Brevet FR2700131A3 — publié le 19940708

FR 2700131 A3 19940708 FR 9400014 A 19940103 "Ponceuse excentrique à disque comportant un frein de disque" L'invention concerne une ponceuse excentri- que à disque dont le boîtier est prévu avec un commu- tateur marche/arrêt, dans lequel un arbre entraîné par un moteur peut tourner par rapport à un arbre d'excen- trique solidaire en rotation d'un disque de ponçage; cet arbre d'excentrique entraîne l'axe de l'arbre en tournant de manière excentrique et en rotation; le1 O mouvement de cet axe est déterminé de manière commu- table à l'aide de moyens d'entraînement de roulement et/ou par des moyens de freinage dont l'un est une roue creuse de roulement qui est disposée de manière coulissante dans le boîtier par des moyens d'actionne-15 ment et de guidage et des moyens d'actionnement. On connaît déjà une telle ponceuse excentri- que à disque d'après le document DE-Al 36 25 535 La rotation du moteur est transformée en mouvement de travail pour le disque de ponçage par un renvoi d'an-20 gle portant l'embout d'excentrique d'un arbre Le mou- vement de travail composé de la somme d'un mouvement de rotation et d'un mouvement circulaire du disque de ponçage est obtenu de la manière suivante L'arbre à deux paliers porte à son extrémité libre un pivot25 d'excentrique Le pivot d'excentrique possède une excentricité par rapport à l'axe de l'arbre Il porte concentriquement à son axe un arbre creux d'excentri- que monté dans deux paliers à roulement L'arbre d'ex- centrique est solidaire en rotation avec le disque de ponçage Si l'arbre tourne alors, le pivot d'excentri- que tourne également et effectue un mouvement circu- laire en même temps avec l'arbre d'excentrique et le disque de ponçage avec la même excentricité que ci- dessus autour de l'axe de l'arbre Le disque de ponça- ge et l'arbre d'excentrique tournent du fait du f rot- tement du palier entre le pivot de l'excentrique et l'arbre de l'excentrique Si un couple de freinage est appliqué au niveau du disque de ponçage ou de l'arbre d'excentrique, qui est plus grand que le couple de ro- tation obtenu par le frottement de position alors, le disque de ponçage et l'arbre d'excentrique effectuent un mouvement circulaire sans rotation. Le disque de ponçage doit alors tourner que lorsque l'on peut envisager un enlèvement de matière proportionnellement fort La rotation est indésirable lorsque le disque de ponçage entraîné ne touche pas l'ouvrage; c'est-à-dire lorsque le couple de freinage manque et que la vitesse de rotation du disque de pon- çage peut augmenter de manière incontrôlée ou lorsque la ponceuse excentrique à disque doit fonctionnée qua- siment comme ponceuse oscillante avec une performance d'abrasion minimale Dans ce cas on risque l'emballe- ment qui est limité, dans la ponceuse excentrique a disque connue, par un frein à frottement situé à proximité du disque de ponçage. Le frein est réalisé de manière simple, mais nécessite tout de même un ajustement exact de manière à assurer une usure régulière Le frein doit être étanche à la poussière, car sinon des pertes de f rot- tement supplémentaires pourraient conduire à un échauffement inutile et à une diminution des perfor- mances de la ponceuse excentrique à disque ou à une destruction du frein On transforme la rotation frei- née du disque de ponçage en une rotation forcée grâce à la poussée de la roue creuse de roulement fixe en rotation à l'intérieur de la ponceuse excentrique à disque en tournant un arbre de réglage de l'excentri- que avec la pièce d'excentrique. Dans la ponceuse excentrique à disque con- 1 O nue, les moyens d'actionnement destinés au réglage du niveau de travail sont près du disque de ponçage mais loin de la poignée Pour régler le moyen d'actionne- ment, l'utilisateur doit diriger son regard loin de l'ouvrage, latéralement sur la ponceuse et trouver le moyen d'actionnement pour le commander avec l'une des mains qu'il aura enlevée de la poignée Ceci est in- commode, dérange le travail et peut facilement condui- re à des erreurs d'utilisation De plus, on prévoit des boutons rotatifs pour le réglage du niveau de tra- vail Or, pour tourner ces boutons, l'utilisateur doit se servir en même temps d'au moins deux doigts de sa main. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet une pon- ceuse du type défini ci-dessus caractérisée en ce que les moyens d'actionnement sont prévus du côté opposé au disque de ponçage de la ponceuse excentrique à dis- que, notamment à côté du commutateur marche/arrêt à l'intérieur du rayon d'action d'au moins un doigt de la main de l'utilisateur, lorsque celle-ci est en po- sition de travail, notamment associée au commutateur marche/arrêt. La ponceuse excentrique à disque selon l'in- vention présente par contre l'avantage que le frein de frottement mécanique peut être commandé d'une manière particulièrement précise par une course de réglage ré- gulière, la manoeuvre est particulièrement confortable et aisée Le niveau de travail peut ainsi être commuté seulement avec un seul doigt de la main de l'utilisa- teur pendant que la ponceuse fonctionne, sans devoir enlever une main de la poignée et ni détourner le re- gard de l'ouvrage. Suivant d'autres caractéristiques intéres- santes: les moyens d'entraînement de roulement et/ou les moyens de freinage et les moyens de guidage sont prévus sur l'extrémité de l'arbre opposée au dis- que de ponçage. les moyens de guidage constitués d'au moins un goujon solidaire du boîtier sur lequel s'ap- puie la roue creuse de roulement avec au moins une rampe, notamment extérieure, de manière à coulisser soit axialement lorsqu'elle est tournée et que le moyen d'actionnement pour tourner la roue creuse de roulement comporte au moins un arbre de réglage tra- versant le boîtier. la roue creuse de roulement tourne sur les rampes suivant une course de basculement de 1800 du moyen d'actionnement et passe ainsi d'une position de commutation à l'autre par son coulissement axial. l'arbre de réglage est couplé à la roue creuse de roulement par l'intermédiaire d'un pignon. la roue creuse de roulement porte sur sa surface cylindrique extérieure une denture oblique par rapport à son axe, et avec laquelle engrène le pignon. la denture ( 38) correspond à une crémail- lère parallèle aux rampes et courbée notamment dans cette direction longitudinale. l'arbre est constitué d'un arbre creux ou- vert à ses deux extrémités dans lequel est disposé l'arbre d'excentrique venant en saillie des deux cô- tés. les rampes sont disposées sur une des fa- ces frontales de la roue creuse de roulement. l'arbre de réglage est entouré par une douille étanche à la poussière et en particulier un soufflet. un moyen de freinage est réalisé sous la forme d'un disque freinant le mouvement du disque qui 1 O agit dans l'une des positions de commutation du moyen d'actionnement. Dessins. Un exemple de réalisation de la présente in- vention sera décrit plus en détail à l'aide des figu- res Ainsi: la figure 1 est une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'une ponceuse excentrique à disque. les figures 2 et 3 sont des vues en coupe schématiques du mécanisme de réglage de niveau de tra- vail de la ponceuse excentrique à disque. Description de l'exemple de réalisation. La ponceuse excentrique à disque représentée à la figure 1 comprend un boîtier de moteur 2, muni d'un câble d'alimentation électrique et d'un commuta- teur marche/arrêt 4 Sur le boîtier du moteur 2 est bridé un boîtier de renvoi d'angle 5 qui comporte un entraînement angulaire 7 coopérant avec le disque de ponçage 6 Le renvoi d'angle se compose d'une petite roue conique 8 montée sur un arbre moteur non référen- cé et transmet le mouvement du moteur à une grande roue conique 9. La roue 9 entoure concentriquement, de ma- nière solidaire en rotation, un arbre 11 tournant au- tour d'un axe 10 réalisé sous la forme d'un arbre creux 11 L'arbre Il est disposé dans le boîtier de renvoi d'angle 5, dans un palier 12 éloigné du disque et un palier 13 du côté du disque A son extrémité in- férieure, l'arbre 11 porte un contre-poids 14 pour équilibrer le balourd provenant du mouvement excentri- que du disque de ponçage L'arbre 11 présente un per- çage traversant 15 étagé, excentrique par rapport à l'axe de rotation 10 Le perçage 15 loge concentrique- ment un arbre d'excentrique 16 comportant l'axe longi- tudinal 17 Cet axe longitudinal est parallèle à l'axe de rotation 10 décalé d'une excentricité "e" L'arbre d'excentrique 16 est monté à son côté éloigné du dis- que de ponçage dans un logement 18 réalisé sous la forme de palier fixe et il est guidé à son extrémité située du côté du disque de ponçage, dans un palier 19 réalisé de manière à admettre les forces radiales sous la forme d'un roulement à aiguilles avec une douille d'étanchéité non représentée L'arbre d'excentrique 16 porte à son extrémité inférieure le disque de ponçage L'arbre