Brevet FR2808466A1 — publié le 20011109

L'invention concerne une tête de mécanisme d'un outil de travail, en particulier d'une débroussailleuse, guidé à la main, entraîné par un moteur, comportant un arbre d'outil pour recevoir un outil de coupe rotatif, dans lequel une portion de l'arbre d'outil est conçue sous forme d'un arbre cylindrique cannelé avec des cannelures pour transmettre, par complémentarité de forme, un moment de rotation à l'outil de coupe, comportant aussi un plateau d'appui, disposé sur l'arbre d'outil, et présentant pour l'outil de coupe une surface d'appui située sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'arbre d'outil, et comportant aussi un cylindre de centrage passant par une ouverture circulaire centrale de l'outil de coupe et venant en prise avec elle. Des têtes de mécanisme de ce type, en particulier d'une débroussailleuse ou analogue, présentent un arbre d'outil qui est entraîné par un moteur et par lequel est entraîné un outil de coupe rotatif comme une lame de scie, une lame de coupe, un tambour à fil ou analogue. Une portion de l'arbre d'entraînement est conçue sous forme d'un arbre cylindrique cannelé présentant des cannelures essentiellement parallèles à l'axe. Dans cette zone sont prévus un plateau d'appui présentant une surface d'appui située sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'arbre d'outil et un disque de pressage, l'outil de coupe étant tenu entre les deux, perpendiculairement à l'axe de rotation. Le plateau d'appui, le disque de pressage ou même les deux composants présentent une ouverture centrale, qui enserre l'arbre d'outil et sur la face intérieure de laquelle sont disposées des nervures qui engrènent avec les cannelures. Est réalisée de ce fait une liaison par complémentarité de forme, dans le sens de la rotation, entre l'arbre d'outil et le plateau d'appui ou le disque de pressage. L'outil de coupe lui-même est bridé à plat entre le plateau d'appui et le disque de pressage, la transmission du moment se faisant par une liaison par frottement. Du fait de la vitesse de rotation de travail élevée, il faut un centrage précis de l'outil de coupe pour éviter un balourd. Dans ce but l'outil de coupe présente une ouverture circulaire centrale dont le diamètre est supérieur à celui de l'arbre cannelé. Le plateau d'appui présente un décrochement central de forme cylindrique qui vient en prise dans l'ouverture circulaire de l'outil de coupe et en garantit la concentricité précise en rotation. Dans l'usage pratique, le montage de l'outil de coupe est incommode et prend du temps. Le collet de centrage ne présente qu'une faible hauteur qui correspond à peu près à l'épaisseur de l'outil de coupe. De ce fait un outil de coupe correctement placé sur le plateau d'appui et son collet de centrage peut glisser hors de sa position lorsque l'on serre le disque de pressage, ce qui complique inutilement l'échange d'un outil de coupe. Si l'outil de coupe est bridé dans cette position non centrée, l'excentricité qui en résulte opère une vibration parfois notable qui peut en particulier contraindre fortement mécaniquement la tête de mécanisme. Une reprise du centrage de l'outil de coupe est coûteuse car il faut arrêter l'outil de travail et desserrer à nouveau le dispositif de bridage. Les inconvénients mentionnés ci-dessus sont renforcés par un disque de protection disposé entre l'outil de coupe et la surface d'appui du plateau d'appui. Le disque de protection est tenu contre le plateau d'appui, en commun avec l'outil de coupe et il est centré par le collet de centrage. Un glissement de l'outil de coupe autorise également un glissement ou un coincement du disque de protection ce qui accroît le balourd. L'invention a pour but d'améliorer une tête de mécanisme du type indiqué en préambule de façon à simplifier un montage centré sûr d'un outil de coupe. On atteint ce but au moyen d'une tête de