Brevet FR2829418A1 — publié le 20030314

APPAREIL D'ENTRAINEMENT EN ROTATION PAR AIR COMPRIME, D'UN OUTIL L'invention se rattache au secteur technique des appareils portatifs du type meuleuse, tronçonneuse,... Ce type d'appareil est parfaitement connu pour un homme du métier et comprend, pour l'essentiel, un carter recevant un moteur pour l'entraînement en rotation d'un arbre en bout duquel est fixé, d'une manière démontable, l'outil tel que, par exemple, un disque de meulage, un disque de tronçonnage,... Dans la plupart des cas, l'entraînement en rotation de l'arbre s'effectue par un moteur électrique, assujetti ou non à un variateur de vitesse. L'invention concerne plus particulièrement un appareil portatif dans lequel l'outil est entraîné en rotation sous l'effet de l'air comprimé. Cet état antérieur de la technique peut être illustré, à titre d'exemple indicatif nullement limitatif, par l'enseignement du brevet EP 0.577. 574. Ce brevet décrit une meuleuse rotative pneumatique comprenant un carter muni d'un passage d'entrée d'air comprimé et d'un clapet d'étranglement manoeuvrable manuellement. L'outil de meulage est porté par un arbre entraîné en rotation par un moteur pneumatique. On peut citer également l'enseignement du brevet EP 0.575. 301 qu décrit un appareil du type meuleuse, dans lequel la meule est entraînée par air comprimé. Cet appareil comprend un carter avec un passage d'entrée de l'air comprimé pour l'alimentation d'une turbine couplée à l'arbre d'entraînement recevant la meule. Dans l'un et l'autre de ces brevets, on travaille uniquement en action, de sorte qu'il est nécessaire de maîtriser la vitesse. Il est donc nécessaire de faire appel à des dispositifs de sécurité pour limiter une telle survitesse qui, bien évidemment, nécessite un nombre important de pièces supplémentaires augmentant le coût de l'appareil et son poids. Une solution apte à limiter une survitesse, ressort de l'enseignement du brevet EP 0.577. 576. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de réaliser un appareil d'entraînement en rotation d'un outil, au moyen d'un moteur pneumatique à turbine en contrôlant la vitesse et la puissance, à faible coût de fabrication, d'un poids réduit, et qui puisse être tenu à la main selon différentes orientations angulaires pour être utilisée en fonction du travail spécifique recherché en meuleuse ou en tronçonneuse, par exemple. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un appareil d'entraînement en rotation par air comprimé d'un outil comprenant un carter à l'intérieur duquel est monté un arbre pour l'entraînement direct ou par l'intermédiaire d'éléments réducteurs, de l'outil tandis qu'au moins une poignée de préhension est rendue solidaire dudit carter. Selon l'invention, la poignée présente des agencements internes pour être connectée à une arrivée d'air comprimé en vue de le canaliser et de le diriger dans au moins une chambre où est montée, d'une part, une turbine rotative rendue solidaire de l'arbre d'entraînement et, d'autre part, une partie fixe apte à créer une réaction à l'échappement de la turbine, ladite ie a une g^ hette de commande avec poignée de préhension étant assujettie à une gâchette de commande avec moyen de sécurité, pour commander à volonté l'alimentation en air comprimé. Pour résoudre le problème posé d'obtenir une réaction à l'échappement de la turbine, lui redonnant de la puissance, la partie fixe est constituée par une pluralité de dents périphériques disposées en correspondance et en dessous des profils en aubage de la turbine, d'une manière radiale à l'arbre d'entraînement. Avantageusement, l'arbre d'entraînement présente un pignon de sortie engrenant avec une couronne dentée solidaire d'un moyeu portant l'outil, l'autre extrémité de l'arbre étant montée tournante dans une pièce agencée pour faire office de diffuseur d'alimentation et apte à coiffer, d'une manière étanche, la chambre de turbine, ladite pièce présentant des agencements pour diriger l'air en provenance de la poignée, sur la turbine. Pour résoudre le problème posé d'assurer l'alimentation en air comprimé du ou des étages de turbines, la gâchette de commande est montée pivotante dans une échancrure de la poignée à l'encontre d'un organe élastique et présente un talon apte à assurer, sous un effet de pivotement, le déplacement en translation d'une tige coopérant avec une bille d'obturation de l'alimentation en air comprimé, ledit déplacement provoquant le décollage de son siège d'appui de la bille assujettie à un organe de rappel. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention, est de pouvoir bloquer à volonté la gâchette de commande pour éviter tout risque d'entraînement non désiré de l'outil. Pour résoudre un tel problème, le moyen de sécurité de la gâchette est constitué par un bouton escamotable coopérant avec des agencements de ladite gâchette en étant apte à bloquer ladite gâchette en position de coupure de l'alimentation en air comprimé, tandis qu'un appui exercé sur ledit bouton libère le pivotement de la gâchette.'" Pour résoudre le problème posé de pouvoir tenir l'ensemble de l'appareil selon différentes orientations dans l'espace en fonction du type de travail que l'on veut effectuer (meulage ou tronçonnage), la poignée de préhension présente une semelle d'appui apte à être vissée sur une partie du carter selon plusieurs positions angulaires notamment de 90 . Le carter présente en outre des agencements pour la fixation, avec capacité de démontage, d'une poignée de manoeuvre dans un plan sensiblement perpendiculaire à la poignée de préhension, d'un côté ou de l'autre. Les agencements sont du type à rotule. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'appareil équipé et agencé pour faire office de meuleuse ; - la figure 2 est une vue de dessus correspondant à la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale de l'appareil équipé et agencé pour faire office de tronçonneuse ; - la figure 4 est une vue de dessous correspondant à la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale de la poignée de préhension avec la gâchette de commande de l'arrivée de l'air comprimé ; - la figure 6 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 6-6 de la figure 5 ; - la figure 7 montre le principe de fonctionnement de la turbine à réaction appliquée aux caractéristiques de l'appareil selon l'invention. Comme le montrent notamment les figures 1 et 3, l'appareil comprend, d'une manière connue, un carter (1) à l'intérieur duquel est monté un arbre (2) d'entraînement en rotation de l'outil (0) qui, selon les caractéristiques de l'invention, peut être un disque de meulage (3) ou un disque de tronçonnage (4). Comme il sera indiqué dans la suite de la description, l'arbre (2). peut entraîner directement l'outil (0) ou par l'intermédiaire d'organes réducteurs, ce qui correspond aux exemples illustrés par les dessins. Le carter (1) reçoit une poignée de préhension (5) équipée d'une gâchette de commande : - (6) avec moyen de sécurité pour commander, à volonté, l'alimentation en air comprimé. Dans ce but, la poignée (5) présente des agencements internes pour être connectée à une arrivée d'air comprimé (7). La poignée (5) présente un canal interne étagé (5a) (5b) pour diriger l'air comprimé dans au moins une chambre (8) où sont montées, d'une part, une turbine rotative (9) et, d'autre part, une partie fixe (11) apte à créer une réaction à l'échappement de la turbine. La chambre (8) de la turbine est obturée, d'une manière étanche, par une pièce (10) agencée pour faire office de diffuseur d'alimentation en air comprimé. Le diffuseur (10) coiffe, d'une manière étanche, la chambre (8) et présente une rainure périphérique (lOa) en communication avec des rainures inclinées (1 Ob) pour l'alimentation de la turbine (9). La turbine (9) est rendue solidaire de l'arbre d'entraînement (2) monté tournant au moyen de roulements tenus dans une cage (10c) que présente le diffuseur d'air (10). Sous la turbine (9), la chambre (8) présente la partie fixe (11) apte à créer une réaction à l'échappement de ladite turbine. Cette partie (11) est constituée par une pluralité de dents périphériques et fixes (luxa) disposées en correspondance et en dessous des profils en aubage de la turbine c'est-àdire radialement à l'axe de rotation. On renvoie à la figure 7 qui montre ce principe de fonctionnement. Dans l'exemple illustré, l'arbre d'entraînement (2), présente un pignon de sortie (12) engrenant avec une couronne dentée (13) solidaire d'un moyeu (14) portant le disque de meulage (3) ou le disque de tronçonnage (4). A noter que le moyeu (lest monté tournant en combinaison avec des roulements à billes (R) portés par une bride (26). D'une manière avantageuse, selon l'invention, la fixation de la bride (26) par rapport au carter (1) s'effectue par un système expansif mettant en oeuvre des coins (27) assujettis à des vis (28) à tête cylindrique. La face pentée des coins coopère avec une portée circulaire inclinée, d'une manière complémentaire, que présente la partie