Brevet FR2678038A1 — publié le 19921224

La présente invention concerne un mécanisme équili- bré d'entraînement et une scie sauteuse ou alternative le comprenant. L'invention concerne ainsi l'obtention d'un mouve- ment alternatif linéaire du type utilisé dans les scies sauteuses dont la lame se déplace en translation suivant un axe aligné sur l'axe du moteur d'entraînement ou parallèle- ment à cet axe Le mouvement de translation donné à une lame de scie par l'intermédiaire d'une plaque d'oscillation provoque des vibrations qui limitent les applications de l'outil Etant donné l'amplitude et la fréquence de ces vibrations, il est difficile d'obtenir une coupe précise. En outre, la course de la lame de scie doit être limitée afin que les vibrations ne soient pas excessives, et la vitesse de sciage de l'outil est alors limitée. On utilise un mouvement alternatif dans d'autres outils et d'autres machines, mais les vibrations propres à ce mouvement constituent une limitation aux applications possibles. L'invention concerne un mécanisme équilibré d'en- trainement alternatif de type aligné sur l'axe d'entraîne- ment, mettant en oeuvre deux plaques d'oscillation. L'invention a pour objet de réduire au minimum les vibrations d'un outil ou d'une machine mettant en oeuvre un tel mouvement alternatif. Le mécanisme d'entraînement est avantageusement utilisé dans une scie sauteuse dont la lame est parallèle à l'axe du moteur d'entraînement, assurant une découpe plus rapide avec moins de vibrations que toute scie sauteuse existante Ces caractéristiques ne sont obtenues qu'avec une faible augmentation de la longueur de l'outil. L'invention permet ainsi une augmentation de la course et de la vitesse de la lame de scie afin que la vitesse de coupe de l'outil soit accrue. Plus précisément, l'invention concerne un mécanisme d'entraînement comprenant deux plaques d'oscillation, l'une qui entraîne une broche alternative et l'autre qui entraîne un contrepoids alternatif Les bras du mécanisme d'entraî- nement des plaques d'oscillation sont inclinés l'un par rapport à l'autre (en vue axiale) afin qu'ils ne viennent pas en contact Les plans des plaques d'oscillation (plans d'entrée) sont inclinés d'un même angle par rapport à l'axe de manière que le mouvement de l'arbre et celui du contre- poids s'inversent au même instant, si bien que les forces appliquées ne sont pas déphasées Les longueurs des bras et les masses de la broche et du contrepoids sont proportion- nelles de manière que les forces résultantes soient égales et opposées et assurent la compensation de toute vibration axiale, avec seulement un faible mouvement vertical (du au déplacement des bras en courbe) qui n'est pas compensé mais qui n'est pas important. Lorsque ce mécanisme d'entraînement est utilisé dans une scie sauteuse dont la lame est parallèle à l'axe du moteur, l'outil parait pratiquement dépourvu de toute vibration, même à grande vitesse Les scies connues de ce type général présentent des vibrations importantes. La vitesse élevée de cette scie ayant ce mécanisme d'entraînement est bien supérieure à la vitesse qui peut être utilisée dans les appareils connus dans lesquels les vibrations limitent la vitesse utilisable et la vitesse de coupe de la lame. La plus grande course de la scie est telle qu'elle est la plus grande de toutes les machines disponibles industriellement Cette grande course, associée à la vitesse accrue, permet l'obtention de la plus grande vitesse de coupe possible. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale, en coupe partielle, d'une scie selon l'invention; la figure 2 est une vue détaillée d'une partie de la figure 1, donnant des détails supplémentaires sur la disposition des différentes parties; la figure 3 est une coupe de la partie droite du mécanisme d'entraînement, vers la gauche sur la figure 1 ou 2; et les figures 4, 5, 6 et 7 représentent une série de vues tirées de la figure 2 et illustrant la séquence de fonctionnement des différentes parties pendant un demi- tour de l'arbre de renvoi. Le mécanisme d'entraînement alternatif équilibré parallèle à l'axe d'entraînement selon l'invention, compre- nant deux plaques d'oscillation, peut être utilisé dans de nombreux outils et machines Une première plaque d'oscilla- tion déplace la broche alternative alors que l'autre plaque d'oscillation déplace un contrepoids Le mécanisme est représenté