Brevet FR2661314A1 — publié le 19911031

CANNE TELESCOPIQUE A OUTIL DE COUPE ORIENTABLE ET MOTORISE La présente invention concerne le domaine des outils de coupe et en particulier des sécateurs actionnés par moteur. Il existe déjà de nombreux appareillages de ce type, à commande pneumatique, ou électrique utilisant divers dispositifs mécaniques d'actionnement des lames de coupe ; tels que train reducteur de vitesse avec moyens mécaniques de transmission du type vis-écrou agissant sur la lame mobile par l'intermédiaire d'une biellette. Voir demande de brevet français N 2614568, ou du type roue et vis sans fin à galets excentriques en action sur une came ou biellette. Voir demande de brevet français N 2580215 et européen N 0220995. Ces appareillages ont évolué pour mieux traiter les problèmes de la coupe tels que ; coincement de la lame, rappel de la lame en fin de course ou modulation de la vitesse, de la course et des efforts de coupe en fonction de la dimension, de la forme et de la nature de l'objet à couper. L'ensemble de ces problèmes liés à la coupe proprement dite sont aujourd'hui assez bien résolus mais ils intéressent des appareillages de type professionnel relativement chers et peu accessibles au marché grande diffusion. De plus, ces appareillages conçus pour le travail répétitif et intensif sont mal adaptés aux divers travaux de jardinage ou il est souvent intéressant de pouvoir couper à distance variable des buissons epineux à mi-hauteur ou au ras du sol sans se baisser, de tailler une vigne disposee en tonnelle ou tailler des branches d'arbre sans la manipulation d'échelle, de faire des coupes sélectives dans un taillis sans être oblige d'y penetrer. Un but de la presente invention est de remédier à ces inconvénients ou insuffisances pour ameliorer les conditions de travail. Un objet de l'invention est de transformer le sécateur motorisé pour le rendre modulaire afin que la partie mecanique devienne indépendante mais adaptable à des moteurs ou perceuses visseuses du commerce par l'intermédiaire d'une canne télescopique favorisant la position rapprochée ou éloignée de l'outil suivant le travail à effectuer. Un autre objet de l'invention est de proposer une canne telescopique à outil de coupe orientable pour mieux atteindre les objets à couper. L'ensemble de l'appareil étant apte à être realisé dans une version portable autonome. Un autre objet de l'invention est d'avoir un appareil dont le fonctionnement permet d'une part le réglage manuel de l'outil pour un choix d'ouverture et d'efforts de coupe des lames et d'autre part un mode de tranchage par effet d'articulation elastique dont le but est de favoriser la coupe tout en consommant moins d'énergie. La Canne Télescopique à Outil de Coupe Orientable et Motorise est notamment remarquable par le fait qu'elle est modulaire et comprend quatre parties distinctes. a) En tête, l'outil de coupe tel que sécateur b) Un corps central comprenant des mécaniques c) Une canne télescopique avec arbre de commande télescopique b) Une motorisation genre perceuse visseuse. L'outil de coupe tel que sécateur est caracterise par le fait qu'il peut être interchangeable par démontabilité au niveau de fixations situees sur le corps central. I1 se compose de deux lames sécateur, elles-mêmes interchangeables, montées sur deux bras articules entre eux. L'un est immobilise en rotation par deux fixations situées sur le corps central. L'autre bras, comprenant une articulation à butees élastiques à mi-rayon et une fente de glissement ou de roulement curviligne à son extrémité, est lié par cette même fente à un galet d'un organe mobile. Lequel galet dans son mouvement provoque le déplacement du bras soit pour ouvrir soit pour fermer les lames du sécateur. Le bras mobile du sécateur est doté à mi-rayon d'une articulation secondaire laquelle est limitée dans son déplacement par butées caoutchouc ou ressort. Cet