Brevet FR2757434A1 — publié le 19980626

L'invention concerne une machine-outil motorisée, un carter de protection pour une machine-outil motorisée et un procédé d'utilisation d'une machine-outil motorisée. Lors de la réalisation de pièces de chaudronnerie en aluminium, il est nécessaire de souder des tôles entre elles. Pour les procédés MIG (mixte inerte gaz) et TIG (tungstène inerte gaz), le joint de soudure doit posséder une qualité géométrique bien déterminée. Si l'assemblage des pièces se fait par pointage, les points d'assemblage perturbent la soudure. II en est de même si la soudure est réalisée en deux passes de part et d'autre des tôles, car la première soudure vient perturber la seconde. Ainsi, il est nécessaire de creuser le métal pour enlever l'excédent de matière provenant du pointage ou de la première passe de soudure. Cette opération qui consiste à creuser un sillon dans le métal assemblé ou soudé, est appelé aussi manoeuvre d'affouillement . Les machines-outils motorisées concernées par la présente invention sont utilisées pour le travail sur des objets de grandes dimensions. Dans une telle application, il est indispensable d'utiliser un outil portatif, c'est-à-dire un outil que l'on tient à la main ou qui est monté sur un pied mobile, car il est difficilement concevable de déplacer la structure de construction devant une machine à poste fixe. De plus, lorsqu'il s'agit d'un travail sur des pièces en un matériau particulier tel l'aluminium par exemple, ce travail implique dans certains cas, tels que, par exemple, la réalisation de citernes pour des camions-citernes ou semi-remorques-citernes soumis à une réglementation particulière, notamment le règlement de transport de matières dangereuses par la route, de renoncer à l'utilisation de meules et d'autres moyens employant des grains d'abrasif. Ceci est dû au fait que les grains d'abrasif provoquent des micro-inclusions dans l'aluminium, ce qui rend les soudures irrecevables. II est donc nécessaire d'avoir recours à des outils coupants, puisque ceux-ci ne provoquent pas de telles inclusions. Cependant, les outils coupants procèdent par enlèvement de copeaux avec des arêtes de coupe disposées en un nombre limité sur un disque. Cette disposition discontinue en denture, contraire à une meule qui présente un aspect circulaire relativement lisse, rend les outils coupants particulièrement dangereux. L'utilisation d'un carter de protection s'impose alors de manière encore plus stricte que pour d'autres outils. La sécurité d'utilisation d'une machine à outils coupants tournant à grande vitesse ne peut être effective que si l'outil est entièrement protégé par un carter de protection. Toutefois, il est nécessaire que ce carter de protection s'escamote à la rencontre de la surface à travailler et qu'il retrouve sa place autour de la lame dès que la machine est éloignée de la surface à travailler. Alors qu'il est facile de concevoir un dispositif de protection pour une machine-outil dont l'outil tourne dans l'axe du corps de la machine, il n'en est pas de même pour des machines-outils dont l'outil tourne autour d'un axe perpendiculaire au corps de la machine, car il est nécessaire de faire varier l'angle du corps de la machine par rapport à la surface à travailler, notamment lorsque cette surface n'est pas plane. Le but de l'invention est de proposer un dispositif qui permette de pallier les inconvénients décrits ci-avant. Plus particulièrement, le dispositif que propose l'invention doit permettre à l'opérateur de la machine-outil de pouvoir tenir la machine-outil avec les deux mains. Un avantage complémentaire recherché est de pouvoir varier la position du carter de protection avec le moins d'interruptions possibles d'une opération de creusement. Le but de l'invention est atteint par une machine-outil motorisée, destinée à être utilisée pour des opérations de creusement d'unnnnne pièce et comportant un corps de machine s'étendant sensiblement dans une direction d'avance de la machine-outil, un outil monté de façon à tourner autour d'un axe perpendiculaire à la direction d'avance et un carter de protection escamotable enfermant l'outil. Conformément à l'invention, le carter de protection est monté tournant autour de l'axe de l'outil et la machine-outil est pourvue de moyens de positionnement permettant de maintenir, sans avoir recours à un outillage, le carter de protection dans une pluralité de positions réparties sur au moins une partie d'un tour autour de l'axe de l'outil. La machine-outil de l'invention permet de répondre à la fois au besoin d'un travail efficace et notamment continu, au besoin