Brevet FR2579921A1 — publié le 19861010

La présente invention concerne un outil portable à moteur, notamment un outil de coupe servant à découper des trous, mais présente de nombreuses caractéristiques appli- cables à d'autres outils de découpage de métaux, comme par exemple une perceuse sensitive. Les outils portables ont une capacité de stockage limitée de liquides de coupe (de refroi- dissement) et doivent économiser ces derniers. Ceci requiert un dispositif de réglage du débit et un dispositif d'arrêt de l'écoulement, qui doivent être simples et d'une utilisa- tion fiable. Les organes de coupe, servant à découper les trous, tendent à projeterle liquide de refroidissement et il est difficile d'obtenir une bonne application du liquide de refroidissement. Conformément à la présente invention il est pré- vu un outil portable à moteur comprenant un bâti, une bro- che d'entraînement montée rotative dans ledit bâti, et un moteur électrique monté sur ledit bâti et entraînant ladite broche, caractérisé en ce que ladite broche comporte des mo- yens servant à supporter, tout en l'entraînant, un organe de coupe de manière à l'écarter d'une position non active, en direction d'une position active, dans laquelle ledit or- gane de coupe découpe le matériau devant être travaillé, un réservoir monté sur ledit bâti et servant à contenir un li- quide de refroidissement, des moyens en forme de canalisa- tion servant à amener le liquide de refroidissement depuis ledit réservoir jusqu'audit organe de coupe, une pompe si- tuée dans lesdits moyens en forme de canalisation, des mo- yens de réglage du débit montés dans lesdits moyens en for- me de canalisation, et des moyens formant soupape agissant de manière à interrompre l'écoulement dans lesdits moyens en forme de canalisation. lorsque ledit organe de coupe se trouve dans ladite position de coupe est amené en direction de ladite position active. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation latéra- le de l'outil, dont une partie du carter et du réservoir pour le fluide de refroidissement a été arrachée; - la figure 2 est une vue détaillée à plus grande échelle montrant la structure de labase magnétique, dans la- quelle les champs magnétiques se renforcent; - la figure 3 est une vue semblable à la figure 2, mais sur laquelle les champs magnétiques s'annihilent; - la figure 4 est une vue en coupe prise sur la figure 2, au niveau de la tige d'un commutateur; - la figure 5 est une vue détaillée montrant la manière dont le levier/la manette actionne l'ensemble d'ai- mants supérieur; - la figure 6 est une vue en coupe prise suivant la ligne 6-6 sur la figure 5; - la figure 7 est une vue en élévation de bout montrant la manette d'avance et l'organe de'coupe, - la figure 8 est une coupe à plus grande échelle de l'organe de coupe servant à découper des trous, du méca- nisme d'avance et de la broche d'entraînement; - la figure 9 est une coupe prise suivant la li- gne 9-9 sur la figure 8; - la figure 10 est une coupe horizontale repré- sentant les détails du mécanisme d'avance de l'outil; - la figure 11 est une coupe de la pompe d'entraî- nement du fluide de refroidissement et du-mécanisme d'avance; - la figure 12 est une coupe prise suivant la li- gne 12-12 sur la figure 11; - la figure 13 est semblable à la figure 12, mais montre le tuyau ouvert pour l'écoulement du fluide de re- froidissement; - la figure 14 est semblable à la figure 8, mais montre le raccordement pour l'écoulement du fluide de re- froidissement en direction du collecteur qui délivre le flui- de de refroidissement à la partie centrale de la broche; et - la figure 15 est une vue de détail à plus gran- de échelle semblable à la figure 11 et montre le raccorde- ment du tuyau au collecteur ainsi que des détails plus pré- cis de la pompe péristaltique. L'outil portatif 10 servant à découper des trous comprend un carter 12 prévu pour un moteur et monté sur une base magnétique 14 et comprenant un réservoir 16 prévu pour un fluide de refroidissement et est fixé à la base, en ar- rière du carter 12. La base magnétique comporte deux ensem- bles d'aimants permanents 26, 28 dont l'un (28) est monté à la partie supérieure