dans son application à une scie. La scie dont la lame est parallèle à l'axe, du type représenté sur la figure 1, est analogue de façon générale à la scie "Sawzall" fabriquée par la Demanderesse, mais cette construction assure l'équilibrage des forces créées par le mouvement alternatif si bien que le produit obtenu a un fonctionnement très régulier et excellent. Le corps principal 10 de la scie a une partie 12 formant une poignée portant un interrupteur 14 qui commande l'alimentation du moteur 16 L'arbre 18 du moteur a un pignon menant 20 qui est en prise avec un pignon 22 monté sur un arbre de renvoi 24 qui tourillonne dans le carter 26 de transmission, et un diaphragme 25 Le carter 26 de transmission est recouvert d'un "sabot" isolant 27 de caoutchouc ou de polyuréthanne qui a plusieurs fonctions. L'arbre de renvoi comporte un organe 28 d'entraînement par oscillation qui lui est fixé Deux ensembles 30 à plaque d'oscillation sont montés sur l'organe menant 28 Chaque ensemble 30 a un roulement 32 d'entrée monté sur l'organe 28 L'ensemble 30 de gauche constitue l'ensemble principal alors que l'ensemble de droite constitue la plaque secon- daire d'oscillation Chaque ensemble 30 a un bras d'entraînement qui coopère avec la partie entraînée par cet ensemble Ainsi, la plaque primaire d'oscillation a un bras 34 d'entraînement ayant un bout relativement sphérique 36 qui coopère avec un trou convenable 38 formé dans la broche alternative 40 qui porte la lame de scie 42 La plaque secondaire d'oscillation a un bras dont le bout sphérique 43 coopère avec un trou 44 formé dans le contrepoids 46. La broche alternative 40 coulisse à l'intérieur d'un coussinet 48 de broche fixé dans le carter de transmission et elle est guidée par ce coussinet Un manchon 50 est fixé à l'extérieur du coussinet 48 Un contrepoids 46 coulisse à l'extérieur du manchon 50 Le manchon 50 a des fentes opposées 52 et le bras principal d'entraînement dépasse par la fente inférieure 52 du manchon 50, par la fente 54 de la broche 40 et dans la broche afin que le bout 36 coopère avec le trou 38 formé à la partie supérieure de la broche (voir figure 1) Lorsque la plaque d'oscillation déplace le bras 34 vers la position représentée sur la figure 7, le bras et le contrepoids 46 se déplacent en sens opposés, le bras se déplaçant vers la droite dans la fente 58 formée dans le contrepoids Ce contact du bras 34 avec la fente 54 (de la broche 40) et une fente 58 (du contrepoids) limite le mouvement de la broche et du contrepoids à des déplace- ments en translation, car ils ne peuvent pas tourner Comme le contrepoids ne peut se déplacer qu'en translation, le bras 35 d'oscillation qui entraîne le contrepoids ne peut qu'osciller en arc de cercle et légèrement tourner. Lorsque l'on considère la séquence d'opérations de la figure 4 à la figure 5 puis à la figure 6 puis à la figure 7, il apparaît que les bras 34 et 35 se frapperaient s'ils n'étaient pas désalignés comme on peut le noter sur la figure 3 Cela signifie que, lorsque les bras atteignent la position de la figure 7, ils ne sont pas en contact mutuel Cet angle de décalage empêcherait la compensation des forces si les entraînements des deux ensembles à plaque d'oscillation étaient déphasés de 1800, ce qui serait l'hypothèse normale si les forces devaient être compensées. En conséquence, les dispositifs d'entraînement des plaques d'oscillation sont décalées angulairement par rapport à la position "normale' à 1800 afin que le décalage des bras du même angle soit compensé Ceci provoque une compensation des forces de translation et assure un entraînement très régulier avec très peu de vibrations Ceci rend possible une découpe très précise. Une caractéristique importante de ce mécanisme est que le contrepoids et la broche sont coaxiaux Ce n'est que lorsque les centres de masse de toutes les parties alterna- tives se trouvent sur un même axe que les forces opposées peuvent être compensées dans création de couple. La course et la masse du contrepoids et du bras 35 sont proportionnels à la course et à la masse de la broche, d'une lame de scie moyenne et du bras 34 de manière que les forces soient compensées, avec augmentation de la course de la broche et de la lame de scie La course est accrue de 19 à 31 mm par rapport à la scie "Sawzall" précitée. L'angle de décalage des plans d'entrée des plaques d'oscillation et des bras peut être évité lorsqu'on peut augmenter la longueur de l'outil Cette augmentation est cependant considérée comme indésirable et inacceptable. Le type du moteur qui entraîne l'arbre de renvoi est quelconque Bien que le mécanisme d'entraînement alternatif soit représenté appliqué à une scie, il peut être utilisé dans un taille-haies, un appareil de décapage ou n'importe quel appareil Le mécanisme alternatif d'entraînement a des applications potentielles très larges, comme le montre son application à la scie. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux mécanismes d'entraîne- ment et aux scies sauteuses qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Mécanisme d'entraînement en translation, caracté- risé en ce qu'il comprend: un boîtier ( 26), un arbre de renvoi ( 24) monté afin qu'il puisse tourner dans le boîtier, un dispositif ( 16) d'entraînement en rotation de l'arbre de renvoi, une broche ( 40) montée sur le boîtier afin qu'elle se déplace en translation, un contrepoids ( 46) monté dans le boîtier afin qu'il se déplace en translation parallèlement à la broche, et une plaque primaire ayant une plaque secondaire d'oscillation ( 30) montée sur l'arbre de renvoi et raccor- dée à la broche et au contrepoids respectivement, les plaques d'oscillation ( 30) faisant un angle l'une avec l'autre afin qu'elles déplacent la broche et le contrepoids en translation en sens opposés. 2 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse et la course de la plaque primaire d'oscillation ( 30) et de la broche ( 40) sont proportionnées à la masse et à la course de la plaque secondaire d'oscil- lation ( 30) et du contrepoids ( 46) afin que les forces axiales induites par les déplacements en translation se compensent pratiquement. 3 Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que la broche ( 40) et le contrepoids ( 46) sont concentriques. 4 Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon de guidage ( 50) monté dans le boîtier, et une fente axiale placée dans le manchon, la broche ( 40) étant montée dans le manchon afin qu'elle puisse coulisser, la plaque primaire d'oscillation ( 30) comprenant un bras d'entraînement ( 34), le bras d'entraînement ( 34) passant dans la fente du manchon afin qu'il soit au contact de la broche et l'entraîne et afin qu'il soit obligé par la fente à se déplacer dans un plan qui contient les axes de la broche et de l'arbre de renvoi. 5 Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que le contrepoids ( 46) est monté sur le manchon ( 50) afin au'il se déplace en translation, le contrepoids ayant une fente qui loge le bras ( 34) d'entraînement de la plaque primaire d'oscillation afin que le contrepoids ne puisse pas tourner. 6 Mécanisme selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque secondaire d'oscillation ( 30) a un bras d'entraînement ( 35) qui est au contact du contrepoids ( 46). 7 Scie sauteuse, caractérisée en ce qu'elle comprend: un boîtier ( 26) comprenant un carter de trans- mission, un moteur ( 16) placé dans le boîtier et ayant un arbre, un arbre de renvoi ( 24) monté afin qu'il tourne dans le boîtier parallèlement à l'arbre du moteur, une transmission ( 20, 22) raccordant l'arbre du moteur à l'arbre de renvoi, une broche ( 40) montée dans le carter de transmis- sion et destinée à se déplacer en translation, un contrepoids ( 46) monté dans le carter de trans- mission et destiné à se déplacer en translation parallèle- ment à la broche, des plaques primaire et secondaire d'oscillation ( 30) montées sur l'arbre de renvoi et raccordées respecti- vement à la broche et au contrepoids, les plaques d'oscillation ( 30) faisant un angle l'une avec l'autre afin qu'elles provoquent des déplace- ments en translation de la broche et du contrepoids en sens opposés. 8 Mécanisme selon la revendication 7, caractérisé en ce que la masse et la course de la plaque primaire d'oscillation ( 30) et de la broche ( 40) sont proportionnées à la masse et à la course de la plaque secondaire d'oscil- lation ( 30) et du contrepoids ( 46) afin que les forces axiales induites par les déplacements en translation se compensent pratiquement. 