d'une manipulation simple et sûre de la machine-outil et notamment de la possibilité de pouvoir faire varier la position angulaire du corps de la machine-outil par rapport à la surface de la structure à travailler, et au besoin de sécurité de l'opérateur manipulant un outil coupant tournant à grande vitesse. L'invention concerne par ailleurs les caractéristiques ci-après considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles. Les moyens de positionnement du carter de protection sont formés de façon à permettre de maintenir le carter de protection dans une pluralité de positions présélectionnées réparties sur un tour entier autour de l'axe de l'outil. Les moyens de positionnement sont formés par une pluralité de perforations pratiquées dans le carter de protection sur un cercle autour de l'axe de l'outil et par un élément élastiquement effaçable disposé sur le corps de machine et destiné à coopérer avec les perforations. Ces dispositions permettent de concevoir une machine-outil dont le carter de protection peut être tourné et maintenu dans toutes les orientations de 0 à 360" par rapport à l'axe du corps de la machine-outil. Cette disposition permet d'abord de tenir la machineoutil dans des positions habituelles et fréquentes telles que la position approximativement perpendiculaire ou à un angle aigu, dans un sens ou dans l'autre à partir de l'outil, par rapport à la surface à travailler. Et elle permet ensuite de tenir la machine-outil dans des positions moins fréquentes, notamment lorsqu'il s'agit de travailler dans des espaces réduits dans lesquels la machine-outil ne rentrerait que très difficilement ou même pas du tout, situation que l'on pourrait rencontrer lors des opérations de réparation. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, I'élément élastiquement effaçable des moyens de positionnement du carter de protection est formé par une bille s'appuyant sur le corps de machine au moyen d'un ressort. Cette disposition peut être modifiée par l'utilisation d'une tige à tête hémisphérique ou à deux faces biseautées opposées. Toutefois, le mouvement de roulement, capacité réservée à la bille, donne à cette dernière un avantage inégalé. Le carter de protection peut être muni d'au moins un élément d'application permettant d'obtenir un changement de position du carter de protection aussi lorsque la machine-outil est en marche. Cette disposition est particulièrement avantageuse par le fait qu'elle permet au carter de protection de suivre les changements d'inclinaison du corps de la machine-outil par rapport à la surface de la pièce à travailler. L'invention concerne également un carter de protection pour une machine-outil ayant un outil tournant autour d'un axe, le carter étant destiné à être monté tournant autour de l'axe de l'outil. Conformément à l'invention, le carter de protection est muni de moyens de positionnement permettant de le maintenir dans une pluralité de positions réparties sur au moins une partie d'un tour autour de l'axe de l'outil, sans avoir recours à un outillage tel que par exemple un tournevis ou une clé pour déserrer et ensuite serrer un élément de fixation. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le carter de protection peut être pourvu d'une pluralité de perforations définissant des positions d'orientation du carter, et d'un élément élastiquement effaçable destiné à prendre appui sur le corps de la machine-outil. Sans sortir du principe de la présente invention, les perforations peuvent être remplacées par des encoches ou tout autre enfoncement susceptible de pouvoir coopérer avec l'élément élastiquement effaçable et de pouvoir être pratiqué-dans la surface du carter de protection destiné à être orienté vers le corps de la machineoutil. L'invention concerne par ailleurs un procédé d'utilisation d'une machine-outil motorisée pour des opérations de creusement d'une pièce, la machine-outil comprenant un corps de machine s'étendant sensiblement dans une direction d'avance de la machine-outil, un outil rotatif dont l'axe de rotation est perpendiculaire à la direction d'avance, et un carter de protection escamotable enfermant l'outil et susceptible de tourner sur au moins une partie d'un tour autour de l'axe de rotation de l'outil et de pouvoir être maintenu, sans avoir recours à un outillage, dans une pluralité de positions. Conformément à l'invention, ce procédé d'utilisation d'une machine-outil motorisée comprend les étapes consistant à appliquer la machine-outil sur une pièce à creuser et à pivoter la machine-outil autour de l'axe de rotation de l'outil pour changer la position du carter de protection par appui de ce dernier sur la pièce. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation avantageux de l'invention, description faite en référence aux dessins, dans lesquels: La Figure 1 représente une coupe simplifiée d'une machineoutil selon l'invention. La Figure 2 représente une vue de face de la machine-outil de la Figure i, et La Figure 3 représente de façon très schématisée différentes positions de travail de la machine-outil par rapport à une surface d'une pièce à travailler. La machine-outil représentée sur la Figure 1 est une fraise portative tournant à grande vitesse utilisée par exemple pour des opérations de creusement sur des structures mécanosoudées en aluminium. La fraise comprend un corps de machine 1 ayant la forme générale d'un cylindre de révolution autour d'un axe 2 dont l'orientation correspond à la direction d'avance de la fraise. Le corps de machine 1 enferme un moteur électrique ou pneumatique et un mécanisme de transmission avec renvoi d'angle pour entraîner une lame 3 montée tournante autour d'un axe 4 perpendiculaire à l'axe 2 et donc perpendiculaire à la direction d'avance de la fraise. L'extrémité du corps de machine 1 qui porte un arbre d'entraînement 41 concentrique à l'axe 4 est formé avantageusement, mais non nécessairement comme un boîtier de renvoi d'angle 5 comprenant, en fonction du type et de la conception du moteur, un mécanisme de transmission avec renvoi d'angle ou une partie du moteur. La lame 3 est protégée par un carter de protection 6 monté tournant autour de l'axe 4. Le carter 6 a la forme générale d'un cercle tronqué, la troncature étant constituée par un bord 7 disposé sensiblement comme une sécante entre deux points 8 et 9 de la circonférence du carter 6. Le carter 6 enferme ainsi la plus grande partie de la lame 3. La partie non enfermée de la lame 3 est protégée par un protecteur de lame escamotable 10 monté pivotant à proximité de l'angle 9 du carter 6 et pivotant autour d'un axe Il parallèle à l'axe 4. Le carter 6 est pourvu, dans une partie destinée à être en regard avec le boîtier de renvoi d'angle 5, d'une pluralité de perforations 12 réparties uniformément sur un cercle autour de l'axe 4. Cette pluralité de perforations ou trous 12 correspond à une pluralité de positions dans lesquelles le carter 6 peut être arrêté. Pour arrêter et maintenir le carter de protection dans l'une ou l'autre de cette pluralité de positions présélectionnées, les trous 12 coopèrent avec des moyens de positionnement effaçables 13 consistant en une bille 14 et un ressort 15 disposés sur le boîtier de renvoi d'angle 5 à une distance de l'axe 4 correspondant au rayon du cercle sur lequel sont disposés les trous 12. Ainsi, lorsqu'un des trous 12 est mis en regard de la bille 14, cette dernière est poussée vers l'intérieur du trou 12 par le ressort 15, et y entre partiellement empêchant par cela une rotation non voulue du carter 6 autour de l'axe 4. Pour changer la position du carter 6, il suffit d'appuyer sur un des coins 8 ou 9 pour faire tourner le carter 6 dans un sens ou dans l'autre. A chaque passage d'un trou 12 devant la bille 14, celle-ci est avancée vers le trou pour maintenir le carter 6- dans la nouvelle position. Les dimensions des trous 12 et des billes 14 ainsi que la force de compression du ressort 14 dépendent des dimensions du carter 6 et des forces en jeu lors du travail avec la fraise. Elles sont choisies de façon à obtenir un compromis entre une retenue suffisamment forte du carter dans une positon choisie et un appui suffisamment léger sur un coin du carter pour changer de position sans entraver la qualité de travail par un mouvement brusque. Cette disposition conforme à l'invention donne la possibilité à l'opérateur de la fraise de changer la position du carter 6 sans devoir interrompre l'opération de creusement, ni avoir recours à un outillage pour desserrer et ensuite resserrer un élément de fixation. Pour éviter une usure prématurée du carter 6 par des appuis fréquents pour changer la position du carter 6, les coins 8 et 9 du carter 6 peuvent être pourvus chacun d'un élément d'application 16, 17. Ces éléments d'application 16, 17 peuvent être des pièces rapportées destinées à être remplacées en cas de besoin. Par ailleurs, les éléments d'application 16, 17 peuvent être des éléments réalisés en un matériau relativement doux afin de ne pas abîmer la surface de la structure à travailler. En variante, ces éléments d'application 16, 17 peuvent, au contraire, être durs afin de ne pas subir une usure accélérée. Selon une autre variante un seul des coins 8 et 9 peut être pourvu d'un tel élément