mécanisme caractérisée par le fait que le cylindre de centrage présente des nervures longitudinales situées à l'intérieur et engrenant dans les cannelures de l'arbre cannelé et présente à son extrémité libre un chanfrein qui, depuis le contour extérieur du cylindre de centrage, pénètre jusque dans les cannelures. Dans ce but on propose de prévoir pour l'outil de coupe un 3 2808466 cylindre tubulaire de centrage sur la face inférieure duquel sont disposées des nervures longitudinales engrenant dans les cannelures de l'arbre cannelé. Le cylindre de centrage présente une extrémité libre qui peut passer dans l'ouverture circulaire de l'outil de coupe. Cette extrémité libre présente un chanfrein qui s'étend, depuis le contour extérieur du cylindre de centrage, jusque dans la cannelure. On obtient de ce fait un contour, en forme de rampe, de l'extrémité libre qui s'étend jusque dans la cannelure et ne forme donc pas de surface frontale sur laquelle un outil de coupe non centré pourrait s'appuyer et être bridé. Si l'outil de coupe ne s'enfiche pas comme il le faut sur le cylindre de centrage lorsque l'on serre le dispositif de bridage, le chanfrein s'enfonce dans l'ouverture circulaire de l'outil de coupe et l'outil de coupe glisse pour venir sur le cylindre de centrage. De ce fait le processus de montage de l'outil de coupe est notablement simplifié et un montage erroné est largement exclu. Dans une forme de réalisation préférée, le chanfrein est réalisé sous forme d'un tronc de cône dont le petit diamètre côté frontal est inférieur au diamètre extérieur de l'arbre cannelé. De ce fait le cylindre de centrage avec son chanfrein peut se fabriquer à un coût favorable en ce qui concerne son contour extérieur, comme simple pièce tournée. S'est révélé comme avantageux un angle de flanc du chanfrein, rapporté à l'axe longitudinal de l'arbre d'outil, d'environ à 60 , en particulier de 45 . Dans une autre conception avantageuse de l'invention, le cylindre de centrage est conçu sous forme d'un fourreau de montage distinct dont l'extrémité située du côté chanfrein est orientée en direction du plateau d'appui. On obtient de ce fait que l'outil de coupe puisse tout d'abord s'enfiler sur le cylindre de centrage pour, ensuite, s'enfiler sur l'arbre d'outil en commun avec le cylindre de centrage. De ce fait l'outil de coupe est provisoirement assuré à l'égard d'un glissement jusqu'au serrage final du plateau de pressage. En liaison avec un évidement récepteur prévu dans le plateau d'appui, le cylindre de centrage peut être prévu relativement long sans augmenter au total la hauteur hors-tout de la tête de mécanisme et en fournissant en outre de ce fait un guidage pour l'outil de coupe, que l'on enfiche sans serrage. Grâce à la fixation du disque de pressage sur le fourreau de montage, le nombre des composants à manier est réduit. Lors du processus de montage, le disque de pressage intervient comme butée pour l'outil de coupe à enficher. Grâce en particulier à une liaison, sans liberté de rotation relative, entre le disque de pressage et le fourreau de montage, on obtient une transmission sûre du moment de rotation, de l'arbre d'outil à l'outil de coupe, par l'intermédiaire des cannelures et des nervures longitudinales du fourreau de montage. Une conception monobloc du disque de pressage et du fourreau de montage peut être avantageuse à cet égard. Pour améliorer encore la transmission du moment de rotation entre l'arbre d'outil et l'outil de coupe, le plateau d'appui peut présenter, dans une ouverture de passage dans laquelle s'enfiche l'arbre d'outil, des nervures intérieures qui engrènent avec les cannelures de l'arbre cannelé et contribuent à la transmission du moment de rotation. En liaison avec l'évidement récepteur décrit plus haut dans le plateau d'appui, il est intéressant qu'un disque de protection approprié placé entre l'outil de coupe et le plateau d'appui présente, dans la zone de son ouverture de montage, des languettes élastiques qui sont orientées vers l'intérieur, sont contrecoudées, pénètrent dans l'évidement récepteur et, du côté de la périphérie, s'appuient élastiquement contre l'arbre d'outil. Grâce aux languettes élastiques, le disque de protection est tenu de façon sûre à l'égard d'un glissement pendant le processus de montage de l'outil de coupe et en cas de besoin on peut donc facilement le sortir de l'arbre d'outil à la main. On explique en détail ci-dessous à l'aide du dessin un exemple de réalisation de l'invention. La figure 1 est une représentation générale d'une débroussailleuse à tête d'outil conforme à l'invention; La figure 2 est une vue latérale de la tête d'outil de la figure 1; La figure 3 représente en coupe des détails de la tête d'outil de la figure 2 sur laquelle est montée une lame de scie; La figure 4 représente en coupe la tête d'outil de la figure 2 avec d'autres détails et un outil de tonte qui y est monté. La figure 1 donne une représentation générale d'une tête de mécanisme 30 qui est par exemple montée à l'extrémité 27, située du côté de l'outil, d'une débroussailleuse 25. Une tête de mécanisme 30 conçue selon l'invention peut également être prévue pour une meuleuse d'angle ou analogue. Sur la tête de mécanisme 30 est tenu un outil de coupe rotatif 2 entraîné par un moteur 28 disposé à l'extrémité 26, située du côté moteur, de la débroussailleuse 25. Le moteur 28 et la tête de mécanisme 30 sont reliés par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement 43 indiqué sur la figure 2 et guidé dans un tube de guidage 29. La débroussailleuse est portée sur un utilisateur 34 au moyen d'une ceinture porteuse et elle est guidée à peu près le long de la direction indiquée par la double flèche 31 au moyen d'un guidon 32, avec deux poignées 33, fixé sur le tube de guidage 29. La tête de mécanisme 30 de la débroussailleuse 25 de la figure 1 est représentée en vue latérale sur la figure 2. L'extrémité 27, située du côté de l'outil, du tube de guidage 29 est tenue dans un carter 36, un arbre d'outil 1 étant entraîné par l'arbre d'entraînement 43 par l'intermédiaire d'un renvoi d'angle à engrenages 39 disposé dans le carter 36 et non représenté en détail sur la figure 3. Sur l'arbre d'outil 1 sont disposés un plateau d'appui 6, relié à l'arbre d'outil sans liberté de rotation relative et présentant une surface d'appui 8, et un disque de pressage 16, un outil de coupe 2, non représenté, pouvant être bridé, essentiellement perpendiculairement par rapport à un axe longitudinal 7 de l'arbre d'outil 1, entre le disque de pressage 16 et la surface d'appui 8 au moyen d'un écrou de butée 37. La figure 3 est une représentation en coupe de la tête de mécanisme de la figure 1 avec un outil de coupe 2, sous forme d'une lame de scie circulaire 40, qui y est bridé. Au lieu de la lame de scie 40, un outil de tonte, un tambour à fil ou analogue peut également y être bridé. Dans le carter 36 de la tête de mécanisme 30, l'arbre d'outil 1 est porté par deux paliers à billes 38 et entraîné 6 2808466 par l'arbre d'entraînement 43 au moyen d'un renvoi d'angle à engrenages 39. L'arbre d'outil 1 présente une portion 3 qui est conçue sous forme d'arbre cannelé 4 présentant des cannelures 5 disposées parallèlement à son axe longitudinal 7. Un plateau d'appui 6 est relié, sans liberté de rotation relative, à l'arbre d'outil 1 et présente pour l'outil de coupe 2 une surface d'appui 8 sensiblement située perpendiculairement à l'axe longitudinal 7. Dans une ouverture circulaire centrale 9 de l'outil de coupe 2 passe, en étant en prise avec elle, un cylindre de centrage 10 qui de ce fait centre l'outil de coupe par rapport à l'axe longitudinal 7. Le cylindre de centrage 10 peut être conçu sous forme d'un collet de centrage du plateau d'appui 6 et, dans l'exemple de réalisation représenté, c'est