Brevet FR2889985A1 — publié le 20070302

Ensemble d'outillage incluant une tête d'outil comprenant des moyens de positionnement angulaire de son arbre de transmission par rapport à un arbre moteur, et tête d'outil correspondante. Le domaine de l'invention est celui de l'outillage. Plus précisément, l'invention concerne l'outillage industriel, et en particulier, mais non exclusivement, les outillages prévus pour réaliser un perçage ou ceux prévus pour exercer un vissage. Plus généralement, l'invention s'applique à tout ensemble d'outillage comprenant un bloc moteur rotatif sur lequel on vient enclencher une tête d'outil présentant une douille de réception d'un organe terminal (un foret, un embout de vissage...). Tel que mentionné précédemment, les outillages en question peuvent être des outillages de perçage, de vissage mais peuvent également concerner d'autres outils rotatifs tels des outils de meulage, de découpe, etc. Dans le domaine de l'outillage du type indiqué précédemment, la tête d'outil comprend un corps à l'intérieur duquel est monté rotatif un arbre de transmission destiné à transmettre le mouvement en rotation de l'arbre de sortie du bloc moteur à la douille de la tête. L'arbre de transmission fait saillie à une extrémité du corps de la tête de façon à pénétrer partiellement le bloc moteur en vue d'être solidarisé en rotation avec l'arbre de sortie du bloc moteur. La solidarisation est obtenue par simple engrènement. Généralement, l'arbre de transmission forme à son extrémité une partie mâle destinée à coopérer avec un partie femelle de forme correspondante portée par l'arbre de sortie du bloc moteur. Classiquement, l'arbre de transmission présente à son extrémité une section hexagonale et l'arbre de sortie présente une extrémité présentant six pans correspondants. On comprend donc qu'une première opération pour l'assemblage de la tête d'outil avec le bloc moteur consiste à amener l'arbre de transmission de la tête dans le bloc moteur de façon qu'il s'engrène avec l'arbre de sortie du bloc. 2889985 2 En pratique, cette opération est rendue délicate par le fait que les organes devant être assemblés ne sont pas visibles, la zone dans laquelle les deux arbres s'engrènent étant située à l'intérieur du bloc moteur. L'opérateur procède donc par tâtonnements pour mettre en correspondance les plats de l'arbre de transmission de la tête avec ceux de l'arbre de sortie du bloc moteur. L'arbre de transmission étant mobile en rotation dans le corps de la tête, les tâtonnements consistent à essayer une position de l'arbre de transmission sur l'arbre de sortie, à dégager, si la position n'est pas convenable, légèrement l'arbre de transmission du contact avec l'arbre de sortie (faut de quoi le contact tend à maintenir la position angulaire de l'arbre de transmission par rapport à l'arbre de sortie et le fait de faire tourner le corps de la tête est sans effet sur les positions relatives des deux arbres), à pivoter doucement le corps de la tête de façon à modifier la position angulaire de l'arbre de transmission et à tenter à nouveau l'engagement de l'arbre de transmission avec l'arbre de sortie. Cette succession de mouvements est répétée autant que de besoin et s'avère clairement fastidieuse, au risque de mettre à l'épreuve la patience de l'opérateur. En tout état de cause, cette opération d'assemblage entraîne généralement des pertes de temps qui peuvent se répéter en fonction des cycles de travail qui nécessitent dans certains cas plusieurs changements des têtes d'outils. De plus, dans certains cas, la tête d'outil est une tête d'angle , c'est-à-dire que l'axe de rotation de la douille et l'axe de rotation de l'arbre de transmission ne sont ni alignés ni parallèles. Il faut alors réaliser l'assemblage tout en prenant en compte la position angulaire de la tête d'angle, ce qui tend à rendre encore plus complexe l'assemblage de la tête d'outil avec le bloc moteur. Actuellement, le maintien de la position angulaire de la tête d'angle est réalisée à l'aide d'ergots (deux ou quatre selon les cas) portés par la tête et destinés à prendre position dans des lumières ménagées sur une partie cylindrique du bloc moteur. On note qu'on détermine la position angulaire de la tête suivant le positionnement des ergots par rapport aux lumières. 2889985 3 Toutefois, avec les solutions existantes, il n'est pas exclu que, par exemple du fait d'un appui involontaire de l'opérateur sur la tête d'outil, les ergots se désengagent des lumières, le maintien angulaire de la tête n'étant alors plus assuré. Par ailleurs, une fois que l'arbre de transmission et l'arbre de sortie sont correctement engrenés, la tête de l'outil étant orientée correctement, il reste à l'opérateur à verrouiller la tête de sortie sur le bloc moteur. Pour cela, une bague filetée est prévue sur la tête d'outil et est destinée à être vissée sur un filetage porté par le bloc moteur de façon à assurer un maintien 10 axial de la tête sur le bloc. Bien entendu, ce maintien n'est convenablement assuré que pour un serrage conséquent de la bague sur le bloc, ce qui implique un effort relativement important de la part de l'opérateur pour obtenir ce serrage. L'invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de 15 l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un ensemble d'outillage avec lequel l'assemblage de la tête d'outil sur le bloc moteur est notablement facilité par rapport à l'art antérieur. L'invention a également pour objectif de fournir un tel ensemble 20 d'outillage qui permette d'obtenir des gains de temps lors de l'assemblage de la tête d'outil sur le bloc moteur. L'invention a aussi pour objectif de fournir un tel ensemble d'outillage qui permette de faire varier aisément la position angulaire de la tête d'outil et d'assurer efficacement le maintien de la tête d'outil dans la position angulaire souhaitée. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel ensemble d'outillage qui soit simple de conception, facile à mettre en oeuvre et peu coûteux à réaliser. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un ensemble d'outillage comprenant une tête d'outil et un bloc moteur rotatif intégrant un arbre moteur, ladite tête étant 2889985 4 destinée à être rapportée sur ledit bloc moteur et comprenant un corps dans lequel est susceptible de tourner un arbre de transmission du mouvement dudit arbre moteur à une douille de réception d'un organe terminal, caractérisé en ce que ladite tête d'outil comprend des moyens de solidarisation/désolidarisation en rotation dudit arbre de transmission par rapport audit corps. De cette façon, l'assemblage de la tête d'outil avec le bloc moteur est notablement facilité par rapport à celui de l'art antérieur. En effet, l'opérateur peut amener en contact l'arbre de la transmission de la tête d'outil avec l'arbre de sortie du bloc moteur, puis pivoter l'arbre de transmission par l'intermédiaire du corps de la tête d'outil, ceci en appuyant légèrement l'arbre de transmission contre l'arbre de sortie, jusqu'à ce que les pans (ou cannelures) de l'arbre de transmission correspondent à ceux de l'arbre de sortie. A ce moment, les deux arbres s'engrènent (l'arbre de transmission pénétrant l'arbre de sortie dans le cas mentionné précédemment en référence à l'art antérieur). L'opérateur n'a plus a tâtonner pour chercher la position adéquate de l'arbre de transmission par rapport à l'arbre de sortie. Au contraire, l'assemblage en rotation de deux arbres s'effectue en quelques secondes, ce qui limite considérablement le temps nécessaire à la mise en place des têtes d'outil sur les blocs moteurs. Selon une solution préférée, un organe de type roue libre est intercalé entre ledit corps et ledit arbre de transmission. Ainsi, dans un sens de rotation du corps de la tête, l'axe de transmission peut être solidaire en rotation du corps tandis qu'il est libre dans l'autre sens. Avantageusement, ledit organe de type roue libre est monté dans ledit corps au voisinage de l'extrémité dudit corps destinée à être placée au regard dudit bloc moteur. La mise en place de la roue libre peut ainsi être effectuée aisément. Selon une solution avantageuse, ledit organe de type roue libre est 30 solidarisé audit corps par emmanchement à force. 