Brevet FR2546438A1 — publié le 19841130

La présente invention concerne, d'une manière généra- le, une scie électromagnétique à chantourner du type comportant une lame dont l'une des extrémités est solidari- sée à une plaque susceptible de vibrer sous l'effet d'un électro-aimant alimenté en courant alternatif. Dans les scies connues de ce type, l'autre extrémité de la lame est solidarisée en bout d'un bras à effet ressort revêtant la forme générale d'un U et dont la fonction essentielle est de tendre la lame L'une des extrémités libres du bras est montée sur le bottier renfermant le mécanisme de la scie et l'autre extrémité libre du bras comporte des moyens de solidarisation temporaire de la lame. Outre qu'elle augmente l'encombrement de la scie, la présence de ce bras limite bien évidemment la distance entre le bord du matériau à chantourner et la zone affectée par le chantournage Il serait donc avantageux de pouvoir se passer de ce bras dans des circonstances particulières. Cet objectif est atteint par la présente invention en ce sens qu'elle apporte une scie à chantourner du type précité dans laquelle la plaque vibrante est pourvue d'au moins une masse d'inertie. Cette ou ces masses peuvent être constituées par de petits blocs métalliques qui augmentent l'inertie de la plaque vibrante accroissant ainsi son effet ressort, fonction qui, normalement, est remplie par le bras en U Cet accroissement de l'inertie de la plaque vibrante permet de travailler avec une lame qui n'est réunie qu'à ladite plaque, l'autre extrémité de la lame restant libre On comprend que, dans ces conditions, il est possible de chantourner un matériau sans être limité par la longueur du bras et, également, de chantourner de petites pièces sous un très faible encombrement. Dans les scies électro-magnétiques actuellement con- nues, il est prévu des moyens permettant de faire varier l'écartement entre la plaque vibrante et l'électro-aimant pour modifier, selon les besoins, la puissance des vibra- tions: plus la plaque vibrante est écartée de l'élec- tro-aimant, plus la puissance est faible Jusqu'ici, les moyens permettant de faire varier l'écartement maintiennent le parallélisme entre la plaque vibrante et l'élec- tro-aimant Cela ne permet qu'un faible réglage car ou la plaque vibrante est très près de l'électro-aimant, auquel cas elle vient se coller sur celui-ci et il n'y a plus de vibration, ou la plaque est trop éloignée de l'élec- tro-aimant pour réagir sous l'effet de son action. Selon la présente invention, les moyens permettant de faire varier l'écartement entre la plaque vibrante et l'électro-aimant n'agissent que sur l'un des côtés de ladite plaque. De cette manière, la plaque vibrante est déplaçable entre une position parallèle à l'électro-aimant et une position oblique La partie de la plaque vibrante opposée au côté sur lequel s'exercent les moyens de réglage de l'écartement reste ainsi toujours dans la zone d'action de ce dernier, de sorte que l'on peut davantage jouer sur l'amplitude des vibrations que cela n'était possible avec les dispositifs connus. Dans les scies à chantourner existantes, la plaque vibrante est maintenue en place par saisie de deux de ses côtés opposés dans des pinces appropriées Ces pinces maintiennent convenablement la plaque lorsque la pièce à chantourner est déplacée selon un axe qui leur est perpendiculaire, mais moins efficacement lorsque la pièce à chantourner est déplacée transversalement: en effet, la pièce pousse sur la lame de scie qui transmet cet effort à la plaque vibrante, laquelle a tendance à glisser hors des pinces Il s'ensuit que la base de la lame de scie se décale et que la précision du sciage diminue Pour remédier à cet inconvénient, selon l'invention, les côtés opposés de la plaque vibrante qui sont pincés sont courbes ou forment une ligne brisée et les pinces ont une configuration complémen- taire. De cette manière, lorsqu'une poussée transversale est appliquée sur la plaque vibrante, les côtés de la plaque coincés dans les pinces se bloquent dans le profil complémentaire de ces dernières et la plaque vibrante ne peut glisser. Danms les scies à chantourner connues, il est prévu, au-dessus de la plaque vibrante, un plateau récepteur pour le matériau à chantourner, ledit plateau présentant un trou de passage pour la lame de scie. Pour faciliter le pivotement du matériau à scier sur le plateau récepteur, selon l'invention, ce plateau définit une surface saillant vers le haut en direction dudit trou Le plateau peut, par exemple, être bombé ou être légèrement pyramidal, étant toutefois entendu qu'au voisinage du trou, le plateau peut être plan Cela réduit la surface de contact entre le plateau et le matériau à découper et facilite son déplacement. Bien que la scie selon l'invention offre l'avantage de pouvoir fonctionner sans bras en U, il n'est pas toujours possible de se passer d'un tel bras En particulier, pour effectuer un travail très précis à l'aide d-'une lame fine, la présence d'un bras est nécessaire La scie selon l'invention peut donc en comporter un, du type défini plus haut, mais qui, à la différence des bras antérieurement connus, est composé d'éléments télescopiques Cela permet, d'une part, de contracter au maximum ce bras pour l'embal- lage ou le rangement de la scie et, d'autre part, de le dilater au maximum pour permettre le passage de grandes pièces à chantourner Les propriétés télescopiques du bras en U offrent donc l'avantage de permettre un travail d'autant plus précis que le bras est plus contracté, tout en autorisant un grand dégagement si besoin est. Pour permettre l'utilisation de lames de longueurs très variées ou même de lames cassées, le ou les éléments formant l'âme du bras en U présentent une courbure dont le centre est à l'extérieur -de la zone comprise entre les ailes et l'âme du bras Cela permet, pour une extension ou une contraction réduite de l'âme, d'obtenir des variations beaucoup plus importantes de la distance entre les extrémi- tés des ailes du bras en U et donc entre les moyens de solidarisation temporaire de la lame. Dans une forme d'exécution préférée, l'électro-aimant est inclus dans un boîtier isolant formé d'une coquille et d'un fond, et des flasques isolants sont interposés entre le bobinage et les tôles en E de l'électro-aimant. Outre que cette disposition offre une double isolation, elle simplifie considérablement le montage, réduit les bruits de fonctionnement et évite que des corps étrangers, par exemple, des morceaux de scie cassée, puissent tomber sur l'électro-aimant et le détériorer. Avantageusement, la plaque vibrante est séparée de la face supérieure du boîtier de l'électro-aimant par des moyens amortisseurs qui, de préférence, sont constitués par au moins une lamelle élastique solidaire de cette face supérieure. Une forme d'exécution de l'invention, et des variantes, sont décrites ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective, partiellement éclatée, de la scie à chantourner selon l'invention; les figures 2 a à 2 f représentent diverses formes possibles pour la plaque vibrante; la figure 3 montre, en détail, le plateau récepteur du matériau à chantourner; la figure 4 représente les pièces constitutives de l'aile supérieure du bras en U; la figure 5 représente les pièces constitutives de l'âme du bras en U la figure 6 représente les pièces constitutives de l'aile inférieure du bras en U; la figure 7 montre les deux positions que prennent la scie et les pièces à effet ressort pendant le chantournage, et la figure 8 est une vue éclatée de l'électro-aimant et d'une forme d'exécution possible pour son boîtier. Si l'on se réfère à la figure 1, on voit une scie électro-magnétique à chantourner munie d'un bras en U amovible et dont l'usage est facultatif La scie comprend un boîtier 1 renfermant un électro-aimant schématisé en 2 et au-dessus duquel se trouve une plaque vibrante 3 La plaque vibrante 3 est munie d'un dispositif 4 de fixation temporaire de l'une des extrémités d'une lame de scie 5 dont l'autre extrémité est reçue dans un dispositif 6 de fixation temporaire solidaire d'une lame de ressort 7 La lame de ressort 7 est elle-même montée, avec interposition d'un matériau amortisseur 8, à l'extrémité de l'une des ailes 9 d'un bras en U 10 dont l'autre aile 11 est fixée au boîtier 1 La structure du bras en U 