrin ou le coupleur qui l'entraSne, mesure environ 5 cm. Ces dimensions ne sont portées qu'à titre indicatif. Cette vis est aménagée en son axe et sur toute sa hauteur d'un cylindre d'environ 2,5 cm de diamètre destiné au passage de l'air comprimé qui sera injecté à l'intérieur. Un dispositif permet d'envoyer l'air hors de la vis par les trous en quinconce aménagés dans cet outil. Cette régularisation est rendue possible gracie au ressort placé au centre de la vie et actionneS par le levier de commande placé en partie supérieure de la colonne. La vis entraSnée directement par l'axe de la turbine est reliée à ce dernier soit par un mandrin cannelé soit par un coupleur équipé d'une goupille de sécurité. Mais le raccordement peut s'effectuer d'une manière indirecte à l'aide de poulie et le courroies. La turbine qui entrain l'axe est reliée à une colonne à l'intérieur de laquelle passent deux canalisations d'air sous pression. La première envoie l'air & la turbine, la seconde conduit jusqu'a l'intérieur de la vis l'air sous pression destiné à être injecté dans le bois à fendre. La partie supérieure de la colonne est terminée en forme de T. A chaque extrémité est aménagé le dispositif de commande des deux canalisations d'air comprimé. En ce qui ncerne l'air envoya au centre de la vis , deux solutions peuvent étre retenues, à savoir : - première hypothèse : descente dlrecte de l'air comprimé dans la vis A partir de l'arrivée générale a'air sous pression dans la colonne une déviation en T permet d'envoyer une partie de l'air sur la turbine. L'autre partie est alors canalisée vers la vis . Dans ce premier cas, la c-,nalisation tirée depuis le levier de commande et passant au centre de la turbine et du mandrin est amenée jusqu'à la vis équipée d'un ressort. Le diamètre intérieur de la turbine sera préalablement étudié à cet effet. Le ressort sus-cité est actionné par un cable tiré du levier de commande et qui passe également au centre de la colonne conduisant l'air sous pression.Ce dernier est projeté hors de la vis à une pression d'environ 7 bars. Il s'échappe à la demande par les canaux cylindriques aménagés en quinconce dans la vis . L'orifice se referme automatiquement à l'aide d'une valve lorsque la pression cesse. - deuxième hypothèse s descente indirecte de l'air comprimé dans la vis t La colonne d'air comprimé destinée à alimenter l'intérieur de la vis ne traverse plus la turbine. La canalisation part du levier deoemmande, passe à l'intérieur de la colonne jusqu'à la turbine qu'elle contourne. L'air sous pression dévié par une canalisation en courbe est introduit dans la partie supérieure cannelée de la vis par un système de raccord d'air tournant avec adaptation par porte-outil à cliquets. Sur les ressorts fixés de maque côté d? la turbine et servant d'amortisseurs, sont ancrées les rotules de deux bras télescopiques sur lesquels est adapté un autre bras mobile. Chaque extrémité de ces bras est terminée par des griffes de serrage. Cette machoire est destinée à bloquer le bois qui va être travaillé Elle le rend solidaire de la machine. Grace à ce dispositif, la force développée par la machine et à laquelle s'oppose le bois ne se répercute pas ainsi sur laoelonne que tient l'utilisateur de la machine mais à l'intérieur du bois qui devient alors solidaire de la machine, Aucune vibration n'est donc perçue. Ceci élimine également tqut risque d'accident et permet de répondre aux mesures de sécurité nécessaires à l'homologation de la machine. Les bras d'ancrage étant télescopiques, la partie inférieure du bras s'enfonce dans la partie supérieure au fur et à mesure que 19 vis pénètre à l'intérieur du bois. Ainsi équipés, ces bras ne freinent ni la rotation ni la progression de la vis qui en vitesse moyenne tourne à environ 250 tours/minute. Cette vitesse peut outre portée Jusqu' 400 tours/minute. La consommation de la vis est évaluée à 200 litres d'air minute. Il est donc possible de faire varier 1s vitesse Ae la vis et mdme de la faire tourner en sens inverse, comme il est également possible d'injecter de l'air sous