Brevet FR3073166A1 — publié le 20190510

ROULEAU A SURFACE FONCTIONNELLE POUR OUTIL ELECTRIQUE ET OUTIL ELECTRIQUE DOTE D'UN TEL ROULEAU L'invention concerne le domaine des outils électriques utilisant un élément fonctionnel cylindrique tel qu'un rouleau ou une brosse, l'élément fonctionnel cylindrique étant apte à être monté de manière amovible sur un arbre rotatif de l'outil. L'invention sera plus particulièrement décrite en regard d'un dispositif de rénovation de surface portatif ou non, sans toutefois y être limitée. Elle s'applique à tout dispositif/outil électrique doté d'un arbre rotatif longiligne et sur lequel est destiné à être monté de manière amovible un élément fonctionnel/un accessoire de forme allongée de sorte à assurer sa rotation, l'élément fonctionnel présentant une surface externe fonctionnelle de bricolage. Dans la suite de la description, un dispositif de rénovation de surface est également dénommé rénovateur de surface. Le rénovateur de surface est un outil servant à décaper, brosser, rénover des surfaces, telles que des surfaces en bois ou en métal, à l'aide d'un élément cylindrique rotatif tel qu'une brosse ou un rouleau rotatif. On entend dans la suite de la description par « rouleau », tout rouleau, brosse, élément cylindrique possédant une surface externe fonctionnelle, telle qu'une surface active de frottement qui est adaptée au type de surface à rénover. A titre d'exemple, la surface active du rouleau peut être à base de feutre, ou de papier abrasif (à surface continue ou sous la forme de bandelettes), ou encore dotée de poils de brossage en plastique ou métalliques, etc. Un outil de rénovation de surface à rouleau comporte de manière connue un corps logeant des moyens d'entraînement électrique du type moteur électrique, et dont l'extrémité distale forme des moyens de préhension, et transversalement au corps, un arbre rotatif longiligne sur lequel est monté de manière amovible au moins un élément cylindrique rotatif de rénovation du type rouleau, le rouleau étant apte à tourner en rotation via l'arbre rotatif entraîné par les moyens d'entraînement électrique ; un carter de sécurité est généralement également prévu pour recouvrir à distance en partie le rouleau. 2 Aujourd'hui, pour assurer un montage amovible du rouleau sur l'arbre, d'une part le rouleau comporte un évidement central longitudinal formant un moyeu, et d'autre part, l'arbre de l'outil est doté de deux rainures opposées, tandis que sont prévues deux clavettes longitudinales rapportées qui sont de forme complémentaire aux rainures pour être insérées 5 dans lesdites rainures de l'arbre lorsque le moyeu du rouleau est associé à l'arbre. Ainsi, le montage d'un rouleau se fait de la manière suivante : le moyeu du rouleau est enfilé sur et autour de l'arbre jusqu'à venir en butée à proximité de l'extrémité proximale de l'arbre (côté corps de l'outil), puis les deux clavettes sont glissées dans les rainures, ce qui solidarise le rouleau à l'arbre, et enfin une rondelle et une vis de serrage sont fixées sur l'extrémité libre 10 de l'arbre pour verrouiller en position le rouleau. Cette conception de fixation amovible présente des inconvénients. En particulier, elle n'est pas si rapide à mettre en oeuvre, car elle nécessite de mettre en place les clavettes puis de boulonner l'extrémité de l'arbre. De plus, les clavettes sont des pièces rapportées qu'on peut aisément égarer au démontage. 15 Certes, selon les modèles de rouleau, en particulier pour les rouleaux dont le moyeu est métallique et non en matière plastique, la rondelle et la vis de serrage suffisent par compression latérale à bloquer le moyeu autour de l'arbre, toutefois, cette fixation ne convient que lorsqu'un seul rouleau est monté sur l'arbre. En effet, pour les rénovateurs de grande surface, il est nécessaire de monter deux rouleaux consécutifs sur l'arbre, et une 20 compression latérale par boulonnage sur l'extrémité libre de l'arbre est insuffisante à la solidarisation des deux rouleaux sur l'arbre. Dans ce dernier cas, des clavettes sont indispensables. L'invention a donc pour but de pallier notamment les inconvénients précités en fournissant un rouleau pour outil électrique à entraînement rotatif dudit rouleau, qui permette d'être aisé 25 et rapide à monter et démonter sur l'outil, quels que soient le type de rouleau à moyeu métallique ou plastique, et le nombre de rouleaux à monter consécutivement sur un même arbre, tout en garantissant une solidarisation efficace du rouleau sur l'arbre de l'outil. L'invention porte également sur un outil électrique doté d'un tel rouleau, en particulier un dispositif de rénovation de surface à rouleau. On entend dans la suite de la description par « outil électrique à rouleau », un outil électrique apte à entraîner en rotation un élément fonctionnel de forme cylindrique pour assurer une tâche de bricolage. 3 Selon l'invention, le rouleau à surface fonctionnelle pour outil électrique à entraînement rotatif, comprend un moyeu dont le corps cylindrique creux comporte une partie centrale creuse qui est destinée à constituer la partie de montage (de contact) du rouleau sur l'outil auquel est destiné le rouleau, caractérisé en ce que la partie centrale comporte des moyens 5 de coopération par engagement mutuel du type moyens de coopération mâles ou femelles aptes et destinés à coopérer avec des moyens de forme complémentaire d'un arbre rotatif de l'outil sur lequel est destiné à être monté le moyeu. Selon une caractéristique, les moyens de coopération par engagement mutuel sont des moyens intégrés au corps du moyeu. On entend par « moyens intégrés », des moyens qui 10 forment un ensemble monobloc, unitaire avec le corps dont ils sont solidaires, au contraire de moyens rapportés qui sont indépendants. Les moyens de coopération par engagement mutuel font partie intégrante du corps du rouleau en sortie de fabrication du rouleau. Par conséquent, le rouleau est commercialisé avec lesdits moyens de coopération par engagement mutuel intégrés au corps du rouleau afin de monter le rouleau sur l'outil en solidarisant directement 15 le rouleau sans nécessiter de rapporter des pièces indépendantes de fixation. Ainsi, le principe de solidarisation du rouleau à l'arbre de l'outil est plus simple à mettre en oeuvre et plus rapide par rapport au système de l'art antérieur, et permet avantageusement de s'affranchir de clavettes, évitant tout risque notamment de les perdre pour l'utilisateur. Selon une caractéristique, les moyens de coopération par engagement mutuel s'étendent 20 longitudinalement à la partie centrale creuse du moyeu, en particulier tout le long de la partie creuse tout en étant en retrait (vers l'intérieur creux) par rapport aux chants du moyeu. Selon un mode de réalisation, les moyens de coopération par engagement mutuel comprennent deux nervures longitudinales diamétralement opposées faisant saillie vers l'intérieur creux de la partie centrale du moyeu. De préférence, la partie centrale du moyeu 25 avec les moyens de coopération par engagement mutuel et le reste du corps du moyeu forment un ensemble monobloc en matière plastique, en particulier fabriqué par moulage. Selon la dimension de l'épaisseur du moyeu, le moyeu (le corps du moyeu) peut comporter dans son épaisseur des évidements. Selon un autre mode de réalisation, le moyeu comporte une partie périphérique qui 30 enveloppe et est solidaire de la partie centrale, la partie périphérique étant en métal tandis que la partie centrale est en matière plastique de préférence fabriquée par moulage et collée à la partie périphérique en métal. 4 Le rouleau présente une surface externe fonctionnelle formant une surface active de frottement, en particulier de rénovation de surface telle que à base de fibres synthétiques ou métalliques, ou de papier abrasif. L'invention porte également sur un outil électrique à élément/accessoire fonctionnel rotatif 5 du type rouleau, notamment du type à fonction de rénovation de surface, comportant un arbre longiligne à entraînement rotatif qui est doté de moyens de coopération pour le montage d'au moins un rouleau, et au moins un rouleau précité de l'invention, les moyens de coopération par engagement mutuel du rouleau coopérant avec lesdits moyens de coopération de l'arbre selon des formes complémentaires. 10 Avantageusement, il comporte des moyens de verrouillage garantissant le maintien en position du rouleau, en particulier des moyens de serrage latéral tels que par boulonnage qui sont disposés à l'extrémité libre de l'arbre une fois le rouleau en position sur l'arbre. En variante, les moyens de verrouillage peuvent être associés aux moyens de coopération par engagement mutuel, en procurant une fonction de clipsage. 15 On entend par « latéral » dans la suite de la description, le qualificatif par rapport à un plan transversal à l'axe longitudinal du rouleau ou de l'arbre de l'outil. Dans un mode de réalisation particulier, l'arbre de l'outil comprend deux rainures longitudinales diamétralement opposées, et ledit au moins un rouleau comprend deux nervures longitudinales opposées (symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du moyeu) 20 en tant que moyens de coopération par engagement mutuel, qui coopèrent avec (sont engagées dans) respectivement les deux rainures opposées de l'arbre. La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles : 25 - La figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un exemple d'outil électrique à rouleau selon l'invention sans son carter de protection ; - La figure 2 représente la figure 1 sans le rouleau ; - La figure 3 est une vue isolée en perspective de l'arbre de l'outil ; - La figure 4A est une vue en perspective d'un premier type de rouleau doté d'un moyeu 30 selon l'invention ; - La figure 4B est une vue en perspective du moyeu de la figure 4A; 5 - La figure 5 est une vue en coupe latérale du rouleau de la figure 4A monté sur l'arbre de l'outil ; - La figure 6A est une vue en perspective d'un second type de rouleau doté d'une variante de réalisation d'un moyeu selon l'invention ; 5 - La figure 6B est une vue en perspective d'une partie du moyeu de la figure 6A; - La figure 7 est une vue en coupe latérale du rouleau de la figure 6A monté sur l'arbre de l'outil ; - La figure 8 est une vue en coupe latérale d'une autre variante de réalisation d'un moyeu selon l'invention. 10 Les figures ne sont pas à l'échelle. L'outil électrique à entraînement rotatif 1 de l'invention illustré sur les figures 1 et 2 est un outil électrique à rouleau 2 permettant d'entraîner en rotation à haute vitesse le rouleau 2 dotée d'une surface fonctionnelle 20. A titre d'exemple, cet outil est un rénovateur de surface, le rouleau 2 présentant sa surface 15 fonctionnelle 20 en tant que surface active de rénovation. La figure 1 a été simplifiée en ne dessinant pas le carter de protection, qui est habituellement disposé à distance et au-dessus du rouleau pour ce type d'outil, afin de cacher le rouleau à l'utilisateur pour éviter qu'il ne reçoive les poussières issues du décapage lors du fonctionnement du rouleau. 20 L'outil 1 comporte au moins un corps longiligne 10 logeant des moyens électriques d'entraînement rotatif tels qu'un moteur électrique et constituant par l'une de ses extrémités distales 11 un moyen de préhension de l'outil, et un arbre 12 (figures 2 et 3) à l'opposé de l'extrémité 11 et apte à être entraîné en rotation par le moteur. L'arbre 12 s'étend transversalement au corps longiligne 10. Il est de forme allongée et comporte des moyens de 25 coopération pour le montage/la solidarisation du rouleau, qui sont formés de deux rainures longitudinales 13A et 13B symétriquement opposées par rapport à l'axe longitudinal de l'arbre. L'outil 1 comporte au moins un rouleau 2 monté de manière amovible sur l'arbre 12. Pour un rénovateur de grande surface, l'outil comprend généralement deux rouleaux montés 30 consécutivement sur l'arbre. Le rouleau 2 présente sa surface active 20 de rénovation sur l'ensemble de la périphérie de son corps cylindrique, cette surface étant dans un matériau adapté au type de surface à rénover. 6 Le rouleau 2 est destiné à être changé lorsque sa surface active 20 est usée. En regard des figures 4A à 8, le rouleau 2 comporte un moyeu 3 permettant audit rouleau d'être enfilé sur l'arbre 12. Selon l'invention, le moyeu 3 comporte des moyens intégrés 30A, 30B de coopération 5 mutuelle qui coopèrent directement par engagement mutuel avec des moyens de coopération intégrés à l'arbre 12, en l'occurrence avec les rainures 13A et 13B de l'arbre. Les moyens de coopération par engagement mutuel 30A, 30B du rouleau et les moyens de coopération 13A, 13B de l'arbre sont de forme complémentaires. Les moyens de coopération mutuelle 30A, 30B et 13A, 13B permettent de solidariser le rouleau 2 à l'arbre 12. