Brevet FR2539345A1 — publié le 19840720

La présente invention concerne un porte-outil rotatif à entraînement par liaison flexible et à vitesse de sortie différente de la vitesse d'entrée. I I. permet l'usinage de parties de pièces d'accès difficile ou sous des angles différents, en le maintenant à la main ou à l'aide d'un support approprié fixe ou mobile. Le porte-outil rotatif permet de constituer l'équivalent d'une machine à meuler, à percer ou plus généralement à usiner. Relié à une source d'énergie, la plupart du temps rotative ou alternative par une liaison flexible d'entraînement de longueur déterminée, il procure maniabilité et souplesse. L'adaptateur d'entrée est accouplé à la source d'énergie, un moteur électrique par exemple, par son arbre d'entrée que l'on immobilise, à l'intérieur du mandrin d'entraînement du moteur électrique. La liaison flexible est essentiellement composée d'un cable flexible, protégé par sa gaine et de longueur appropriée pour effectuer les travaux d'usinage requis. Le porte-outil rotatif comprend, généralement, une poignée destinée à la manoeuvre de l'outil tournant, un arbre d'accouplement, cannelé ou non, permettant la liaison directe entre le câble flexible et le mandrin du porte-outil. Lorsque l'outil, fixé sur ledit mandrin doit tourner très vite, dans le cas d'un meulage par exemple, il est nécessaire que la source d'entraînement tourne elle-même très vite. Or, ladite source, de par construction, est limitée dans sa vi-tesse maximum et ne peut, dans bien des cas, assurer une vitesse très élevée D'autre part, le câble flexible amené à tourner à grande vitesse sernd sa longévité diminuée par une usure prématurée. Des éléments internes, tels que roulements, bagues de serrage qui composent ce porte-outil rotatif sont amenés également à se détériorer rapidement. Les objectifs principaux visés par l'invention sont d'une part de pouvoir entaîner le cable flexible à une vitesse non préjudiciable à sa longévité et d'autre part, multip#lier la vitesse, dans des proportions suffisantes pour les travaux à effectuer et ceci au niveau de la pièce formant le support de l'outil. La présente invention a pour objet un porte-outil rotatif B entraînement par liaison flexible et à vitesse de sortie différente permettant d'entraîner l'outil d'usinage, fixé sur le mandrin dudit porte-outil à une vitesse déterminée et différente de la vitesse de rotation du câble flexible, lui-meme relié directement à la source d'entaînement. A cet effet, le porte-outil rotatif selon l'invention se caractérise en ce qu'il comprend un mécanisme de modification de vitesse destiné à obtenir, à partir d'une vitesse d'entrée donnée par la rotation du câble flexible, une vitesse de sortie différente et dont les composants peuvent être interchangés de façon à couvrir une large gamme de vitesses d'usinage. Selon le mode de réalisation décrit du porte-outil rotatif selon l'invention, la poignée comprend une transmission mécanique, 'ssentiel le- ment composéed'un engrenage planétaire ec d'un engrenage satellite,- solidaire en entrée du cable flexible et en sortie du mandrin porte-outil. Le porte-outil rotatif selon l'invention permet donc d'entraîner les outils d'usinage utilisés à des vitesses élevées, tout en conservant pour le cable flexible une vitesse de rotation relativement faible. On peut ainsi augmenter avantageusement la longévité du câble flexible et éviter, sa détérioration prématurée ainsi que celle d'éléments constituants le porte-outil rotatif proprement dit tels que roulements-à billes, bagues de serrage... Le porte-outil rotatif selon. l'invention peut être soit manoeuvré à la main, soit fixé sur un support de façon à orienter l'outil d'usinage convenablement et procéder à des travaux dans des endroits d'accès difficiles pour des machines plus volumineuses ou à poste fixe. Par ailleurs, ses caractéristiques et qualités lui confèrent des performances supérieures à celles des porte-outils rotatifs à vitesse unique existants, de même qu il laisse espérer une grande fiabilité et une large gamme d'applications. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description ci-après effectuée à titre d'exemple non limitatif sur un mode d'exécution- en référence au dessin annexé dans lequel La figure unique est une vue schématique longitudinale en coupe du porte-outil rotatif selon l'invention dans une variante à multiplication de vitesse. Le porte-outil rotatif, généralement référencé par 1 se compose essentiellemènt d'une poignée 2 et d'une tête porte-outil 3 assemblées entre elles ou fixées l'une à l'autre de façon amovible. Le câble flexible 4 entouré de sa gaine de protection 5 et de longueur déterminée est monté solidaire de l'arbre d'entrée .6 d'un adaptateur d'entrée 7. Ledit câble 4 traverse longitudinalement le conduit d'entrée 8, de forme tubulaire, de la poignée 2. La gaine de protection 5 fixée aux parois du conduit 8, en la vissant par exemple, pénètre d'une longueur appropriée dans la poignée 2 permettant ainsi d'accoupler ladite poignée au câble flexible 4 en vue de la transmission du mouvement. La tête 3 renferme une transmission mécanique, généralement référencée par 9, qui comprend essentiellement un engrenage planétaire 10 entraînant l'engrenage satellite 11. Ledit planétaire 10, mis en place par emboîtement à l'intérieur d'un roulement à bille par exemple, vient s'accoupler au câble flexible 4, dont l'extrémité est adaptée et conformée pour pouvoir entraîner la transmission mécanique 9 dans son mouvement de rotation. Le satellite 11, disposé tangentiel lement et à l'intérieur du planétaire 10 est fixé -par emboîtement à l'intérieur d un roulement à -billes par exemple, en son centre à l'arbre de sortie 12 de la tête porte#-mandrin 3. Le mandrin 13, autobloquant ou non, est fixé de façon classique, vissé par exemple, sur ledit axe 12 et vient bloquer l'outil d'usinage 14. Pour Itentraînement du porteoutil, l'arbre d'entrée 6 est engagé et bloqué dans les mâchoires du mandrin d'entraînement d'un moteur électrique, par exemple, constituant la source d'énergie rotative. Le câble flexible 4, solidaire de l'arbre d'entrée 6 tourne à la même vitesse que le moteur électrique. Le planétaire 10 relié directement du câble flexible 4 tourne également à vitesse identique. L'engrenage satellite 11 par contre, -de diamètre inférieur, tourne plus vite que le planétaire 10. Le rapport des vitesses est égal au rapport du nombre de dents des engrenages 11. Le mandrin 13, solidaire du satellite 11 par l'intermédiaire de l'arbre de sortie 12 tournera à vitesse égale à celle du satellite donc à vitesse supérieure à celle de la source d'énergie. Suivant un autre mode- de réalisation du porte-outil rotatif selon l'invention, la transmission mécanique 9 peut être inversée et disposée de façon que l'engrenage satellite 11 et l'engrenage planétaire 10 soient respectivement solidaires du câble flexible, en entrée, et du mandrin porte-outil 13, en sortie. Cette configu-ration permet d'obtenir le rapport inverse, c'est-à-dire une vitesse de sortie inférieure à la vitesse d'entrée. On comprendra que la transmission mécanique à engrenages telle que représentée permet de réaliser la réduction ou la multiplication dans un volume restreint compatible avec les dimensions d'un instrument à tenir dans la main. Diverses modifications et variantes directes des moyens décrits ci-dessus s'avèrent possibles tout en restant dans le cadre et l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Porte-outil rotatif à entraînement par liaison flexible et à vitesse de sortie différente de la vitesse d'entrée, permettant l'usinage de pièces d'accès difficile ou sous des angles différents en les maintenant à la main ou à l'aide d'un support approprié fixe ou mobile, caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme à engrenages réalisant la modification de vitesse entre l'entrée et la sortie et en ce que le corps du porte-outil est formé d'une part d'une poignée (2) dans laquelle est engagé le câble flexible (4) de transmission du mouvement et d'autre part une tête porte-mandrin (3) désolidarisables l'une de l'autre. 2. Porte-outil rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de modification de vitesse est une transmission mécanique (9). 3. Porte-outil rotatif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les composants de- la transmission mécanique sont essentiel lement un engrenage planétaire (10) et un engrenage satellite (11) 4. Porte-outil rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le câble flexible (4) pénètre à l'intérieur de la poignée (2) par le conduit d'entrée (8); 5. Porte-outil rotatif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la gaine protectrice (5) est fixée sur les parois intérieures du conduit d'entrée (8). 6. Porte-outil rotatif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mécanisme de modification de vitesse est solidaire, en sortie, du mandrin porte-outil (13), par I # i l'intermédiaire de l'arbre de sortie (12), fixé de façon appropriée, à l'intérieur de la tête porte-mandrin (3).