d'excentrique 16 porte sur son côté éloigné du disque de ponçage 6 un anneau élastique 21 logé dans une gorge 20 et sur lequel s'appuient coaxialement, successivement, un anneau de soutien 22, un ressort plat 23 inférieur, une roue dentée frontale 24, une rondelle 25 avec une denture frontale non ré- férencée, une autre rondelle 26, un ressort plat 27 précontraint, supérieur et finalement, comme blocage, un écrou vissé 28. L'écrou 28 peut par exemple être remplacé par un autre anneau élastique; le ressort plat 23 peut quant à lui être remplacé par un ressort spiral de pression, le ressort plat 27 pouvant être supprimé. La roue dentée frontale 24 et la contre- rondelle 26 sont disposées, fixes en rotation, ajusta- bles axialement, sur l'arbre d'excentrique 16 La ron- delle 25 peut tourner autour de l'arbre d'excentrique à la manière d'une roue de loterie Elle prend appui en freinant entre la roue dentée frontale 24 et la contre-rondelle 26 La roue dentée frontale 24 peut avoir un nombre de dents inférieur à celui de la ron- delle annulaire 25. Une roue creuse de roulement 29 portant deux dentures identiques 30 écartées axialement est dispo- sée concentriquement à l'axe 10 Les deux dentures 30 sont disposées de sorte que leur cercle primitif soit tangent à la denture de la roue à dents frontale qui n'est pas référencée et à la rondelle annulaire 25 La distance axiale entre les deux dentures 30 est infé- rieure d'une longueur de dent de la denture 30 à la distance entre la roue à denture frontale 24 et la rondelle annulaire 25 Ainsi, seule la roue frontale 24 ou la rondelle annulaire 25 peuvent s'appuyer axia- lement ou rouler à chaque fois sur l'une des dentures 30. La roue creuse de roulement 29 est limitée dans son coulissement axial et est disposée rotative dans le boîtier de renvoi d'angle 5, de manière à ce qu'elle puisse être mise alternativement hors de prise de la roue dentée frontale ou de la rondelle annulaire Un arbre de réglage 31 couplé avec la roue creuse de roulement 29 sert de moyen de réglage pour déplacer axialement la roue creuse de roulement 29 Cet arbre de réglage porte une pièce d'actionnement 32 inclina- ble de l'extérieur L'arbre de réglage 31 passe de ma- nière étanche à travers un perçage circulaire 33 dans la paroi du boîtier de renvoi d'angle 5, entourée par un soufflet étanche à la poussière 34 fixé au boîtier de renvoi d'angle 5 L'arbre de réglage 31 porte un dispositif de blocage et de maintien non représenté avec lequel la position de basculement de la pièce d'actionnement 32 peut être bloquée par rapport au boîtier de renvoi d'angle 5 dans les positions fina- les L'arbre de positionnement 31 porte un pignon 37 à son extrémité associée à la roue creuse de roulement 29, le pignon est en prise avec une crémaillère 38 in- clinée réalisée à fleur dans la surface cylindrique extérieure de la roue creuse de roulement 29 et tour- née vers le disque de ponçage 6 L'axe de réglage 31 est bloqué en translation axiale à son extrémité oppo- sée au boîtier de renvoi d'angle à l'aide d'une bague de blocage 39. Sur le côté de la roue creuse de roulement 29 opposé à l'arbre de réglage 31 se trouve une fente oblique comportant des surfaces obliques 35 apparais- sant dans la section dans lesquelles est en prise un goujon 36 fixé au boîtier de renvoi d'angle D'autres surfaces du goujon ne sont pas représentées La pente des surfaces 35 correspond à la pente de la crémaillè- re 38. Lors de l'enclenchement du moteur de la pon- ceuse excentrique à disque 1 qui n'est pas représenté plus en détail à l'aide d'un commutateur marche/arrêt, les zones coniques 8, 9 tournent La zone conique 9 tourne en même temps que l'arbre 11 de la même manière que le contre-poids 14 tourne autour de l'axe de rota- tion 10 L'arbre 11 entraîne l'arbre d'excentrique 16 et le disque de ponçage 6 par l'intermédiaire des pa- liers fixes 18, 19 Ceux-ci tournent autour de l'axe de rotation 10 avec une excentricité "e" et effectuent un mouvement de rotation autour de leur axe 17 du fait des frottements dans les paliers 18, 19. La roue à denture frontale 24, le disque an- nulaire 25 et le contre-disque 26 suivent le mouvement de l'arbre d'excentrique 16 dans lequel, dans la posi- tion selon la figure 1, la roue à denture frontale 24 est hors prise et le disque annulaire 25 est en prise avec la roue creuse de roulement 29. Si la roue creuse de roulement 29 est tour- née par une rotation de l'arbre de