pression dans la vis afin qu'il soit projeté dans le bois.Il est observé que si l'air sous pression seul ne peut suffir à faire fendre le bois, il provoque néanmoins un lé- èer écartement. Ceci dans certains cas, permet de dégager la vis qui patine et de lui permettre de reprendre sa vitesse normale. Si le bois résiste considérablement, il est alors à nouveau possible d'augmenter la vitesse de la vis tout en continuant à injecter au maximum de l'air sous pression. En même temps que la pression est envoyée les oenalisations aménagées dans la vis reçoivent l'air au fur et à mesure que le ressort est comprimé. L'air injecté dans les canalisations provoque l'ouverture des valvesqui obstruent les trous de la vis côté extérieur. De plus l'air sous pression envoyé présente une autre fonction t il permet de refroidir la vis t ce qui évite une dilatation du métal. Dans l'hypothèse où la vis seraitoemplètement bloquée par le bois, il est possible d'actionner un inverseur et de dégager alors la vis L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à des modes de réalisations particulières cités à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexée dans lesquels - figure 1 : représente une vue d'ensemble de la machine et des accessoires ne faisant pas l'objet de l'invention mais en trînt dans son fonctionnement - à savoir le compresseur ainsi que la turbine qui entrain axe et mandrin dont la vitesse a été démultipliée par un dispositif déjà existant - figure 2 : représente une vue de coupe de l'ensemble des pièces composant cette machine. - figure 3 : représente une vue de coupe du dispositif utilisé pour conduire l'air sous pression à l'intérieur de l'outil pneumatique sans traverser la turbine. Telle que représentée sur la figure 1, la machine selon l'in- vention comporte une vis 1. pièce conique filtée de 15 cm de diamètre air laquelle apparaissent des orifices 2 disposés en quinconce et fer-és par une valve en caoutchouc qui s'ouvre sous la pression de l'air comprimé projeté à partir de l'intérieur de la vis . La partie supérieure cannelée de la vis s'adapte sur le mandrin 6. Ce mandrin peut se visser au moyen d'une clé ou être bloqué autolatiquement par airoemprimé. Le mandrin peut être remplacé par un coupleur équipé d'une goupille de sécurité. Le mandrin est entratné par le turbine 3 qui reçoit par la canalisation 4 l'air comprimé propulsé par le compresseur 5. La figure 2 représente une vue de upe de l'ensemble des pièces entrant dans la composition de cette machine à fendre le bois. La via 1 montrée de coupe permet de voir les canalisations cylindriques 2 qui conduisent à l'extérieur de la vis l'air comprimé transmis par la canalisation 8 qui passe par le coupleur ou le mandrin 6 ainsi qu'au centre de la turbine 3. La commande d'envoi d5air comprimé s'effectue au moyen de la manette 14. L'augmentation de pression s'effectue par la poignée 15 qui est également utilisée pour actionner le cable 9 du ressort 10 aménagé au centre de la vis et qui sert de régulateur. En effet ce ressort obstrue les cylindres 2. Ces derniers ne sont dégagés par compression du ressort 10 au mye de la poignée 15 que lorsqu'ils sont totalementjmmergés dans le bois à fendre. Ainsi grive à ce dispositif s'opère une meilleure utilisation de l'air comprimé qui n'est jamais rejeté à l'air libre mais toujours projeté entre lavis et le bois pour produire un maximum d'effet. Le raccordement du cible avec lavis et la partie supérieure de la machine s'effectue au point 11. La turbine 3 vue de coupe également est approvisionnée en air comprimé par la colonne 7. Cet air est envoyé en actionnant le contacteur 13 et la poignée d'accélération 12. Un dispositif de blocage est prévu pour une en mise fonctionnement automatique. La vis ne peut tourner que lorsque contacteur et poignée d'accélération sont conJointemens pressés manuellement ou enclanchés en automatique. Afin de consolider l'ossature de la machine des pièces métalliques 16 relient extérieurement la turbine à la colonne 17. De chaque cdté de la turbine, sont fixés des ressorts 18 destinés