avantage technique permet à la lame de coupe dans son déplacement mécanique de moduler sa propre course en fonction de l'effort rencontre au niveau du tranchage. Cette technique permet dans l'opération d'écrasement du caoutchouc ou du ressort d'at ténue les contraintes mécaniques en ecretant les surcouples tout en donnant des effets d' accélération dans le tranchage lors de la detente du caouthouc ou ressort préalablement comprimé. Outre le fait d'ameliorer les conditions de coupe il faut aussi considérer un gain d'Q- nergie qui dens le cas d'appareil autonome fonctionnant sur batterie, est très appreciable. Le corps central, sur lequel est fixé l'outil de coupe secateur, est caractérisé par le fait qu'au niveau de sa fixation avec la canne telescopique il reçoit l'arbre moteur, lequel peut être repris par un accouplement élastique lié à un renvoi d'angle et à un train reducteur de vitesse agissant sur un organe mobile monté rotatif sur un axe fixe, le dit organe mobile portant un galet excentrique pouvant coopérer avec une surface de came portée par le bras mobile du secateur. Ce dernier, suivant le sens de rotation de l'organe mobile commande la fermeture et/ou l'ouverture des lames secateur. L'utilisation du renvoi d'angle a pour objet d'une part, de pouvoir assurer suivant le cas une première réduction de vitesse de rotation et d'autre part de pouvoir orienter l'outil sur son axe transversal, un verrouillage par vis à un quart de tour maintient la position choisie. La canne télescopique de l'appareil est l'intermédiaire essentiel qui lie le moteur et le corps central muni de l'outil de coupe. De section circulaire ou de preference exagonale, la canne, constituée de deux tubes emmanchés, comprend deux fixations, l'une sur le corps central, l'autre sur le moteur ou perceuse visseuse. En son milieu, au niveau de l'emmanchement, une poignée de commande à un quart de tour actionne une vis montee sur une bague fendue, laquelle par effet de pincement assure la solidarisation des deux tubes de la canne quelque soit la position dans la plage de réglage de la longueur de canne. A l'intérieur de la canne, un arbre télescopique lie l'arbre de sortie moteur et l'entrée d'arbre du boitier central par accouplement élastique ou cardan. Lequel arbre est constitué de deux tubes profiles de préférence exagonaux emmanches glissant libre l'un dans l'autre et suivant automatiquement le réglage de longueur de canne, appareil au repos. Le moteur est generalement représente par une perceuse visseuse du commerce qui comprend tous les moyens de commande dont un sécateur motorisé a besoin. A savoir - Choix de la vitesse de travail - Commande de la variation de vitesse en fonction de l'écra- sement du bouton poussoir, - Commande du changement de sens de rotation de l'arbre de sortie, - Commande de la limitation du couple de sortie de l'arbre. Ces perceuses visseuses du marche existent de différentes sortes : à commandes pneumatique ou electrique, soit liés au réseau électrique, soit autonomes et alimentees par batterie interchangeables ou rechargeables sur place. D'autres caracteristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre et des dessins annexes concernant un mode de realisation préférentiel nullement limitatif, en se référant aux figures, où - Les figures 1 et 2 sont des vues en plan de la Canne Té lescopique à Outil Orientable et Motorisé avec une coupe partielle dans le plan des axes (26 - 21). - La figure 3 est une vue de dessus de la Canne Télescopique à Outil Orientable et Motorisé avec une coupe partielle passant par les axes (6, 11, 5). - Les figures 4a et 4b sont des vues en plan de l'outil de coupe avec sa roue rotative (17) et illustrant les deux positions extrêmes de la lame de coupe mobile ainsi que deux solutions d'articulation élastique montée sur l'axe (11). - Les figures 5 et 6 illustrent deux exemples d'utilisation de la