un fourreau de montage distinct 15 sur la face intérieure duquel sont disposées des nervures longitudinales 11 qui engrènent dans les cannelures 5 et donnent de ce fait une liaison par complémentarité de forme, sans liberté de rotation relative, avec l'arbre d'outil 1. A son extrémité opposée au plateau d'appui 6, le fourreau de montage 15 est relié mécaniquement, sans liberté de rotation relative, à un disque de pressage 16 conçu sous forme de rondelle Belleville 17. Peut également être intéressante une liaison par frottement entre les deux composants. A son extrémité libre 12, le fourreau de montage 15 présente un chanfrein 13 décrit ci- dessous en relation avec la figure 4. Entre l'outil de coupe 2 et le plateau d'appui 6 se place un disque de protection 22 qui présente sur sa périphérie une faible distance avec le capot 44 fixe par rapport au carter, et il protège donc la tête de mécanisme 30 à l'égard de particules de salissures projetées par centrifugation. A l'extrémité libre 48 de l'arbre d'outil 1 celui-ci présente un filetage 41 sur lequel se visse un écrou d'arrêt 37. A la place de l'écrou d'arrêt 37 on peut également prévoir un dispositif de bridage rapide ou analogue. Grâce à la force de pressage de l'outil d'arrêt 37, une fois serré, l'outil de coupe 2 est pressé contre la surface d'appui 8 par le disque de pressage 16 et il est ainsi tenu par liaison par frottement. Grâce à la conception du disque de pressage 16 sous forme de rondelle Belleville 17, la force de pressage sur l'outil de coupe 2 se maintient même en cas de contrainte dynamique. Entre l'écrou d'arrêt 37 et l'ensemble constitué du fourreau de montage et du disque de pressage 16 est tenu un capot de protection 42 centré sur un bord périphérique 46 du disque de pressage 16. Dans le cas de la représentation en coupe, représentée sur la figure 4, d'un détail de la tête de mécanisme 30 de la figure 2, l'outil de coupe bridé 2 est un outil de tonte 45. Entre l'outil de tonte 45 et la surface d'appui 8 du plateau d'appui 6 est bridé un disque de protection 22 dont le diamètre est supérieur au diamètre du plateau d'appui 6 et qui, par son bord périphérique rabattu 49, vient à faible distance radiale du capot 44. Un capot de protection 42, ajusté par rapport à l'outil de tonte 45, est bridé entre l'écrou d'arrêt 37 et le disque de pressage 16, le capot de protection 42 présentant un décrochement 47, situé vers l'intérieur, pour le centrer sur l'écrou d'arrêt 37. Le fourreau de montage 15 et le disque de pressage 16 sont prévus monobloc. Dans l'exemple de réalisation représenté, le chanfrein 13 sur le fourreau de montage 15 a la forme d'un tronc de cône 14. Mais il peut également être intéressant que ce chanfrein 13 soit sous forme par exemple d'un tronc de pyramide fraisé ou analogue. Le chanfrein 13 présente, par rapport à l'axe longitudinal 7 de l'arbre d'outil 1, un angle de flanc oc d'environ 45 et s'étend depuis le contour extérieur du cylindre de centrage 10, jusque dans les cannelures 5 en ce sens que le plus petit diamètre frontal D1 du tronc de cône 14 est inférieur au diamètre extérieur D2 de l'arbre cannelé 4. Le plateau d'appui 6 présente une ouverture de passage centrale 18 sur la face intérieure de laquelle sont prévues des nervures intérieures 19. Les nervures intérieures 19 engrènent avec les cannelures 5 de l'arbre d'outil 1 et réalisent une liaison par complémentarité de forme, sans liberté de rotation relative, entre les deux composants. Sur le plateau d'appui 6 est prévu, dans la zone de l'ouverture de passage 18, sur sa face située du côté de l'outil de coupe 2, un évidement récepteur 21 dans lequel le fourreau de montage 15 pénètre à une certaine distance par son extrémité libre 12 en forme de tronc de cône. Le disque de protection 22 présente une ouverture de montage centrale 23 qui enserre l'arbre d'outil 1 et dans la zone de laquelle sont prévues des languettes élastiques 24 orientées vers l'intérieur, rabattues et pénétrant dans l'évidemment récepteur 21. Les languettes élastiques 24 s'appuient, sous précontrainte élastique, contre l'arbre d'outil 1, ce par quoi le disque de protection 22 est centré et maintenu même lorsque l'écrou d'arrêt 37 est desserré. En ce qui concerne les autres caractéristiques et les autres repères, la tête de mécanisme 30 de la figure 4 coïncide avec celle de la figure 3. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. ' 2808466 REVENDICATIONS 1. Tête de mécanisme d'un outil de travail, en particulier d'une débroussailleuse, guidé à la main, entraîné par un moteur, comportant un arbre d'outil (1) pour recevoir un outil de coupe rotatif (2), dans lequel une portion (3) de l'arbre d'outil (1) est conçue sous forme d'un arbre cylindrique cannelé (4) avec des cannelures (5) pour transmettre, par complémentarité de forme, un moment de rotation à l'outil de coupe (2) , comportant aussi un plateau d'appui (6), disposé sur l'arbre d'outil (1) , et présentant pour l'outil de coupe (2) une surface d'appui (8) située sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal (7) de l'arbre d'outil (1), et comportant aussi un cylindre de centrage (10) passant par une ouverture circulaire centrale (9) de l'outil de coupe (2) et venant en prise avec elle, caractérisée par le fait que le cylindre de centrage (10) présente des nervures longitudinales (11) situées à l'intérieur et engrenant dans les cannelures (5) de l'arbre cannelé (4) et présente à son extrémité libre (12) un chanfrein qui, depuis le contour extérieur du cylindre de centrage (10), pénètre jusque dans les cannelures (5). 2. Tête de mécanisme selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le chanfrein (13) est conçu sous forme d'un tronc de cône (14) dont le petit diamètre côté frontal (D1) est inférieur au diamètre extérieur (D2) de l'arbre cannelé (4). 3. Tête de mécanisme selon la revendication I ou 2, caractérisée par le fait que l'angle de flanc (cc) du chanfrein (13), rapporté à l'axe longitudinal (7) de l'arbre d'outil (1) vaut environ 30 à 60 . 4. Tête de mécanisme selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'est prévu un fourreau de montage distinct (15) qui forme le cylindre de centrage (10) et dont l'extrémité (12) située du côté chanfrein est orientée en direction du plateau d'appui (6). 2808466 5. Tête de mécanisme selon la revendication 4, caractérisée par le fait qu'est prévu un disque de pressage (16) qui est en particulier relié, sans liberté de rotation relative, avec le fourreau de montage (15). 6. Tête de mécanisme selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le disque de pressage (16) et le fourreau de montage (15) sont conçus monobloc. 7. Tête de mécanisme selon la revendication 5 ou 6, caractérisée par le fait que le disque de pressage (16) est conçu sous forme de rondelle Belleville (17). 8. Tête de mécanisme selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée par le fait que le plateau d'appui (6) présente, dans une ouverture de passage (18), des nervures intérieures (19) qui engrènent avec les cannelures (5). 9. Tête de mécanisme selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisée par le fait que, dans la zone de son ouverture de passage (18), le plateau d'appui (6) présente, du côté orienté vers l'outil de coupe (2), un évidement récepteur (21) pour le fourreau de montage (15). 10. Tête de mécanisme selon la revendication 9, caractérisée par le fait qu'entre l'outil de coupe (2) et le plateau d'appui (6) est prévu un disque de protection (22) présentant une ouverture de montage centrale (23), étant précisé que, dans la zone de l'ouverture de montage (23), des languettes élastiques (24) orientées vers l'intérieur, contrecoudées et pénétrant dans l'évidement récepteur (21) sont prévues pour venir en appui contre l'arbre d'outil (1).