supérieure de la bride. La fixation de la bride s'effectue donc par effet de coincement. Ces dispositions permettent de réduire l'encombrement. A noter également que la bride (26) fait office de support de fixation et a un capot (29) apte à assurer la protection de l'outil (3) ou (4). Comme le montre notamment la figure 5, la gâchette de commande (6) est montée pivotante dans une échancrure (5d) de la poignée (5). Cette gâchette (6) est articulée par un axe transversal (15) en étant rappelée en position de coupure de l'arrivée d'air comprimé par un ressort (16). La gâchette (6) présente un talon (6a) coopérant avec une tige ou goupille (17) montée coulissante dans une partie de la poignée (5) et débouchant dans le canal étagé (5b) en communication avec l'arrivée d'air comprimé (7). L'extrémité de la goupille (17) débouchant dans le canal étagé (Sb) coopère avec une bille (18) apte à prendre appui contre un siège (5c). Cette bille (18) est assujettie à un organe élastique du type ressort (19) pour être constamment rappelée sur le siège (5c) correspondant à l'obturation du canal (5b), c'est-à-dire à la coupure de l'arrivée de l'air comprimé. Compte tenu de ces dispositions, on conçoit que, lorsqu'un appui digital est exercé sur la gâchette (6), cette dernière pivote par rapport à son axe (15), de manière à provoquer, par son talon (6a), le déplacement de la goupille (17) et, d'une manière concomitante, de la tête (18) qui n'est plus en appui sur son siège (Sc) permettant ainsi le libre passage de l'air comprimé par les canaux (Sb) et (5a) en direction du diffuseur (10) pour l'alimentation en air de la chambre (8) de la turbine (9). Comme indiqué, le ressort (16) a tendance a ramener constamment vers le bas la gâchette (6) correspondant à l'appui de la bille (18) contre son siège (5c). Un axe (19) reçoit, en position de blocage angulaire, la gâchette (6). Selon une autre caractéristique, la gâchette (6) est montée en combinaison avec un système de sécurité afin de pouvoir bloquer ladite gâchette pour éviter d'agir inopinément sur l'arrivée d'air (7). Ce moyen de sécurité est constitué par un bouton transversal (20) coopérant avec une lumière (6b) de la gâchette (6). Ce bouton (20) est disposé transversalement, dans le sens de pivotement de la gâchette (6), et monté coulissant à l'encontre d'un organe élastique (21). Le bouton (20) présente, à l'une de ses extrémités, une partie circulaire de plus grand diamètre (20a). Lorsque la gâchette est libre, le bouton (20) est sorti, sa partie de plus grand diamètre (20a) est engagée dans la lumière de la gâchette. Pour permettre le pivotement de la gâchette en vue de dégager, comme indiqué, la bille (18), il convient d'appuyer sur le bouton (20) pour escamoter la tête (20a) de plus grand diamètre, afin de pouvoir agir angulairement et sur la gâchette. Lorsque la gâchette est relâchée, le phénomène inverse se présente, le ressort (16) ramène en position la gâchette (6). Selon une autre caractéristique de l'invention, la poignée (5) présente une semelle d'appui et de fixation (5d) fixée à l'arrière du carter (1), selon différentes orientations angulaires en fonction du travail que l'on souhaite effectuer (meulage ou tronçonnage). Par exemple, la plaque d'appui (5d) présente quatre vis de fixation (25). Il en résulte qu'en fonction de l'orientation angulaire de la poignée (6), il est possible de la fixer selon différentes orientations dans l'espace, en fonction du type de travail que l'on veut effectuer. On renvoie aux figures 1 et 2 qui montrent une orientation de la poignée (5), dans le cas où l'appareil est équipé d'un disque de meulage, et aux figures 3 et 4 montrant une autre orientation de la poignée (5) lorsque l'appareil est équipé d'un disque de tronçonnage (4). Avantageusement, l'appareil est équipé d'une autre poignée de manoeuvre (22). Cette poignée (22) est fixée par un système de rotule (23) à un organe support indépendant (24) susceptible d'être vissé à différents endroits du carter dans un plan sensiblement perpendiculaire à la poignée (5). Là encore, le choix de l'emplacement de fixation de la poignée (22) dépend de l'utilisation souhaitée de l'appareil. On renvoie de nouveau aux figures 1, 2,3 et 4 qui montrent différents modes de fixation de la poignée (22) en fonction notamment de l'orientation de la poignée de préhension (5) dépendant du type de travail souhaité. Avantageusement, afin de réduire le poids, l'ensemble de la turbine (1) et de la plaque diffuseur (10), sont réalisées en matière plastique. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle : - L'application d'une turbine à réaction à un étage ou multiples étages, en observant, d'une manière importante, que la distribution de l'air tape sur les ailettes de la turbine dont l'échappement se fait sur la partie fixe située en-dessous et qui fait office de mur de réaction ; - La forme ergonomique de la poignée de préhension équipée d'un système de sécurité de la gâchette de commande ; - La possibilité d'équiper l'appareil d'une poignée secondaire montée sur rotule autorisant un réglage jusqu'à 1800 avec un blocage simplifié ; - La possibilité d'obtenir des vitesses différentes en changeant simplement la pièce qui fait office de diffuseur d'alimentation ; - La possibilité d'orienter et de positionner différemment les différentes poignées en position meuleuse ou en position tronçonneuse ; - Le nombre de pièces réduit ; Le gain de poids ; - La sécurité de fonctionnement ; - Le coût de revient réduit. REVENDICATIONS -1- Appareil d'entraînement en rotation par air comprimé d'un outil (0), comprenant : un carter (1) à l'intérieur duquel est monté un arbre (2) pour l'entraînement direct, ou par l'intermédiaire d'éléments réducteurs, de l'outil (0) ; au moins une poignée de préhension (5) rendue solidaire dudit carter m caractérisé en ce que la poignée (5) présente des agencements internes pour être connectée à une arrivée d'air comprimé en vue de le canaliser et de le diriger dans au moins une chambre (8) où est montée, d'une part, au moins une turbine rotative (9) rendue solidaire de l'arbre d'entraînement (2) et, d'autre part, une partie fixe (11) apte à créer une réaction à l'échappement de la turbine (9), ladite poignée de préhension (5) étant assujettie à une gâchette de commande (6) avec moyen de sécurité (20), pour commander à volonté l'alimentation en. air comprimé. -2-Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie fixe (11) apte à créer une réaction, est constituée par une pluralité de dents périphériques (lia) disposées en correspondance et en dessous des profils en aubage de la turbine (9), d'une manière radiale à l'arbre d'entraînement (2). -3-Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement (2) présente un pignon de sortie (12) engrenant avec une couronne dentée (13) solidaire d'un moyeu (14) portant l'outil, l'autre extrémité de l'arbre (2) étant montée tournante dans une pièce (10) agencée pour faire office de diffuseur d'alimentation et apte à coiffer, d'une manière étanche, la chambre de turbine (s) (8), ladite pièce (10) présentant des agencements pour diriger l'air en provenance de la poignée, sur la turbine. - 4-Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyeu (14) est monté tournant en combinaison avec des roulements portés par une bride (26) fixée par effet d'expansion à la base du carter, ladite bride recevant un capot de protection de l'outil. -5-Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gâchette de commande (6) est montée pivotante dans une échancrure de la poignée (5) à l'encontre d'un organe élastique (16) et présente un talon (6a) apte à assurer, sous un effet de pivotement, le déplacement en translation d'une tige (17) coopérant avec une bille (18) d'obturation de l'alimentation en air comprimé, ledit déplacement provoquant le décollage de son siège d'appui de la bille assujettie à un organe de rappel (19). -6-Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de sécurité de la gâchette (6) est constitué par un bouton escamotable (20) coopérant avec des agencements de ladite gâchette (6) en étant apte à bloquer ladite gâchette en position de coupure de l'alimentation en air comprimé, tandis qu'un appui exercé sur ledit bouton (20) libère le pivotement de la gâchette. -7-Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poignée de préhension (5) présente une semelle d'appui (5d) apte à être vissée sur une partie du carter (1) selon plusieurs positions angulaires notamment de 90 . -8-Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter (1) présente des agencements pour la fixation, avec capacité de démontage et d'orientation angulaire, d'une poignée de manoeuvre (22) dans un plan sensiblement perpendiculaire à la poignée de préhension (5), d'un côté ou de l'autre dudit carter. -9-Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que les agencements sont du type à rotule (23). - 10-Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'outil (0) est un disque de meulage (3), ou un disque de tronçonnage (4).