10 sera décrite en détail plus loin. Si l'on en revient à la plaque vibrante 3, on voit qu'elle est coincée, par deux de ses côtés opposés, entre deux pinces 12 et 12 ', avec interposition d'un matériau amortisseur 13-13 ', l'écartement des mâchoires des pinces 12 et 12 ' étant réglable au moyen d'une vis 14. Quatre masses d'inertie 15 sont solidarisées à la plaque vibrante 3. Un plateau 16, adapté à recevoir le matériau à chantourner, est monté audessus de la plaque vibrante 3 et il comporte un trou 17 pour le passage de la lame de scie 5. Comme on le voit, ce plateau comporte, de chaque côté, une oreille 18 dans laquelle est pratiquée une fente 19 en arc de cercle traversée par une vis de blocage 20 On comprend que le plateau 16 peut pivoter et être maintenu dans la position choisie par coopération entre la fente 19 et le couple vis-écrou papillon 20 Par ailleurs, comme il-ressort de la figure 3, le plateau 16 forme une pyramide très plate tronquée au voisinage du trou 17. La mâchoire inférieure de la pince 12 ' se prolonge par une patte 21, représentée en pointillés, comportant une fente 22 avec laquelle coopère une molette 23 Cette molette permet d'élever ou de rabaisser la patte 21 et donc la pince 12 ' et le côté correspondant de la plaque vibrante 3. Si l'on se réfère aux figures 2, on voit que les côtés opposés de la plaque vibrante 3 affectés par les pinces 12 et 12 ', peuvent revêtir diverses formes Ainsi, ces côtés peuvent être bi-concaves (figure 2 a), bi-convexes (figure 2 f), concave et convexe (figure 2 b), faire deux angles rentrants (figure 2 d), deux angles sortants (figure 2 e) ou un angle rentrant et un angle sortant (figure 2 c). Les formes d'exécution que l'on préfère sont celles représentées aux figures 2 a et 2 b A la figure 1, on utilise une plaque vibrante, telle que représentée à la figure 2 a et, comme on le voit, les mâchoires des pinces 12 et 12 ' sont d'une configuration complémentaire à celle des côtés biconcaves de la plaque 3. Comme indiqué plus haut, le bras en U 10 est formé d'éléments télescopiques La structure de ces éléments ressort plus clairement des figures 4 à 6 Ainsi, si l'on se réfère à la figure 4, on voit que l'aile supérieure 9 du bras en U 10 est constituée d'un support 24 pour la lame de ressort 7 et de deux éléments 25 télescopiques Le support 24 présente une fente 26 et les éléments 25 une fente 27 et un perçage 28 On comprend que les éléments sont réunis par passage d'une première vis (non représentée) dans la fente 26 de l'élément 24 et dans le perçage 28 du premier élément , d'une seconde vis 29 dans la fente 27 du premier élément et le perçage 28 du second élément 25, et d'une troisième vis (non représentée) dans la fente 27 du second élément 25 et dans la fente 30 d'une pièce en L 31 appartenant à l'âme du bras en U. Il est bien évident qu'en jouant sur la position des trois vis dans les fentes 26, 27 et 30, on peut plus ou moins contracter ou resserrer les pièces constitutives de l'aile supérieure 9 du bras en U 10. L'âme du bras en U est constituée de deux pièces en L 31 et 31 ' qui sont identiques mais orientées différemment. Il est clair que la pièce 31 de la figure 5 est la même que la pièce 31 de la figure 4 Outre une fente 30-30 ', les pièces 31-31 ' comportent une fente 32-32 ' Entre les pièces en L 31-31 ' est interposée une pièce en Z 33 pourvue d'une fente 34 Les pièces 31, 33 et 31 ' sont réunies par passage d'une vis 35 dans les fentes 32 ', 34 et 32 en vis-à-vis, étant entendu, là encore, que l'on peut faire varier la longueur de l'âme du bras en U en jouant sur la position relative de la vis et des fentes. Comme on le voit, les pièces constitutives de l'âme du bras en U sont légèrement courbes pour la raison indiquée plus haut. L'aile inférieure 11 du bras en U 10 est constituée d'une pièce de raccordement 36 et de deux éléments télesco- piques 37 La pièce de raccordement 36 comporte des oreilles 38 présentant des perçages 39 pour le montage du bras en U sur le boîtier i de l'appareil La pièce de raccordement 36 et les éléments télescopiques 37 sont pourvus chacun d'une fente 40 et d'un perçage 41 Les pièces constitutives de l'aile inférieure du bras en U 10 sont réunies par introduction d'une première vis 42 dans la fente 40 de la pièce de raccordement 36 et le perçage 41 du premier élément 37 et par pénétration d'une seconde vis (non représentée) dans la fente 40 du premier élément 37 et le perçage 41 du second élément 37 Comme dans le cas de l'aile supérieure et de l'âme, la longueur de l'aile inférieure du bras en U 10 peut être réglée en jouant sur la position relative des vis 42 dans les fentes 40. Si l'on se réfère à la figure 8, on voit une forme d'exécution possible pour le boîtier 1 Ce boîtier est constitué par une coquille 43 et d'un fond 44 qui s'encliquette l'un sur l'autre A cette fin, deux parois verticales opposées de la coquille 43 sont pourvues de saillies 45 adaptées à pénétrer à force dans des gouttières de retenue 46 prévues dans le fond 44, tandis que ce même fond comporte -des parois verticales se terminant par des projections en agrafes 47 adaptées à coopérer avec des projections de forme complémentaire 48 prévues dans la coquille 43. Des flasques isolants 49 sont interposés entre la bobine 50 et les éléments en E 51 de l'électro-aimant 2 Ces flasques 49 comportent une partie en saillie 52 adaptée à venir s'encliqueter dans des gouttières de retenue 53 prévues sur le fond 44 La solidarisation finale de l'ensemble est faite à l'aide de vis (non représentées) traversant les gorges 54 du fond 44 et les perçages 55 alignés prévus dans les éléments en E 51. Il est prévu, sur la face supérieure de la coquille 43, une série de lamelles élastiques 56 d'un seul tenant avec la coquille et ayant pour fonction d'empêcher la transmission des vibrations de la plaque vibrante 3 à la coquille 43. Le fonctionnement de la scie selon l'invention est le suivant: Lorsqu'elle est livrée, le bras en U est complètement rétracté, c'est-à- dire que les vis 29 et 42 occupent la position opposée à celle qui est représentée à la figure 1. De son côté, la vis 35 passe par le milieu des fentes 32 ', 34 et 32 Si l'on désire chantourner sans utilisation du bras 10, il suffit de dévisser la pièce de raccordement 36 du boîtier 1 Si, au contraire, on désire laisser en place le bras 10, on règle sa longueur et l'écartement de ses ailes en jouant sur les vis 29, 35 et 42. On insère une lame 5 dans le dispositif de fixation temporaire 4 dépendant de la plaque vibrante 3 et, le cas échéant, dans le dispositif de fixation temporaire 6 dépendant de la lame de ressort 7. Selon la nature et l'épaisseur du matériau à chantour- ner, et le travail à effectuer, on règle la puissance et l'amplitude des vibrations de la lame 5 En ce qui concerne la p issance, on joue sur l'écartement entre la plaque vibrante 3 et l'électro-aimant 2 en remontant plus ou moins la patte 21 à l'aide de la molette 23 Pour ce qui est de l'amplitude, on reserre ou relâche plus ou moins la plaque vibrante 3 dans les pinces 12 et 12 ' en agissant sur les vis 14. Si besoin est, on modifie la position du plateau 16 en desserrant la vis 20, en inclinant le plateau 16 et en l'immobilisant en place par resserrage de la vis 20. La mise sous tension de l'électro-aimant 2, en courant alternatif, provoque, en synchronisme avec les périodes du courant, une succession d'attractions de la plaque 3 et de cessations d'attraction qui se traduisent par une vibration de la plaque 3 L'amplitude de cette vibration est accentuée par l'effet ressort des masses d'inertie 15 prévues sur la plaque vibrante 3 en ce sens que ces masses 15, en augmentant l'inertie de la plaque vibrante 3, amplifient son effet ressort et restituent une force qui est transmise à la lame de scie L'effet ressort est accru par la lame de ressort 7 si l'on utilise le bras 10 Le matériau amortisseur 8 qui peut être formé de mousse de caoutchouc, de feutre, etc évite que les vibrations soient transmi- ses au bras 10 puis réenvoyées, sous forme de vibrations parasites, à la lame 5 On-limite ainsi l'usure prématurée de la lame 5 et les risques de casse. Grâce au maintien correct de la plaque vibrante 3 dans les pinces 12, 12 ', découlant de la forme particulière des côtés opposés de la plaque saisis par les pinces, il est possible