Brevet FR2775921A1 — publié le 19990917

L'invention concerne un instrument de travail guidé manuellement, en particulier une débroussailleuse, comprenant un tube de protection recevant un arbre de transmission qui est mû à une première extrémité par un moteur d'entraînement et relié à une seconde extrémité à un outil de travail, l'arbre de transmission tournant dans un sens de rotation préfixé dans un palier lisse du tube de protection. De tels appareils, guidés manuellement, sont équipés d'un tube de protection ou tube-guide, appelé également "manche", de forme droite ou courbe, et servent notamment comme débroussailleuses pour éclaircir les sous-bois, couper les mauvaises herbes ou des travaux analogues, ou comme élagueuses pour émonder les arbres. Le tube-guide forme un tube de protection dans lequel est disposé un tube-palier, formant un palier lisse, dans lequel l'arbre de transmission est monté rotatif comme dans un palier lisse de type habituel. Surtout si le tube-guide est courbe, l'arbre de transmission peut être constitué aussi par un arbre flexible. Pour lubrifier le couple frottant arbre/tube- palier, de la graisse est introduite sous pression dans le jeu entre eux. Sous l'effet de la chaleur et pendant le fonctionnement de l'appareil, la graisse devient fluide et a tendance, par exemple sous l'effet de la gravité, à s'écouler vers des zones situées plus bas. Comme une débroussailleuse est régulièrement tenue dans une position de fonctionnement dans laquelle le moteur d'entraînement placé à une extrémité du tube de protection forme le point le plus haut et la tête de coupe placée à l'autre extrémité du tube de protection et comportant l'outil forme le point le plus bas, de la graisse s'accumule au cours du fonctionnement dans la 2 2775921 zone de l'extrémité inférieure, par exemple dans la zone de la tête de coupe. Un manque de graisse peut se produire par contre dans les parties du tube-palier situées plus près du moteur d'entraînement, ce qui peut provoquer des dommages. Dans le cas de débroussailleuses portées au dos, une partie d'arbre souple est prévue entre le tube-guide et le moteur thermique afin de permettre des mouvements rotatifs entre le tube-guide et le moteur. La partie d'arbre souple se compose d'un tube de protection flexible dans lequel est maintenu un arbre de transmission fait d'un arbre en fil enroulé par exemple. Le sens d'enroulement est préfixé par le sens de rotation de l'arbre. Ce type d'arbre a pour effet que la graisse introduite sous pression entre lui et le tube flexible de protection est transportée dans le sens de la longueur de l'arbre en direction du tube- guide rigide. Une forte accumulation de graisse peut se produire de ce fait au niveau du roulement prévu dans la zone de raccordement du tube-guide rigide, ce qui peut endommager ce palier. Le but de l'invention est de prévoir des dispositions, sur des instruments de travail guidés manuellement du type générique indiqué au début, pour lubrifier l'arbre de transmission dans le tube de protection, dispositions qui doivent garantir une lubrification suffisante pendant une longue durée de service. Conformément à l'invention, on obtient ce résultat par le fait qu'une rainure de transport de forme hélicoïdale, entourant l'axe du tube de protection ou tube-guide, est formée dans la zone de la surface latérale extérieure de l'arbre de transmission et de la surface de portée coaxiale dirigée vers elle du palier lisse, rainure hélicoïdale qui monte en sens 3 2775921 contraire au sens de rotation de l'arbre et s'étend sur une partie au moins de la longueur de cet arbre. Par la rainure de transport, montant en sens contraire au sens de rotation préfixé de l'arbre de transmission, du lubrifiant est transporté d'une extrémité, située plus bas par exemple, à l'encontre de la gravité, jusqu'à l'autre extrémité, située plus haut par exemple, ce qui garantit la lubrification de l'arbre dans le palier lisse sur essentiellement toute la longueur axiale de celui-ci. Quels que soient les motifs pour lesquels la graisse s'écoule vers une extrémité de l'arbre de transmission, la rainure de transport selon l'invention transporte en retour une quantité