2889985 5 Ainsi, le montage et la solidarisation de la roule libre dans le corps de la tête peuvent être réalisés simplement et rapidement. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite douille présente un axe de rotation formant un angle non nul avec ledit arbre de transmission, ledit arbre de transmission étant susceptible d'entraîner en rotation ladite douille par un système de renvoi d'angle. Dans ce cas, ladite douille présente préférentiellement un axe de rotation formant un angle d'environ 90 avec ledit arbre de transmission. On note que cet angle peut varier entre 0 et 90 selon d'autres modes de réalisation envisageables. Selon une solution préférée de ce mode de réalisation particulier, l'ensemble d'outillage comprend des moyens de positionnement angulaire dudit corps par rapport audit bloc moteur lorsque ledit arbre de transmission et ledit arbre moteur sont solidaires en rotation. Ainsi, lors du montage de la tête, on peut réaliser l'assemblage en rotation de l'arbre de transmission de la tête et de l'arbre de sortie du bloc moteur tandis que le corps de la tête occupe une position angulaire quelconque, celle-ci pouvant être modifiée par la suite. Préférentiellement, ledit corps présente une série de logements répartis à sa périphérie, lesdits logements étant destinés à coopérer avec au moins une bille intégrée à un organe de connexion solidaire dudit bloc, ladite ou lesdites billes étant mobiles entre au moins deux positions: une position de blocage angulaire dudit corps, et une position de libération permettant le positionnement angulaire dudit corps par rapport audit bloc moteur. On obtient ainsi une solution simple et efficace pour permettre le réglage de la position angulaire de la tête d'outil par rapport au bloc moteur. Dans ce cas, ledit organe de connexion présente avantageusement une bague mobile en translation présentant au moins deux diamètres internes distincts, l'un permettant d'amener ladite ou lesdites billes en position de blocage, l'autre permettant à ladite ou auxdites billes de passer en position de 2889985 6 libération, des moyens de rappel tendant à amener ladite bague dans une position selon laquelle ladite ou lesdites billes sont en position de blocage. Une telle solution s'avère particulièrement simple et rapide à manipuler pour l'opérateur. Avantageusement, lesdits logements sont régulièrement répartis à la périphérie dudit corps et forment entre eux un angle d'environ 30 . On obtient ainsi douze positions angulaires possibles de la tête d'outil par rapport aux blocs moteurs, ce qui couvre la plupart des configurations susceptibles d'être demandées. l0 L'invention concerne également une tête d'outillage destinée à être rapportée sur un bloc moteur rotatif intégrant un arbre moteur, du type comprenant un corps dans lequel est susceptible de tourner un arbre de transmission du mouvement dudit arbre moteur à une douille de réception d'un organe terminal, caractérisée en ce que ladite tête d'outil comprend des moyens de solidarisation/désolidarisation en rotation dudit arbre de transmission par rapport audit corps. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un ensemble d' outillage selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un ensemble d'outillage, au niveau de l'organe de connexion entre la tête d'outil et le bloc moteur. Tel que déjà indiqué, le principe de l'invention réside dans le fait de réaliser une tête d'outil comprenant un corps et un arbre de transmission destiné à coopérer avec l'arbre de sortie d'un bloc moteur de telle sorte que le positionnement angulaire de l'arbre de transmission puisse être obtenu par la rotation dudit corps de la tête, la position angulaire du corps pouvant être ajustée librement une fois que l'arbre de transmission et l'arbre de sortie sont solidaires en rotation. En référence à la figure 1, l'invention concerne un ensemble d'outillage du type comprenant une tête d'outil 1 destinée à être montée sur un bloc moteur rotatif 2. La tête d'outil 1 comprend un corps 11 et un arbre de transmission 12 susceptible d'être entraîné en rotation à l'intérieur du corps 11. Le bloc moteur 12 présente un arbre de sortie 21 dont l'extrémité 