de pousser le matériau à chantourner dans les directions matérialisées par les flèches à la figure 1, sans que se décale la plaque vibrante 3 et, par conséquent la lame 5, par rapport au trou 17 du plateau 16. Dans certains cas, il peut être avantageux de régler le bras en U 10 de telle sorte que les moyens de solidarisation temporaires 6 soient légèrement plus près de la verticale passant par le côté de la plaque 3 opposé au bras 10 que les moyens de solidarisation temporaire 4 Il s'ensuit qu'au repos, la lame 5 est penchée en direction de cette verticale Cela permet de donner à la lame 5 une direction verticale lorsque l'on procède au chantournage, le matériau traité venant repousser la lame vers le bras en U. Comme il ressort de la figure 7, chaque vibration fait passer les pièces à effet ressort de la scie (lame de ressort 7, lame de scie 5 et plaque vibrante 3) d'une position haute en retrait vers le bras en U à une position basse projetée. Cela permet aux dents de la scie de piquer dans le matériau lorsqu'elles passent de la position haute à la position basse et de se retirer du matériau lorsqu'elles passent de la position basse à la position haute. La scie selon l'invention est plus particulièrement destinée au découpage dans du bois ou matériau similaire, pour effectuer de la marqueterie, des maquettes, des modèles réduits, mais également au découpage de produits congelés et à l'accomplissement de travaux d'ornement, de décoration ou d'aménagement de locaux d'habitation. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution décrites et représentées En particu- lier, le nombre d'éléments télescopiques composant le bras pourrait être supérieur ou inférieur, les côtés opposés de la plaque vibrante pourrait avoir toute autre forme remplissant une fonction équivalente, etc REVENDICATIONS 1 Scie électro-magnétique à chantourner du type comportant une lame dont l'une des extrémités est solidari- sée à une plaque susceptible de vibrer sous l'effet d'un électro-aimant alimenté en, courant alternatif, caractérisée en ce que la plaque vibrante ( 3) est pourvue d'au moins une masse d'inertie ( 15). 2 Scie selon la revendication 1 comportant des moyens permettant de faire varier l'écartement entre la plaque vibrante et l'électro-aimant, caractérisée en ce que ces moyens ( 21, 23) n'agissent que sur l'un des côtés de ladite plaque ( 3). 3 Scie selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle la plaque vibrante est maintenue en place par saisie de deux de ses côtés opposés dans des pinces appropriées, caractérisée en ce que lesdits côtés opposés sont courbes ou forment une ligne brisée et en ce que les pinces ( 12-12 ') ont une configuration complémentaire. 4 Scie selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 comprenant, au-dessus de la plaque vibrante, un plateau récepteur pour le matériau à découper, ledit plateau présentant un trou de passage pour la lame de scie, caractérisée en ce que ce plateau ( 16) définit une surface saillant vers le haut en direction dudit trou ( 17). Scie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans laquelle l'autre extrémité de la lame est solidarisée en bout d'un bras à effet ressort revêtant la forme générale d'un U, caractérisé en ce que ce bras est composé d'éléments télescopiques ( 24, 25, 31, 33, 31 ', 37, 36). 6 Scie selon la revendication 5, caractérisée en ce que le ou les éléments ( 31, 33, 31 ') formant l'âme du bras en U ( 10) présentent une courbure dont le centre est à l'extérieur de la zone comprise entre les ailes et l'âme des bras en U. 7 Scie selon -l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'électro-aimant ( 2) est inclus dans un boîtier isolant formé d'une coquille ( 43) et d'un fond ( 44) et en ce que des flasques isolants ( 49) sont interposés entre la bobine ( 50) et les éléments en E ( 51) de l'électro-aimant ( 2). 8 Scie selon la revendication 7, dans laquelle la plaque vibrante est séparée de la face supérieure du boîtier de l'électro-aimant par des moyens amortisseurs, caractérisé en ce que les moyens amortisseurs sont constitués par au moins une lamelle élastique ( 56) solidaire de cette face supérieure.