de graisse qui est au moins suffisante pour la lubrification. Il est opportun que la rainure hélicoïdale de transport s'étende à cet effet sur toute la longueur du tube-guide dans la surface de portée du palier lisse ou dans la surface latérale dirigée vers elle de l'arbre. Il peut être avantageux de rendre la rainure hélicoïdale ouverte à ses extrémités, auquel cas la rainure débouche donc librement aux extrémités concernées du tube-palier et de l'arbre. Afin d'assurer un transport inverse suffisamment intense du lubrifiant, la rainure hélicoïdale présente un angle d'hélice d'au moins 5 , de préférence de 250. Il peut être opportun de prévoir une seule rainure hélicoïdale avec une forte pente ou alors plusieurs hélices mutuellement imbriquées, ayant avantageusement une pente plus faible, par exemple sous la forme d'une hélice double. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'exemples de réalisation non 4 2775921 limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un instrument de travail porté par un opérateur et guidé manuellement par lui; - la figure 2 est une coupe axiale schématique du tube-guide de l'appareil selon la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective schématique d'un tube-palier disposé dans le tube-guide selon la figure 2; - la figure 4 est une coupe axiale du tube- palier selon la figure 3; - la figure 5 est une vue en perspective schématique d'un arbre de transmission prévu entre le moteur d'entraînement et l'outil de coupe d'un instrument selon l'invention; et la figure 6 est une vue de côté de l'arbre de transmission selon la figure 5 et d'une partie du tube-palier, représentée en coupe. L'instrument de travail montré à titre d'exemple est une débroussailleuse comprenant un tube- guide ou manche 1 qui peut être droit ou courbe et présente à une première extrémité 5 un moteur d'entraînement 6 et, à une seconde extrémité 4, une tête de coupe 2 munie d'un outil coupant sous la forme d'un fil de coupe 9 qui s'oriente radialement sous l'effet de la force centrifuge pendant le fonctionnement. Dans la zone de la première extrémité 5, est fixée une sangle 12 à l'aide de laquelle l'appareil peut être porté par un opérateur 11. Entre la première et la seconde extrémité 4, un guidon 14 est fixé sur le manche 1 pour tenir et guider l'appareil. Ce guidon présente deux poignées dont celle située à droite, 2775921 désignée par 14a, est réalisée comme une poignée rotative reliée par un câble souple de commande des gaz au moteur d'entraînement 6, constitué par un moteur thermique. Il peut s'agir d'un moteur deux temps, d'un moteur quatre temps ou d'une combinaison de ces deux types de moteurs. Comme on peut le voir sur la figure 2, le tube-guide 1 forme un tube de protection pour l'arbre de transmission 3, tournant dans un palier lisse 7. Ce dernier est formé par un tube-palier qui s'étend avantageusement sur toute la longueur du tube-guide 1 et est fixé - ainsi que le montre la figure 3 - à peu près de façon centrale dans le tube de protection à l'aide de nervures radiales 17, ce qui procure notamment aussi dans la partie courbe du tube de protection un bon montage rotatif de l'arbre 3. Dans la zone de la première extrémité 5, l'arbre 3 est emboîté solidaire en rotation par une pièce d'accouplement 10 dans une pièce réceptrice complémentaire 30 d'une cloche d'embrayage 31, à l'intérieur de laquelle agissent des éléments d'embrayage entraînés en rotation par le moteur thermique 6. Dans la zone de l'autre extrémité 4 du tube-guide 1, l'arbre 3 est solidarisé en rotation avec la tête de coupe 2, de sorte que cette tête est entraînée en rotation lorsque la cloche d'embrayage 31 tourne et que le fil de coupe 9, prévu comme outil de travail, s'oriente radialement sous l'effet de la force centrifuge. La cloche 31 fait opportunément partie d'un embrayage centrifuge du moteur d'entraînement 6, de sorte que cet embrayage s'enclenche seulement à partir d'une vitesse de rotation déterminée du moteur thermique pour faire tourner la tête de coupe 2. La figure 1 représente la position de fonctionnement généralement prévue pour la 6 2775921 débroussailleuse 13. Dans cette position, l'extrémité 4 est