211 est destinée à coopérer avec l'extrémité 121 de l'arbre de transmission pour entraîner ce dernier en rotation. En l'occurrence, l'extrémité 121 de l'arbre de transmission présente une section hexagonale, l'extrémité 211 présentant une forme correspondante de façon que l'extrémité 121 de l'arbre de transmission pénètre l'extrémité 211 de l'arbre de sortie et s'engrène avec celle-ci. Selon le principe de l'invention, la tête d'outil 11 comprend des moyens de solidarisation/désolidarisation en rotation de l'arbre de transmission par rapport au corps de la tête d'outil. Selon le présent mode de réalisation, ceci est obtenu par la mise en oeuvre d'une roue libre 13 intercalée entre le corps 11 et l'arbre de transmission. Cette roue libre, de par son principe de fonctionnement, permet, selon un sens de rotation du corps (ou de l'arbre de transmission), la libre rotation de l'arbre de transmission par rapport au corps (ou inversement) et, dans l'autre sens de rotation du corps (ou de l'arbre de transmission) de rendre le corps et l'arbre de transmission solidaires en rotation. On comprend que la roue libre est conçue pour permettre la libre rotation de l'arbre de transmission dans le corps dans un sens de rotation de l'arbre de transmission par rapport au corps correspondant au sens de rotation de l'arbre de sortie du bloc moteur. Tel que cela apparaît sur la figure 1, la roue libre 13 est montée à l'extrémité du corps 11 de la tête 1 destinée à être amenée en regard du bloc moteur. Le montage de la roue libre 13 est réalisé par emmanchement à force de celle-ci dans un logement 111 prévu à cet effet dans le corps 11. Selon le présent mode de réalisation, la douille 14 (destinée à recevoir par exemple un embout de perçage ou de vissage) susceptible d'être entraînée en rotation par l'arbre de transmission 12 présente un axe de rotation formant un angle d'environ 90 avec l'axe de rotation de l'arbre de transmission. L'entraînement en rotation de la douille est assuré par un jeu de pignons 121, 141, respectivement solidaires en rotation de l'arbre de transmission 12 et de la douille 14. Selon une autre caractéristique de ce mode de réalisation, l'ensemble d'ouillage est conçu pour permettre le positionnement et le maintien angulaire du corps de la tête par rapport au bloc moteur, ceci y compris lorsque l'arbre de transmission 12 est en prise avec l'arbre de sortie 21. En référence aux figures 1 et 2, le maintien angulaire du corps 11 est assuré par un jeu de billes 221 porté par un organe de connexion 22 solidaire du bloc moteur, ces billes 221 étant destinées à venir se loger dans des cavités 112 ménagées à la périphérie du corps 11. L'organe de connexion 22 porte une bague 222 qui contraint les billes 221 à prendre position dans les cavités 112 du corps 11, assurant ainsi le blocage de la position angulaire du corps. La bague 222 présente une portion 2221 d'un diamètre supérieur à celui de la portion qui contraint les billes 221 à pénétrer les cavités, ceci pour permettre le dégagement des billes à partir des cavités après un mouvement de translation de la bague 222 (vers la gauche sur la figure 1). Ainsi, lorsque la portion 2221 est amenée au niveau des billes, le corps 11 peut être pivoté par rapport au bloc moteur. Les billes sortent des cavités sous l'effet de la rotation du corps, la forme en V des cavités permettant ce résultat. Le réglage de la position angulaire du corps s'effectue alors par une rotation du corps dans le sens inverse de la rotation de l'arbre de sortie, ceci pour agir dans un sens de rotation libre de la roue libre 13 intercalée entre l'arbre de transmission et le bloc moteur. De plus, un ressort 223 s'étend entre un épaulement de la bague 222 et une butée 224 portée par l'organe de connexion. La translation de la bague 222 pour permettre la libération des billes 221 à partir des cavités 112, s'effectue donc en comprimant le ressort. Ainsi, lorsque l'opérateur relâche la bague, le ressort 223 tend à ramener la bague dans sa position initiale (telle que celle illustrée par la figure 1), ce qui provoque le passage des billes en position de blocage. On note que les cavités sont formées et dimensionnées pour assurer, lorsque les billes y prennent place, tant le maintien en position angulaire du corps que son maintien axial par rapport au bloc moteur. Tel que cela apparaît sur la figure 2, les cavités 112 sont régulièrement réparties à la périphérie du corps et son au nombre de douze, permettant un réglage en position de la tête avec un pas de 30 . A titre indicatif, six billes sont portées par l'organe de connexion 22. 