Canne Télescopique à Outil Orientable et Motorise. Comme on le voit sur les figures 1, 3, l'outil de coupe est ici représenté par un sécateur. Il se compose de deux lames sécateur (1, 2) montees sur deux bras (3, 4) articulés sur un axe (5), l'un est immobilisé en rotation autour de l'axe (6) par deux fixations dont l'une est situee sur l'axe (6) avec circlips (7) et l'autre représenté par la vis (8) qui par serrage d'un quart de tour pince le bras (4) sur la pièce de base (9) du corps central. L'autre bras (3) mobile se prolonge par un bras secondaire (10) semi-articulé sur ce même bras (3) autour de l'axe (11). La figure 4 montre deux versions a et b d'articulation élastique ou un ergot (12) d'un des bras est pris en sandwich par deux butées caoutchouc (13 - 14) appartenant à l'autre bras. Cette articulation de type élastique permet d'absorber les surcouples lors du tranchage par effet de déphasage momentane entre le mouvement moteur et le mouvement des lames. Le bras (10) comprend une fente curviligne (15) dans laquelle se déplace le galet (16) de la roue rotative (17) qui reçoit le mouvement moteur de la roue dentée (18) avec qui elle est liée. Le tout tournant sur l'axe fixe (6) solidaire de la pièce de base (9). L'organe mobile en rotation (17, 18) suivant la flèche F, communique un mouvement de va et vient aux lames sécateur. Cette cinématique montrée aux figures 4a, 4b est caractérisée par le fait que dans la phase travail, c'est à dire dans la fermeture des lames (arc GDE), le bras de levier à mi-course des lames est deux fois plus long que dans la phase d'ouverture (Arc ECG), c'est à dire AD = 2 x AC et que le temps d'ouverture des lames est plus court que le temps de fermeture. Arc GDE > Arc ECG. Suivant les figures 1 et 3 la roue dentée (18) reçoit son mouvement de la vis sans fin (19) laquelle à son tour reçoit son mouvement du renvoi d'angle (20). Ce renvoi d'angle (20) a deux fonctions La première celle de pouvoir permettre la rotation de l'en- semble mécanique autour de son axe (21) dans le but d'orienter l'outil de coupe d'un certain angle pour la configuration de travail choisie par l'opérateur et la seconde fonction, servir de fixation pour la canne telescopique (28) au niveau de l'arbre d'entrée (26) par action de la vis (27) sur le corps fendu du boitier renvoi d'angle (20) lequel solidarise la canne (28) de profil hexagonal par effet de pincement. L'action de vissage d'un quart de tour par la vis (22) immobilise la position angulaire choisie en serrant ensemble le renvoi d'angle (20) et l'équerre (23) laquelle comprend une lumière semi-circulaire (24) autorisant un débattement angulaire de 950 par la combinaison de la deuxième position possible de la vis (22) dans le trou taraude (25). Cette equerre (23), partie intégrante de la pièce de base (9), forme avec l'ensemble mecanique (6, 17, 18, 19, 20, 21) le corps central de l'appareil appelé canne télescopique à outil de coupe orientable et motorisé. Il est remarquable de voir que les divers paliers des axes tournants (26) et (21) sont en bronze autolubrifiant et que la roue dentée (18) est en bronze tournant sur l'axe fixe (6). Les figures 1, 2, 3 montrent l'agencement de la canne télescopique. Elle se compose de deux tubes (28, 29) de section hexagonale emmanches l'un dans l'autre et rendus solidaires par une bague fendue (30) pincée sous l'action de la vis de commande (31). Un mode de jonction (35) canne moteur perceuse visseuse est représenté sur le dessin par un manchon fendu à double vissage sur les axes (41,42). L'arbre de commande intérieur à la canne est lui même de section exagonale en deux parties (32, 33) emmanchées l'une dans l'autre et glissant librement. Sa jonction avec le mandrin de la perceuse (34) se fait par l'intermédiaire d'un accouplement élastique (36) de même qu'à son autre jonction opposée avec l'arbre (26) du renvoi d'angle. La canne