de l'ensemble supérieur et est dépla- çable par rapport à l'ensemble inférieur 26. Comme cela est visible sur la vue en coupe, les parties minces 18 sont les aimants permanents, tandis que les plaques épaisses 20 sont constituées en un matériau ferromagnétique, c'est-à-dire de l'acier. Les aimants sont aimantés de telle sorte que les faces, qui sont situées en vis-à-vis, des aimants, possè- dent des polarités identiques comme cela est indiqué sur les dessins. Les aimants et les pièces en acier, disposés en alternance, de l'ensemble inférieur 26 sont reliés les uns aux autres par des tirants 22 s'étendant sur toute la lon- gueur de l'ensemble et à travers les extrémités 24 de la ba- se 4. L'ensemble supérieur est réuni par des tirants 23. Les tirants 22, 23 enserrent la structure 46 formant capteur, qui va être décrite. Lorsque l'ensemble magnétique supérieur 28 est disposé comme cela est représenté sur la figure 2, les aimants supérieurs sont alignés avec les aimants infé- rieurs de même polarité. Ainsi les pièces en acier situées entre les aimants supérieurs et inférieurs sont alternati- vement des pôles nord et sud et ceci crée un champ magnéti- que servant à attirer la base de l'outil contre le matériau ferromagnétique, qui contacte cette base. L'ensemble supé- rieur d'aimants est légèrement plus court que l'ensemble inférieur d'aimants de sorte qu'un certain flux agit toujours même lorsque l'ensemble magnétique supérieur est décalé vers la droite sur une distance convenant pour aligner les ai- mants supérieurs par rapport aux aimants inférieurs de po- larité opposée, comme cela est représenté sur la figure 3, et les champs des ensembles supérieur et inférieur se court- circuitent pour l'essentiel en ne laissant subsister qu'une faible force nette retenant l'outil sur la surface de la piè- ce à travailler. Le décalage de l'ensemble magnétique supérieur 28 par rapport à l'ensemble inférieur 26 est commandé par une manette 30 qui possède une poignée 32 située au niveau de l'extrémité distale des bras de manivelle 34 qui entou- rent le réservoir 16 et qui sont montés de façon à pouvoir pivoter sur l'arbre 36 fixé dans les rails 27 de la partie extrudée 25 de la base (figure 4). La branche courte 38 de chaque bras de manivelle 34 est logée dans une fente40 d'un bloc d'actionnement amagnétique (en aluminium) 42. Le bloc d'actionnement comporte une ouverture centrale allongée 44, à travers laquelle s'étendent la sonde de détection formant capteur 46 et la tige 48 d'un commutateur. L'ouverture al- longée 44 permet de déplacer l'ensemble magnétique supérieur 28 par rapport à l'ensemble magnétique inférieur 26 et par rapport au capteur 46 et à la tige 48. Le bloc amagnétique 42 est muni d'une rainure transversale 50 située sur sa face inférieure et qui permet à une goupille transversale 52 d'être montée transversale- ment à l'intérieur de la tige 48 du commutateur de manière à s'engager dans la gorge 50 lorsque l'ensemble magnétique est actif (comme représenté sur la figure 2). Si l'ensemble magnétique supérieur 28 a été amené sur la droite (figure 3), la rainure est décalée et ne peut pas recevoir la goupil- le 52, et la tige 48 du commutateur ne peut pas être rele- vée dans sa position supérieure de manière à fermer un com- mutateur 54 qui est un commutateur à bascule, dont la poi- gnée de manoeuvre 56 est logée dans le trou 58 ménagé dans la tige du commutateur. Ainsi on notera que l'ensemble ma- gnétique supérieur 28 doit être situé dans la position acti- ve (figure 2) de manière à permettre au commutateur 24 d'être fermé pour brancher le moteur situé dans le carter 12. On notera que le capteur 46 est monté de façon à avoir un déplacement de va-et-vient sur l'extrémité infé- rieure de la tige 48 du commutateur, la goupille ou butée transversale 52 s'étendant à travers le trou 60 ménagé dans le capteur. Ainsi le capteur peut se déplacer par rapport à la goupille 52à l'intérieur de la plage limitée-de dépla- cement permise par la goupille transversale 52 qui est enga- gée dans l'ouverture 60. Le capteur est sollicité vers le bas au moyen du ressort 52 comprimé entre l'extrémité supé- rieure du capteur 46 et