située plus bas que l'autre extrémité 5, ce qui revient à dire que le moteur 6 est généralement placé plus haut que la tête de coupe 2. Si l'appareil est utilisé comme élagueuse pour couper des branches en hauteur, la tête de coupe est généralement située plus haut que le moteur. Dans le cas d'une débroussailleuse pouvant être portée sur le dos, un arbre souple est prévu entre un tube-guide rigide et le moteur porté au dos, arbre souple qui autorise un mouvement relatif entre le moteur et le tube- guide. Cet arbre souple est constitué d'un arbre de transmission flexible tournant dans un tube de protection flexible formant en même temps le tube-palier. Pour lubrifier l'arbre 3 dans le palier lisse 7 formé par le tube-palier, de la graisse est prévue dans le jeu 20 entre leurs surfaces de glissement respectives en contact mutuel. Comme la graisse est échauffée par la chaleur extérieure ou par le mouvement relatif entre la surface latérale extérieure 33 de l'arbre 3 et la surface latérale intérieure 27, coaxiale à elle, du palier lisse 7, elle a tendance, à la position de fonctionnement habituelle illustrée sur la figure 1, à s'écouler par gravité en direction de l'extrémité inférieure 4. Une accumulation de graisse 16 se forme de ce fait à l'extrémité inférieure 4 du tube-guide 1. L'invention prévoit une rainure 41 de transport en retour de graisse, agissant en sens contraire au sens d'écoulement par gravité de la graisse entre le tube-palier 7 et l'arbre 3, qui monte en hélice en sens contraire au sens de rotation préfixé 22 de l'arbre 3 à partir de l'extrémité 4, située plus bas, vers l'autre extrémité 5 du tube-guide, située plus haut. 7 2775921 Ainsi que le montrent les figures 3 et 4, la rainure 41 de transport en retour de graisse peut être formée dans le tube-palier 7 constituant le palier lisse pour l'arbre. Comme on peut le voir sur la représentation en coupe selon la figure 4, la rainure 41 - ayant une forme en hélice s'étendant autour de l'axe 21 du tube-guide 1 - monte de façon régulière sous un angle d'hélice 42, qui est par exemple de 5 et de préférence de 25 ou davantage. La figure 4 montre donc schématiquement qu'une rainure de transport 41 est ainsi formée dans la zone des surfaces de glissement en contact mutuel (surface de portée 27 et surface latérale 33), rainure possédant en section droite une forme en partie de cercle, en particulier en segment de cercle et par laquelle est obtenu un effet de transport de graisse dirigé en sens contraire au sens d'écoulement par gravité. Ainsi est garanti que le système de palier entre l'arbre de transmission et le tube-palier ne tourne pas à sec après un certain nombre d'heures de fonctionnement; des intervalles de graissage éventuellement nécessaires peuvent être prolongés. Il est opportun que la rainure hélicoïdale 41 s'étende sur toute la longueur du tube-palier 7 et du tube-guide 1, de sorte qu'un renvoi de graisse jusqu'à l'extrémité 5 et par suite une lubrification de l'arbre 3 sur toute sa longueur sont assurés. Dans le but de favoriser le transport en retour du lubrifiant 16 qui s'est déposé par exemple dans la zone de l'extrémité 4, il est prévu que l'arbre 3 dépasse par son extrémité 40 du tube-palier 7 dans la zone de l'accumulation de graisse, ce qui favorise l'entrée de lubrifiant dans la rainure 41, ouverte à son extrémité. Dans la position de fonctionnement préfixée de l'appareil comme débroussailleuse, 8 2775921 l'extrémité 40 de l'arbre est donc placée plus bas que l'autre extrémité 50, vers laquelle monte la rainure 41 à partir de l'extrémité 40, voir notamment les figures 1 et 2. Dans l'exemple de réalisation selon la figure , la rainure de transport 41 est formée non pas dans la surface de portée 27 - de préférence sur toute la longueur axiale de cette surface - du tube 7 formant palier lisse, mais dans la surface latérale extérieure 33 de l'arbre 3. Là encore, la rainure s'étend de préférence sur toute la longueur axiale de cette surface, mais au moins dans la zone du tube-palier 7. La réalisation de la rainure de transport de graisse 41 est la même que celle prévue pour la rainure dans le15 tube-palier 7 de l'exemple précédent. L'extrémité inférieure 