télescopique à outil de coupe orientable et motorise ainsi décrite et dessinée suivant les figures 1, 2, 3, 4, 5 et 6 permet un maniement simple de l'outil au travail. En effet la répartition ergonomique des poids de l'outil fait qu'en action l'appareil est tenu par les deux mains. Une à mi-hauteur de la canne, l'autre sur la poigne moteur munie des boutons de commande. Dans cette position figure 5 et 6 l'opérateur peut à tout moment atteindre l'objet à couper, orienter au mieux l'outil et commander la coupe. Suivant, son réglage et dans le cas de coincement de lame, l'opérateur peut à tout moment rouvrir les lames en utilisant l'inverseur de rotation puis changer de vitesse afin d'augmenter le couple pour une nouvelle action. - Dans le cas d'objets à couper, difficiles à atteindre où l'orientation de l'outil au niveau du corps central est rendu necessaire, deux actions sont possibles. Une, par commande d'un quart de tour de la vis avant (8) l'autre, par la commande d'un quart de tour de la vis arrière (22). Ainsi les lames de coupe peuvent être mises en oeuvre suivant un certain angle par rapport à l'axe de la canne, soit à plat (figure 6) soit sur la tranche (figure 5) puisque les axes (6) et (21) sont perpendiculaires entre eux. - Dans le cas d'objets à couper particuliers en dimension, en forme et durete, l'opérateur peut faire un choix judicieux en déplaçant la position du galet (16) sur la roue mobile (17) pour le fixer sur un rayon plus grand ou plus faible dans des trous taraudés aménagés à cet effet (39) figure 4b. - Un autre avantage de la roue mobile (17) est qu'elle permet de contenir plusieurs positions (37, 38) possibles du galet (16) dans le but premier de changer le rayon de commande et dans le but second de changer de secteur du disque pour égaler l'usure des dents d'engrenages qui travaillent de manière cyclique. - L'ensemble roue mobile (17), galet (16) et bras curviligne mobile (10) ont des dimensions et formes adaptées pour écarter toute main qui toucherait ces organes en action. En effet le bras mobile (10) possède une excroissance de forme triangulaire et arrondie (40) pour éviter des effets de cisaillement avec la roue (17) en rotation. - En partant de la description générale et de l'exemple de realisation suivant dessin, une autre réalisation de la présente invention est intéressante dans sa version la plus démunie, c 'est à dire en simple sécateur motorisé composé de l'outil de coupe lié simplement à la partie centrale sans renvoi d'angle, sans reglage et muni d'un arbre de sortie vis sans fin, aligne avec l'outil et mû directement par une visseuse de forme bâton, très légère. - Dans cette presentation, l'ensemble forme un outil assez compact qui peut faire le complèment agreable et utile des outils de jardin ou du bricoleur puisque la visseuse peut à tout moment être désolidarisée de l'ensemble par la seule action d'une vis sur une bague fendue (même exemple que la perceuse 35 figure (2)) mais l'arbre hexagonal étant coulissant et directement en prise dans la visseuse. REVENDICATIONS 1. Canne telescopique à outil de coupe orientable et motorisé pour travaux de taille et/ou de recolte comportant en tête l'outil de coupe, genre sécateur dont les bras liés à un corps central (9) sont mus par un sytème mécanique de transformation du mouvement rotatif en mouvement alternatif lequel corps central comprend d'une part deux moyens d'orientation de l'outil de coupe suivant deux axes (6 - 21) perpendiculaires dotés chacun d'une vis de verrouillage à un quart de tour (8 - 22) et d'autre part un système de fixation (20 - 27) sur canne telescopique (28 - 29) permettant la prise de mouvement de l'arbre de transmission moteur lui-même telescopique (32 - 33) et repris par des accouplements elastiques (36) ou cardans à chacune de ses deux extrémités,dont une est liée au moteur de commande (34) lui-même solidaire de la canne télescopique réglable en longueur et verrouillée par une vis/bague fendue (30 - 31) le dit moteur est de préférence une perceuse visseuse comportant des commandes de changement de vitesse et de sens de rotation, de vitesse variable et de limitateur de couple. La dite canne telescopique à outil de coupe orientable et motorise ainsi définie comporte une répartition des masses qui favorise la manipulation entre deux mains, l'une tenant solidement la canne à mihauteur, l'autre tenant la poignée de commande moteur. 