20 25 REVENDICATIONS 1. Ensemble d'outillage comprenant une tête d'outil (1) et un bloc moteur (2) rotatif intégrant un arbre moteur (21), ladite tête (1) étant destinée à être rapportée sur ledit bloc moteur (2) et comprenant un corps (11) dans lequel est susceptible de tourner un arbre de transmission (12) du mouvement dudit arbre moteur (21) à une douille de réception d'un organe terminal, caractérisé en ce que ladite tête d'outil (1) comprend des moyens de 10 solidarisation/désolidarisation en rotation dudit arbre de transmission (12) par rapport audit corps (11). 2. Ensemble d'outillage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un organe de type roue libre (13) est intercalé entre ledit corps (11) et ledit arbre de transmission (12). 3. Ensemble d'outillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit organe de type roue libre (13) est monté dans ledit corps (11) au voisinage de l'extrémité dudit corps destinée à être placée au regard dudit bloc moteur (2). 4. Ensemble d'outillage selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit organe de type roue libre (13) est solidarisé audit corps (11) par emmanchement à force 5. Ensemble d'outillage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite douille (14) présente un axe de rotation formant un angle non nul avec ledit arbre de transmission (12), ledit arbre de transmission étant susceptible d'entraîner en rotation ladite douille par un système de renvoi d'angle. 6. Ensemble d'outillage selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite douille (14) présente un axe de rotation formant un angle d'environ 90 avec ledit arbre de transmission (12). 7. Ensemble d'outillage selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de positionnement angulaire dudit corps (11) par rapport audit bloc moteur (2) lorsque ledit arbre de transmission (12) et ledit arbre moteur (21) sont solidaires en rotation. 8. Ensemble d'outillage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit corps (1) présente une série de logements (112) répartis à sa périphérie, lesdits logements étant destinés à coopérer avec au moins une bille (221) intégrée à un organe de connexion (22) solidaire dudit bloc (2), ladite ou lesdites billes (221) étant mobiles entre au moins deux positions: une position de blocage angulaire dudit corps (11), et une position de libération permettant le positionnement angulaire dudit corps (11) par rapport audit bloc moteur (2). 9. Ensemble d'outillage selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit organe de connexion présente une bague (222) mobile en translation présentant au moins deux diamètres internes distincts, l'un permettant d'amener ladite ou lesdites billes (221) en position de blocage, l'autre permettant à ladite ou auxdites billes (221) de passer en position de libération, des moyens de rappel (223) tendant à amener ladite bague (222) dans une position selon laquelle ladite ou lesdites billes (221) sont en position de blocage. 10. Ensemble d'outillage selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que lesdits logements (112) sont régulièrement répartis à la périphérie dudit corps (11) et forment entre eux un angle d'environ 30 . 11. Tête d'outillage (1) destinée à être rapportée sur un bloc moteur (2) rotatif intégrant un arbre moteur (21), du type comprenant un corps (11) dans lequel est susceptible de tourner un arbre de transmission (12) du mouvement dudit arbre moteur (21) à une douille (14) de réception d'un organe terminal, caractérisé en ce que ladite tête d'outil (1) comprend des moyens de solidarisation/désolidarisation en rotation dudit arbre de transmission (12) par rapport audit corps. (11)