40 de l'arbre 3 fait de nouveau saillie dans l'accumulation de lubrifiant 16 dans la zone de l'extrémité inférieure 4 du tube-guide 1, ce qui favorise l'entrée de lubrifiant dans la rainure 41 et son transport en retour en direction de l'extrémité supérieure 5 du tube-guide 1 et de l'extrémité supérieure 50 de l'arbre de transmission 3. Il peut être opportun de ne prévoir qu'une seule rainure hélicoïdale 41, mais il est avantageux de prévoir une rainure hélicoïdale supplémentaire 44, décalée de 180 dans le sens de rotation par rapport à la première, comme indiqué en trait interrompu sur la figure 6. Une telle hélice double permer d'obtenir - même si l'angle d'hélice est faible - un bon transport et un débit élevé de lubrifiant retourné. Il est avantageux que le tube-palier 7 soit en matière plastique, auquel cas la rainure hélicoïdale 41 peut déjà être formée dans ce tube lors de la fabrication. Si un arbre de transmission 3 flexible en fil pour ressorts ou analogue est prévu, il est 9 2775921 préférable que la rainure 41 pour le transport en retour de la graisse soit formée dans la surface de portée 27 du tube-palier 7. Il peut être avantageux de réaliser l'arbre 3 également en matière plastique. REVENDICATIONS 1. Instrument de travail guidé manuellement, en particulier débroussailleuse, comprenant un tube de protection recevant un arbre de transmission (3) qui est mû à une première extrémité (5) par un moteur d'entraînement (6) et relié à une seconde extrémité (4) à un outil de travail (9), l'arbre de transmission (3) tournant dans un sens de rotation (22) préfixé dans un palier lisse du tube de protection (1), caractérisé en ce qu'une rainure de transport (41) de forme hélicoïdale, entourant l'axe (21) du tube de protection ou tube- guide (1), est formée dans la zone de la surface latérale extérieure (33) de l'arbre de transmission (3) et de la surface de portée (27) coaxiale, dirigée vers elle, du palier lisse (7), rainure hélicoïdale qui monte en sens contraire au sens de rotation (22) de l'arbre (3) et s'étend sur une partie au moins de la longueur de cet arbre. 2. Instrument de travail selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rainure de transport (41) est formée dans la surface de portée (27) du palier lisse (7) et s'étend de préférence sur toute la longueur axiale de cette surface. 3. Instrument de travail selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la rainure de transport (41) est formée dans la surface latérale extérieure (33) de l'arbre de transmission (3) et s'étend de préférence sur toute la longueur axiale de cette surface. 4. Instrument de travail selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la rainure de transport (41) est ouverte à ses extrémités. 5. Instrument de travail selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la rainure de transport (41) présente un angle d'hélice (42), mesuré par rapport à l'axe (21) du tube de protection (1), d'environ 5 , de préférence de 25 ou davantage. 6. Instrument de travail selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans une position de fonctionnement préfixée de l'instrument, une extrémité (40) de l'arbre de transmission (3) est située plus bas que l'autre extrémité (50) et que la rainure de transport (41) monte à partir de l'extrémité10 (40) située plus bas vers l'extrémité (50) située plus haut. 7. Instrument de travail selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la rainure de transport (41) est formée d'une seule hélice. 8. Instrument de travail selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la rainure de transport (41) est formée de plusieurs hélices, en particulier d'une hélice double. 9. Instrument de travail selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le tube de protection (1) est en matière plastique. 10. Instrument de travail selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la rainure de transport (41) possède en section droite une forme en partie de cercle, en particulier en segment de cercle. 11. Instrument de travail selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le palier lisse est un tube-palier (7) disposé à l'intérieur du tube de protection (1).