d'application. La Figure 3 illustre, de manière schématique, trois positions principales a), b) et c) de la fraise par rapport à une surface à travailler ainsi qu'une position d) moins fréquente à choisir, par exemple, lors de travaux de réparation dans un environnement à accès réduit. La position a) est celle où l'axe 2 est approximativement perpendiculaire à la surface, et les positions b) et c) sont des inclinaisons dans un sens où dans l'autre du corps de la fraise par rapport à cette surface à travailler. Dans les positions b) et c), I'axe 2 du corps de machine 1 forme avec la tangente à la surface à travailler respectivement un angle aigu (ab) et (ac). La position d) représente le cas où la fraise doit travailler par exemple proche du bord d'une citerne parallélipipédique ou cylindrique, le corps de machine 1 se trouvant en face d'une paroi de la citerne. La position d) de la fraise illustre plus particulièrement l'avantage de la machine-outil selon l'invention et notamment des moyens de positionnement permettant de maintenir le carter dans différentes positions par rapport au corps de machine 1. Cet avantage réside, en complément aux autres avantages cités plus haut, en I'absence d'une limitation angulaire du carter 6 par rapport au corps de machine 1. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS 1. Machine-outil motorisée destinée à être utilisée pour des opérations de creusement d'une pièce et comportant un corps de machine (1) s'étendant sensiblement dans une direction d'avance de la machine-outil, un outil (3) monté tournant autour d'un axe (4) perpendiculaire à la direction d'avance et un carter de protection (6) escamotable enfermant l'outil (3), caractérisée en ce que le carter de protection (6) est monté tournant autour de l'axe (4) de l'outil (3) et en ce que la machine-outil est pourvue de moyens de positionnement (12, 13) permettant de maintenir, sans outillage, le carter de protection (6) dans une pluralité de positions réparties sur au moins une partie d'un tour autour de l'axe (4) de l'outil (3). 2. Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de positionnement (12, 13) sont formés de façon à permettre de maintenir le carter de protection (6) dans une pluralité de positions présélectionnées réparties sur un tour entier autour de l'axe (4) de l'outil (3). 3. Machine-outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de positionnement (12, 13) sont formés par une pluralité de perforations (12) pratiquées dans le carter de protection (6) sur un cercle autour de l'axe (4) de l'outil (3) et par un élément élastiquement effaçable (13) disposé sur le corps de machine (1) et destiné à coopérer avec les perforations (12). 4. Machine-outil selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément élastiquement effaçable (13) est formé par une bille (14) s'appuyant sur le corps de machine (1) au moyen d'un ressort (15). 5. Machine-outil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le carter de protection (6) est muni d'au moins un élément d'application (16, 17) permettant d'obtenir un changement de position du carter de protection (6) aussi lorsque la machine-outil est en marche. 6. Carter de protection pour une machine-outil ayant un outil (3) tournant autour d'un axe (4), le carter (6) étant destiné à être monté tournant autour de l'axe (4) de l'outil (3), caractérisé en ce qu'il est muni de moyens de positionnement (12, 13) permettant de le maintenir, sans outillage, dans une pluralité de positions réparties sur au moins une partie d'un tour autour de l'axe (4) de l'outil (3). 7. Carter de protection selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'une pluralité de perforations (12) définissant des positions d'orientation du carter (6), et d'un élément élastiquement effaçable (13) destiné à prendre appui sur le corps de la machine-outil. 8. Procédé d'utilisation d'une machine-outil motorisée pour des opérations de creusement d'une pièce, la machine-outil comprenant un corps de machine s'étendant sensiblement dans une direction d'avance de la machine-outil, un outil rotatif dont l'axe de rotation est perpendiculaire à la direction d'avance, et un carter de protection escamotable enfermant l'outil et susceptible de tourner sur au moins une partie d'un tour autour de l'axe de rotation de l'outil et de pouvoir être maintenu, sans outillage, dans une pluralité de positions, le procédé comprenant les étapes: - appliquer la machine-outil sur une pièce à creuser et - pivoter la machine-outil autour de l'axe de rotation de l'outil pour changer la position du carter de protection par appui de ce dernier sur la pièce.