réglage 31, alors la roue creuse de roulement se déplace axialement sur la pente des surfaces inclinées 35, la crémaillère 38 et le pignon 37 engrènent alors Le coulissement axial de la roue creuse de roulement 29 provoque la modifi- 1 O cation de l'échelon de travail entre un travail gros- sier et un travail fin comme suit: Si la denture inférieure des deux dentures est couplée avec la roue à denture frontale 24, alors la roue à denture frontale 24 roule sur la roue creuse de roulement 29 et contraint ainsi le disque de ponçage à une vitesse de rotation inférieure à celle de l'arbre 11 qui est inférieure à la vitesse de rota- tion de l'excentrique du disque de ponçage et qui se compose avec le mouvement excentrique Cette position correspond au travail grossier avec un enlèvement im- portant de matière. Si la denture supérieure 30 est couplée avec le disque 25 alors celle-ci peut d'après la figure 1, selon la différence de nombre de dents, osciller pra- tiquement sans rotation le long de la denture 30 Dans ce cas, le disque annulaire 25 freine l'arbre d'excen- trique, de manière à neutraliser le couple résultant du frottement des paliers 18, 19 Le disque de ponçage 6 peut donc être réglé avec une vitesse de rotation plus ou moins rapide sans risque d'emballement suivant la pré-contrainte du dispositif de freinage par l'écrou 28 Ce réglage correspond à l'échelon de tra- vail fin avec un faible enlèvement de matière. Du fait de la pré-contrainte à l'aide des ressorts plats 23, 27, les pièces ci-dessus s'appuient les unes sur les autres avec une force axiale prédé- terminée Cela conduit à un frottement prédéterminé des surfaces en visà-vis se déplaçant les unes par rapport aux autres Le frottement est variable et peut être réglé individuellement en fonction du choix du client. Comme le frottement de palier augmente dans le palier 18 lorsqu'on appuie le disque de ponçage sur l'ouvrage et augmente en fonction de la pression exer- cée par l'utilisateur, le disque de ponçage ne commen- ce à tourner que lors du contact avec l'ouvrage. Les figures 2 et 3 sont une représentation schématique d'un boîtier de renvoi d'angle 50, qui correspond dans son principe à celui de la figure 1. Une roue creuse de roulement 52 est guidée en coulis- sement axial et en rotation sur la paroi intérieure 51 du boîtier 50 La roue creuse de roulement 52 porte (comme un plan incliné) sur sa circonférence extérieu- re, une crémaillère 53 oblique ou courbe dans la di- rection périphérique. Un pignon 54 s'enclenche avec la crémaillère 53, ce pignon est disposé fixe sur un arbre de réglage qui est disposé de manière étanche et libre en ro- tation dans un perçage 56 du boîtier de renvoi d'angle 50 et peut être tourné par l'intermédiaire d'une pièce d'actionnement 57 La roue creuse de roulement 52 est rapprochée ou éloignée axialement du disque de ponçage selon la direction de basculement de la pièce d'ac- tionnement 57 Le pignon 54 est disposé avec un inter- valle par rapport à la circonférence de la roue creuse de roulement 52, de manière à ce que lors d'un dépla- cement axial de la roue creuse de roulement 52 il n'y ait aucun frottement gênant avec le pignon 54. Lorsqu'on bascule la pièce d'actionnement 57, la roue creuse de roulement 52 subit un déplacement axial réglable précisément et communique à la roue creuse de roulement 52 par le coulissement des rampes 58, 59 sur les pivots 60, 61, cette poussée est nécessaire pour changer l'échelon de travail L'angle de basculement de 180 de la pièce d'actionnement 57 correspond au passage de la roue creuse de roulement 52 d'une posi- tion de commutation à l'autre pour sa course maximale de coulissement axial. Dans la figure 2, on reconnaît les dentures 62, 63 dont l'une est couplée avec le moyen de freina- ge se trouvant sur l'arbre d'excentrique et l'autre avec un moyen d'entraînement en roulement Un joint torique 64 constitue un moyen d'étanchéité entre l'ar- bre de positionnement 55 et le perçage 56. La figure 3 qui est une vue à 9 Q O de l'exem- ple de réalisation de la figure 2 montre à l'aide d'une flèche courbe 65 les sens de rotation possibles du pignon 54 et ainsi la direction de basculement de la pièce d'actionnement 57; une flèche droite 66 mon- tre la possibilité de coulissement axial de la roue creuse de roulement 52. Dans un exemple de réalisation non représen- té, on peut installer une transmission par friction ou un goujon d'excentrique d'un pignon et une crémaillère pour effectuer le coulissement axial de la roue creuse de roulement. Dans un autre exemple de réalisation non re- présenté de l'invention on peut disposer un levier à la place du pignon situé à l'extrémité de l'axe de po- sitionnement, ce levier repose à la manière d'une ma- nivelle entre les cames sur la périphérie de la roue creuse de roulement et commute un réglage du mode d'utilisation avec ce levier comme cela est connu pour les perceuses et les perforateurs. R E V E N D I C A T I O N S ) Ponceuse excentrique à disque ( 1) dont le boîtier est prévu avec un commutateur marche/arrêt ( 4), dans lequel un arbre entraîné par un moteur ( 11) peut tourner par rapport à un arbre d'excentrique ( 16) solidaire en rotation d'un disque de ponçage ( 6); cet arbre d'excentrique ( 16) entraîne l'axe ( 10) de l'ar- bre ( 11) en tournant de manière excentrique et en ro- tation; le mouvement de cet axe est déterminé de ma- nière commutable à l'aide de moyens d'entraînement de roulement ( 24, 29) et/ou par des moyens de freinage ( 25, 29) dont l'un est une roue creuse de roulement ( 29) qui est disposée de manière coulissante dans le boîtier ( 2; 5) par des moyens d'actionnement et de guidage ( 35, 36) et des moyens d'actionnement ( 31, 33) caractérisée en ce que les moyens d'actionnement ( 31, 33) sont prévus du côté opposé au disque de ponçage ( 6) de la ponceuse excentrique à disque, notamment à côté du commutateur marche/arrêt ( 4) à l'intérieur du rayon d'action d'au moins un doigt de la main de l'utilisateur, lorsque celle-ci est en position de travail, notamment associée au commutateur marche/ar- rêt ( 4). 2 ) Ponceuse excentrique à disque selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement de roulement ( 24, 29) et/ou les moyens de freinage ( 25, 26) et les moyens de guidage ( 35, 36) sont prévus sur l'extrémité de l'arbre ( 11) opposée au disque de ponçage ( 6). 30) Ponceuse excentrique à disque selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage ( 35, 36; 58, 59, 60, 61) constitués d'au moins un goujon solidaire du boîtier ( 36; 60, 61) sur lequel s'appuie la roue creuse de roulement ( 29; 52) avec au moins une rampe, notamment extérieure ( 35; 58, 59), de manière à coulisser soit axialement lorsqu'elle est tournée et que le moyen d'actionnement ( 31, 33; 55, 57) pour tourner la roue creuse de rou- lement ( 29; 52) comporte au moins un arbre de réglage ( 31; 55) traversant le boîtier ( 2, 5; 50). ) Ponceuse excentrique à disque selon la revendication 3, caractérisée en ce que la roue creuse de roulement ( 29, 52) tourne sur les rampes ( 35; 58, 59) suivant une course de basculement de 180 du moyen d'actionnement ( 31, 33; 55, 57) et passe ainsi d'une position de commutation à l'autre par son coulissement axial. ) Ponceuse excentrique à disque selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'arbre de ré- glage ( 31; 55) est couplé à la roue creuse de roule- ment ( 29; 52) par l'intermédiaire d'un pignon ( 37 54). 6) Ponceuse excentrique à disque selon les revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la roue creuse de roulement ( 29; 52) porte sur sa surface cy- lindrique extérieure ( 40) une denture ( 38; 53) obli- que par rapport à son axe, et avec laquelle engrène le pignon ( 37; 54). ) Ponceuse excentrique à disque selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que la dentu- re ( 38) correspond à une crémaillère ( 38; 53) paral- lèle aux rampes ( 35; 58, 59) et courbée notamment dans cette direction longitudinale. 8 ) Ponceuse excentrique à disque selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arbre ( 11) est constitué d'un arbre creux ou- vert à ses deux extrémités dans lequel est disposé l'arbre d'excentrique ( 16) venant en saillie des deux côtés. _, 90) Ponceuse excentrique à disque selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que les rampes ( 35; 58, 59) sont disposées sur une des faces frontales de la roue creuse de roulement ( 29; 52). 10 ) Ponceuse excentrique à disque selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arbre de réglage ( 31) est entouré par une douille ( 34) étanche à la poussière et en particulier un soufflet. 110) Ponceuse excentrique à disque selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un moyen de freinage ( 25) est réalisé sous la forme d'un disque freinant le mouvement du disque ( 6) qui agit dans l'une des positions de commu- tation du moyen d'actionnement ( 31).