2. Canne télescopique à outil de coupe orientable et motorisé selon la revendication 1, caracterisee en ce que l'outil de coupe est démontable et comporte deux bras (3 - 4) articulés sur un axe (5) équipés de lames de coupe (1 - 2) interchangeables et pouvant recevoir des lames de sécateur ou de ciseau. 3. Canne Télescopique à Outil de Coupe Orientable et Motorisé selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le bras fixe de l'outil de coupe (4) est lié à une pièce de base (9) du corps central par l'intermédiaire d'un axe (6) et d'un verrouillage s'effectuant par effet de pincement sous l'action d'une vis (8) et sur une plage de basculement angulaire de l'outil de O à 90o. 4. Canne Télescopique à Outil de Coupe Orientable et Motorise selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le bras mobile (3) de l'outil de coupe est lié à une prolongation de bras (10) par une articulation élastique autour d'un axe (11) comprenant un ergot (12) fixe à l'un des bras, et pris entre deux butees elastiques (13 14) fixees sur l'autre bras. 5. Canne Télescopique à Outil de Coupe Orientable et Motorisé selon l'une des revendications 1. 2. et 4, caractérisée en ce que le bras mobile (10) comporte une fente (15) à surface de came curviligne dans laquelle un galet (16) glisse ou roule quand celui-ci est actionné par une roue rotative (17) dont il depend pour engendrer le mouvement alternatif des lames (1 -2). 6. Canne Télescopique à Outil de Coupe Orientable et Motorise selon la revendication 5, caractérisée en ce que le bras mobile (10) comporte des formes ergonomiques (40) pour la sécurité au travail. 7. Canne Télescopique à Outil de Coupe Orientable et Motorisé selon la revendication 5, caracterisee en ce que la roue rotative (17) comprend plusieurs trous taraudés pour diverses positions du galet (16) soit suivant un rayon d'un même secteur (39) ou d'un secteur opposée (37 - 38). 8. Canne Télescopique à Outil de Coupe Orientable et Motorise selon les revendications 7 et 5, caracterisee en ce que la roue (17) est liee à la roue dentée (18) de la vis sans fin (19) et tournant librement sur un axe fixe (6) dont les paliers sont des bagues en bronze auto-lubrifiant. 9. Canne Télescopique à Outil de Coupe Orientable et Motorisé selon l'une des revendications 1 et 8, caractérisée en ce que la mecanique du corps central comporte un renvoi d'angle comprenant la fixa tion de la canne (28) munie de l'arbre de puissance (32) équipé d'un accouplement élastique (36) et suivant le cas, une première réduction de la vitesse de rotation avant d'attaquer la roue et vis sans fin (18 -19), lequel renvoi d'angle mobile autour de son axe (21) est verrouillé sur une équerre (23) de la pièce de base (9) par une vis (22) sur une plage angulaire allant de O à 97 . 10. Canne Télescopique à Outil de Coupe Orientable et Motorisé caractérisée par le fait qu'elle est appareillée suivant une autre version, dite simplifiée, comprenant un outil de coupe solidaire au corps central (9), sans renvoi d'angle, c'est à dire montée avec un arbre de sortie vis sans fin (21) aligné avec l'outil et mû directement par une visseuse en forme de canne. 11. Canne Télescopique à Outil de Coupe Orientable et Motorisé suivant la revendication 1 ou 10 est caractérisée en ce que le moteur utilisé est une perceuse visseuse ou une visseuse montée par bague fendue à serrage rapide (33).