la broche 36 s'étendant à travers une fente 64 ménagée dans la tige 48 du commutateur. On no- tera que, dans la position représentée sur la figure 2, le capteur a été repoussé vers le haut par suite de son con- tact avec une surface plane. Comme cela est représenté, ceci permet à la tige 48 du commutateur d'être relevée de maniè- re à fermer le commutateur 54. Si l'on bascule l'outil ou analogue de telle sorte que le capteur ne soit plus repous- sé à l'intérieur de la base par suite de son contact avec une surface d'une pièce à travailler, le ressort 62 repous- se le capteur vers le bas hors de la base et ceci entraîne que l'ouverture 60 tire la goupille 52 vers le bas ainsi que la tige 48 du commutateur,ce oui actionne la manette 56 du commutateur à bascule en déclenchant le commutateur 54 et en débranchant le moteur. Lorsque l'ensemble magnétique est disposé comme cela est représenté sur la figure 2 et que le capteur est rétracté, on peut brancher le moteur en soulevant le bouton 49 situé sur la tige 48 du commutateur. Pour arrêter le mo- teur, on enfonce le bouton 49. L'ensemble magnétique supé- rieur est actionné à l'aide d'un levier d'actionnement 30. Le levier est verrouillé soit dans la position dans laquelle l'aimant est excité (figure 2), soit dans la position dans laquelle l'aimant est désexcité (figure 3), au moyen d'un dispositif de verrouillage qui comporte l'organe de verrouil- lage en forme de U 66. La base du U s'étend & l'intérieur des fentes ménagées dans les bras de manivelle 34 et les branches de l'extrémité ouverte sont introduites en 68 de manière à s'engager soit dans la fente 70 correspondant au mode "branché", soit dans la fente 72 correspondant au mode "débranché", qui sont ménagées dans la plaque latérale 74 (figure 1). Les extrémités rentrées 68 sont sollicitées par un ressort de traction 76 de manière à s'engager dans l'une ou l'autre des fentes. Lorsque l'on désire passer du mode "branché" au mode "débranché" ou du mode "débranché" au mode "branché", on tire en arrière la pièce transversale 66 de l'organe de verrouillage de manière à faire sortir les extré- mités 68 hors de la fente et à permettre l'actionnement du levier. Lorsque l'on relâche la pièce transversale 66, le ressort 76 rétracte les extrémités 68 de l'organe de ver- rouillage à l'intérieur de la fente appropriée. Le moteur situé dans le carter 12 entraîne une broche 78 (figure 8) montée rotative dans un palier 80 et dans un palier supérieur (non représenté). La broche n'est pas déplaçable axialement. Une douille d'avance 82 est mon- tée sur la broche de manière à avoir un déplacement axial par rapport à cette dernière. La douille comporte une pla- que 84 s'étendant vers l'arrière et qui est fixée à la douil- le au moyen de ressorts de compression 86 sollicitant la pla- que et la douille vers le haut en direction de la limite su- périeure de sa course, telle que déterminée par le contact de la douille avec le manchon 88 et/ou avec la plaque 90. La douille 82 comporte un logement 92 qui sert à retenir l'organe de coupe et qui est monté rotatif dans la douille. L'extrémité supérieure du logement 92 est munie d'une piste pour un roulement à billes 94. La douille est munie de pistes supérieure et inférieure 96, 98 contactant les billes 94 de manière à supporter une charge dans un sens ou dans l'autre. La piste inférieure est sollicitée vers le haut par le joint torique 100 comprimé par la bague 102 vis- sée dans la douille 82. Le logement 92 comporte trois perçages transver- saux servant à recevoir des billes de retenue 104 qui con- tactent la gorge 106 ménagée dans le corps tubulaire de l'or- gane de coupe 108. Ces billes sont maintenues en contact par la came 110 dans la partie intérieure supérieure du collet de dégagement 112 qui est repoussé vers le haut par le res- sort 114 comprimé entre la bride intérieure 116 du collet de dégagement et la bague d'encliquetage brusque 118 fixée dans l'extrémité inférieure du logement. On notera que la came 110 possède en réalité une section cylindrique 120 qui contacte les billes lorsqu'elles sont dans la position opé- rationnelle, dans laquelle elles contactent la gorge de l'or- gane