9 Mécanisme selon la revendication 8, caractérisé en ce que la broche ( 40) et le contrepoids ( 46) sont concentriques. Mécanisme selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon de guidage ( 50) monté dans le boîtier, et une fente axiale placée dans le manchon, la broche ( 40) étant montée dans le manchon afin qu'elle puisse coulisser, la plaque primaire d'oscillation ( 30) comprenant un bras d'entraînement ( 34), le bras d'entraînement ( 34) passant dans la fente du manchon afin qu'il soit au contact de la broche et l'entraîne et afin qu'il soit obligé par la fente à se déplacer dans un plan qui contient les axes de la broche et de l'arbre de renvoi. 11 Mécanisme selon la revendication 10, caractérisé en ce que le contrepoids ( 46) est monté sur le manchon ( 50) afin qu'il se déplace en translation, le contrepoids ayant une fente qui loge le bras ( 34) d'entraînement de la plaque primaire d'oscillation afin que le contrepoid ne puisse pas tourner. 12 Mécanisme selon la revendication 11, caractérisé en ce que la plaque secondaire d'oscillation ( 30) a un bras d'entraînement ( 35) qui est au contact du contrepoids ( 46). 13 Scie sauteuse, caractérisée en ce qu'elle comprend: un boîtier comprenant un carter de transmission, un moteur ( 16) placé dans le boîtier et ayant un arbre de moteur, un arbre de renvoi ( 24) monté afin qu'il tourne dans le boîtier parallèlement à l'arbre du moteur, une transmission ( 20, 22) raccordant l'arbre du moteur à l'arbre de renvoi, un roulement primaire ( 32) monté sous forme inclinée sur l'arbre de renvoi, une plaque primaire d'oscillation ( 30) montée sur le roulement primaire et ayant un bras d'entraînement ( 34), une broche ( 40) montée dans le carter de transmis- sion et destinée à se déplacer en translation, le bras d'entraînement ( 34) étant raccordé à la broche afin qu'il provoque le déplacement en translation de la broche lorsque l'arbre de renvoi tourne, un contrepoids ( 46) monté sur le carter de transmis- sion et destiné à se déplacer en translation parallèlement à l'axe de la broche, un second roulement ( 32) monté en direction inclinée sur l'arbre de renvoi, et une plaque secondaire d'oscillation ( 30) montée sur le second roulement et ayant un bras d'entraînement ( 35) raccordé au contrepoids, les bras d'entraînement ( 34, 35) des plaques pri- maire et secondaire d'oscillation étant décalés angulaire- ment par rapport à l'axe de l'arbre de renvoi, les plans des roulements primaire et secondaire étant décalés d'un espacement à 1800 pratiquement du même angle que le décalage angulaire des bras d'entraînement. 14 Scie sauteuse, caractérisée en ce qu'elle comprend: un boîtier comprenant un carter de transmission, un moteur ( 16) placé dans le boîtier et ayant un arbre de moteur, un arbre de renvoi ( 24) monté afin qu'il tourne dans le boîtier parallèlement à l'arbre du moteur, une transmission ( 20, 22) raccordant l'arbre du moteur à l'arbre de renvoi, un roulement primaire ( 32) monté sous forme inclinée sur l'arbre de renvoi, une plaque primaire d'oscillation ( 30) montée sur le roulement primaire et ayant un bras d'entraînement ( 34), une broche ( 40) montée dans le carter de transmis- sion et destinée à se déplacer en translation, le bras d'entraînement ( 34) étant raccordé à la broche afin qu'il provoque le déplacement en translation de la broche lorsque l'arbre de renvoi tourne, un contrepoids ( 46) monté sur le carter de transmis- sion et destiné à se déplacer en translation parallèlement à l'axe de la broche, un second roulement ( 32) monté en direction inclinée sur l'arbre de renvoi, et une plaque secondaire d'oscillation ( 30) montée sur le second roulement et ayant un bras d'entraînement ( 35) raccordé au contrepoids, les bras d'entraînement ( 34, 35) assurant les déplacements en translation de la broche et du contrepoids en sens opposés afin qu'ils compensent pratiquement les vibrations axiales induites par ce déplacement alternatif. 15 Mécanisme selon la revendication 14, caractérisé en ce que la broche ( 40) et le contrepoids ( 46) sont concentriques. 16 Mécanisme selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon de guidage ( 50) monté dans le boîtier, et une fente axiale placée dans le manchon, la broche ( 40) étant montée dans le manchon afin qu'elle puisse coulisser, la plaque primaire d'oscillation ( 30) comprenant un bras d'entraînement ( 34), le bras d'entraînement ( 34) passant dans la fente du manchon afin qu'il soit au contact de la broche et l'entraîne et afin qu'il soit obligé par la fente à se déplacer dans un plan qui contient les axes de la broche et de l'arbre de renvoi.