à servir d'amortisseurs au auancrage téléscopiJues 20 eux-mêmes montés sur rotules 19. Ils sont équipés d'amortisseurs 21 et terminés par une griffe 23 destinée à bloquer le bois. Elle estaidée du bras mobile 22 lui-même équipé d'une griffe. Le système de blocage utilisé est le principe du serre-joint. il s'effectue par simple pression exercée sur la partie supérieure du bras mobile. La figure 3 diffère très peu de la figure 2. La seule différence vient du fait que la canalisation d'air comprimé destinée à alimenter la vis ne passe plus par la turbine mais la contourne. Pour ce faire, quelques aménagements ont été apportés. La canalisation 24 arrondie au maximum, ne présente aucun angle aigu afin d'assurer une meilleure circulation de l'air sous pression qui est réintroduit dans la colonne mobile au mye d'une pièce 25 fixe équipée de roulements. Le raccordement s'effectue au moyen d'un dispositif de porte outil à cliquets. La pièce 25 est reliée a' la turbine à l'aide du support métallique 26. Il est à noter que le cible 9 qui actionne le ressort 10 n'est pas dévié. Il traverse à la fois turbine et mandrin. REVENDICATIONS 1) Outil pneumatique portatif utilisé pour fendre le bois et fonctionnant exclusivement à l'airoemprimé, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - une vis cynique filtée dotée en son centre d'un ressort qui en position comprimée dégage l'ouverture desylindres aménagés en qgincoace et par lesquels est projeté l'air sous pression qui ouvre les valves qui obstruent les trous de sortie d'air. - une colonne qui surmonte la vis et dans laquelle passe à la fois la canalisation destinée à alimenter la turbine fixée sur cette colonne ainsi que la canalisation transmettant l'air dans la vis et le câble permettant d'actionner le ressort fixé dans la vis - deux poignées de commande et de sécurité tant pour le fonc tionnemens de la turbine que de l'air comprimé envoyé dans la vis - de deux bras d'ancrage télescopiques montés sur rotules, équipés d'amortisseurs et terminés par des griffes dont l'une se bloque par simple pression exercée sur la partie supérieure du bras mobile. 2) Machine selon la revendication 1 caractérisée par son bti métallique de conception particulière. C'est une colonne en forme de T terminée en demi-cercle en partie supérieure eteli partie basse par une vis cynique percée de trous. Le mécanisme mettant enaouvement la fraise est regroupé à l'intérieur de laoelonne. 3) Machine selon la revendication 2 caractérisée par le fait de son fonctionnement exclusivement par air comprimé. Il est constitué de deux colonnes d'air comprimé indépendantes. La premi ère descend directement à la vis en traversant la turbine ou indirectement en la contournant. Le raccordement 9 s'effectue par circuit d'air tournant au doyen d'un porte outil à cliquets La seconde canalisation d'air actionne la turbine qui met en mouvement l'axe qui entrasse la vis à laquelle il est relié soit par coupleur avec goupille de sécurité, soit par mandrin cannelé se bloquant soit par blé soit automatiquement par air comprimé. La vis peut etre entraînée par un diS?o3itif de poulies et re courroies qui la relient à l'axe de la turbine. Le mécanisme est également pourvu d'un système d'inverseur. 4) Machine salon la revendication 3 caractérisée par le fait que cet outil pneumatique à forte puissance et pouvant tourner à grande vitesse est équipé pour la sécurité de bras télescopiques montés sur amortisseurs et reliés à la colonne par une -rotule directionnelle elle-meme montée sur amortisasurs. Ce dispositif de sécurité supprime toutes les vibrations et les viocs qui sans lui seraient transmis dans la colonne et au- levier de commsnde tenu par l'utilisateur. 5) Machine selon la revendication 4 caractérisée par le fit que les bras d'ancrage sus-cités sont terminés plr des griffes de blocage utilisées pour serrer le bois à fendre et que le bras mobile qui pivote autour du bras principal est lui-même terminé par une griffe dont le blocage sur le bois s'effectue par simple pression exercée en partie supérieure de ce bras.