de coupe. Cette partie plate sur la rampe empêche qu'une quelconque force créée n'agisse en retour sur la ram- pe et ne déplace cette dernière de manière à libérer les bil- les et par conséquent supprimer l'action de serrage exercée sur l'organe de coupe. On tire vers le bas le collet de déplacement 112 à l'encontre de la sollicitation du ressort 114 de manière à tirer la came 110 en l'abaissant de manière à dégager les billes de retenue 104. Ceci libère l'outil. Le fait de ti- rer vers le bas le collet de dégagement n'est pas aussi com- mode que de le repousser vers le haut de manière à le déga- ger, mais il s'est avéré que la formation de copeaux pour- rait repousser le collet de dégagement vers le haut et en- traîner une libération de l'outil. C'est pourquoi il est pré- férable d'utiliser une traction vers le bas pour obtenir le dégagement. Il est prévu des moyens pour entraîner en rota- tion la bague filetée 102 à l'intérieur de l'espace appa- remment inaccessible situé dans la douille d'avance 82. Lors- que l'on retire l'organe de coupe 108, on peut repousser le collet de dégagement 112 vers le haut en direction de la ba- gue, mais ce collet ne peut pas atteindre réellement la ba- gue étant donné que le joint torique 122 agit & la ma- nière d'une entretoise empêchant les ergots 124 situés sur l'extrémité supérieure du collet de dégagement de s'engager dans les fentes 126 ménagées dans le bord inférieur de la bague 102. Lorsqu'il est souhaitable de faire tourner la ba- gue, on retire le joint torique 122 de manière à permettre au collet de dégagement d'être relevé suffisamment haut pour que les ergots 124 s'engagent dans des fentes 126 ménagées dans la bague et agissent à la manière d'une clé à écrous pour faire tourner la bague. Une fois que la bague a tourné suffisamment de manière à comprimer le joint torique 100 afin de charger la piste inférieure 98 on remet en place le joint torique formant entretoise 122, comme cela est repré- senté. L'outil de coupe possède une gorge intérieure rece- vant une clavette d'entraînement 128 fixée sur la broche 78. La clavette entraîne l'organe de coupe. Le déplacement descendant de la douille d'avance 82 (et de l'organe de coupe) est réglé au moyen du levier vissé dans la douille 132 du levier, la goupille d'en- traînement 134 (figure 10) étant maintenue captive avec ses extrémités logées dans le levier 130 et dans l'arbre trans- versal 136. L'arbre transversal peut faire saillie d'un cô- té ou de l'autre du carter tout en étant limité dans son dé- placement transversal par rapport au carter par la goupille de limitation 138 vissée à travers le manchon 140 dans la gorge ou le renfoncement 142 ménagée dans l'arbre transver- sal. L'arbre transversal 136 est claveté sur le manchon 140 au moyen d'une clavette 143 qui est montée à force dans la rainure de clavette ménagée dans le manchon 140. Le manchon 140 fait partie du mécanisme d'action- nement en forme de fourche de la douille 82. Ainsi les deux bras 144 de la came d'actionnement enserrent la broche et la partie supérieure de la douille de manière à contacter cette dernière (figure 10) de sorte que, lorsque l'on dépla- ce le levier 130 dans le sens des aiguilles d'une montre (fi- gure 1), les extrémités des cames 140 exercent vers le bas une pression sur la douille 82, en sens opposé du ressort 86, afin d'abaisser la douille. Ceci provoque l'abaissement de l'organe de coupe et du logement de retenue de manière à faire avancer l'organe de coupe à l'intérieur du matériau devant être usiné. Le centre du trou devant être découpé est indiqué par la pointe ou le capteur 146, qui s'étend vers le bas, est chargé par un ressort et fait saillie à partir de l'ex- trémité inférieure de la broche. Le capteur 146 est repous- sé vers le bas par le ressort 148 comprimé entre l'épaule- ment intérieur ménagé dans le perçage central de la broche et l'extrémité supérieure de la pointe et peut se déplacer vers le haut à l'encontre de la sollicitation du ressort 148 lorsque l'outil est positionné sur la pièce à travailler. Le capteur ne peut pas ressortir hors de la broche au-delà de la position représentée, étant donné que la butée de li- mitation 50 fixée dans la broche contacte l'extrémité de la gorge située sur la face du capteur. Le fluide de refroidissement est envoyé à l'inté- rieur de l'organe de coupe à partir du réservoir 16 par l'in- termédiaire d'un tuyau en matière plastique 152 monté à l'in- térieur de l'organe de coupe et s'étendant jusqu'au coin in- férieur droit (figure 2) de sorte que si la machine est mon- tée en position verticale, l'extrémité du tuyau est située au niveau du point inférieur du réservoir. Le tuyau en ma- tière plastique s'étend à l'intérieur du carter devant une came rotative 154 montée dans le carter et munie d'une ex- trémité de manoeuvre située à l'extérieur du carter (figure 11). La came 154 comprime le tuyau 152 par l'intermédiaire de la plaque d'usure métallique 156 de manière a éviter un sectionnement ou une usure du tuyau. On peut faire pivoter la came 154 de manière à pincer le tube comme cela est dési- ré de manière à régler le débit de l'écoulement de fluide de refroidissement envoyé à l'organe de coupe. Par consé- quent la came fonctionne à la manière d'un organe de régla- ge du débit. Le tuyau passe ensuite entre un tampon élasti- que 158 porté par la plaque d'actionnement 84 et une partie en surplomb fixe 160 du carter de sorte que, lorsque l'or- gane de coupe est dans sa position la plus haute, (dans la- quelle il ne travaille pas), le tuyau 152 est serré par pin- cement. Lorsque l'on actionne le levier d'avance 130, le tam- pon élastique 158 est écarté du tuyau 152 et le fluide de refroidissement peut circuler comme représenté sur la figu- re 13. Lapompe d'entraînement du fluide de refroidissement est une pompe péristaltique qui comporte une partie courbe 161 contre laquelle le tuyau 152 est pincé au moyen d'une came ou d'un galet excentrique 162, de manière à réaliser l'action de pompage péristaltique. L'extrémité du tuyau 152 est raccordée, en 164, à un collecteur 166 (figure 8) entre les joints toriques supérieur et inférieur 168, 170 de ma- nière à communiquer avec le perçage transversal 172 ménagé dans la broche de manière à amener le fluide de refroidis- sement jusqu'au perçage axial 174 ménagé dans la broche et l1e faire descendre, à travers un renfoncement situé dans le capteur 146, jusqu'à l'intérieur de l'organe de coupe. Avec cet agencement aucun fluide de refroidissement ne circule avant que l'organe de coupe soit déplacé à partir de sa po- sition supérieure. La structure permet de régler le débit conformément aux exigences requises afin de faire démarrer l'opération de coupe. REVENDICATIONS 1. Outil portable à moteur comprenant un bâti, une broche d'entraînement (78) montée rotative dans ledit bâti, et un moteur électrique monté sur ledit bâti et en- traînant ladite broche, caractérisé en ce que ladite broche (78) comporte des moyens (82, 92, 102) servant à supporter, tout en l'entraînant, un organe de coupe de manière à l'écar- ter d'une position non active, en direction d'une position active, dans laquelle ledit organe de coupe découpe le ma- tériau devant être travaillé, unréservoir (16) monté sur ledit bâti et servant à contenir un liquide de refroidisse- ment, des moyens en forme de canalisation (152) servant à amener le liquide de refroidissement depuis ledit réservoir jusqu'audit organe de coupe, une pompe (161, 162) située dans lesdits moyens en forme de canalisation, des moyens (154) de réglage du débit montés dans lesdits moyens en for- me de canalisation, et des moyens formant soupape (158, 160) agissant de manière à interrompre l'écoulement dans lesdits moyens en forme de canalisation lorsque ledit organe de cou- pe se trouve dans ladite position inactive, et à permettre l'écoulement lorsque ledit organe de coupe est amené en di- rection de ladite position active. 2. Outil portable d'alimentation en énergie selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite broche (78) est située sur l'avant dudit bâti et que ledit conteneur (16) est situé sur l'arrière dudit bâti, que ledit outil est nor- malement utilisé dans une position horizontale, que ledit conteneur (16) est conformé de telle sorte que sa paroi ar- rière est inclinée vers le haut et vers l'avant à partir de la partie inférieure arrière du conteneur lorsque ledit ou- til est dans ladite position horizontale, ce qui a pour ef- fet que ladite partie inférieure arrière du conteneur cons- titue le point bas du conteneur lorsque ledit outil est uti- lisé dans une position verticale alors que ladite broche en constitue la partie la plus élevée, lesdits moyens en forme de canalisation (152) s'étendant jusqu'à ladite partie infé- rieure arrière dudit conteneur. 3. Outil portable à moteur selon l'une des reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite broche (78) comporte un perçage axial (174) et que ledit liquide de re- froidissement est amené jusqu'audit perçage. 4. Outil portable à moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite broche (78) est fixée axia- lement dans ledit bâti, qu'un collecteur (166) pour le li- quide de refroidissement entoure ladite broche, que lesdits moyens en forme de canalisation (152) sont raccordés audit collecteur et qu'un perçage transversal (172) est ménagé dans la broche de manière à communiquer avec ledit collec- teur (166) et avec ledit perçage axial (174). 5. Outil portable à moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (104) per- mettant de fixer ladite broche à un organe de coupe (108) servant à percer des trous et dont les couteaux proprement dits sont disposés sur un cercle de manière à réaliser une entaille circulaire, ledit liquide de refroidissement étant amené par l'intermédiaire dudit perçage axial au centre du- dit organe de coupe. 6. Outil portable à moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens en forme de canali- sation (152) sont constitués par un tuyau flexible et que ladite pompe (161, 162) est une pompe péristaltique. 7. Outil portable à moteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens (154) de commande du débit pincent ledit tuyau. 8. Outil portable à moteur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une douille non rotati- ve (82) d'avance de l'organe de coupe, qui est montée sur ladite broche (78), des moyens (86) sollicitant ladite doui] le de manière à amener ledit organe de coupe dans la dispo- sition inactive, lesdits moyens en forme de soupape (158, i60) agissant entre ladite douille et ledit bâti de manière à aplatir ledit tube lorsque ledit organe de coupe est dans ladite position inactive. 9. Outil portable à moteur, comportant un bâti, une broche d'entraînement montée rotative à l'intérieur du- dit bâti et des moyens pour raccorder un organe de coupe ser- vant à percer des trous, à l'aide d'une broche, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir (16) prévu pour le liqui- de de refroidissement de l'organe de coupe, qui est monté sur ledit bâti, et des moyens (152, 166, 172) servant à ame- ner le liquide de refroidissement depuis ledit réservoir jus- qu'à ladite broche, dans une position centrée à l'intérieur desdits moyens de raccordement (82, 92, 102). 10. Outil portable à moteur selon la revendica- tion 9, caractérisé en ce que ladite broche (78) ne se dé- place pas axialement et que lesdits moyens de raccordement (82, 92, 102) se déplacent axialement par rapport à ladite broche, et qu'il est prévu des moyens (86) sollicitant les- dits moyens de raccordement dans une position écartée dudit matériau, dans lequel un trou doit être découpé. 11. Outil portable à moteur selon la revendica- tion 10, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens en for- me de soupapes (158, 160) servant à interrompre l'envoi du liquide de refroidissement lorsque lesdits moyens de raccor- dement sont situés dans ladite position. 12. Outil portable à moteur selon la revendica- tion 11, caractérisé en ce que lesdits moyens d'amenée com- prennent un tuyau souple (152), un organe (154) de réglage du débit et une pompe (161, 162). 13. Outil portable à moteur selon la revendica- tion 12, caractérisé en ce que ledit organe (154) de comman- de du débit comprime ledit tuyau (152). 14. Outil portable à moteur selon la revendica- tion 12, caractérisé en ce que lesdits moyens en forme de soupapes aplatissent ledit tube (152) de manière à interrom- pre la délivrance du liquide de refroidissement.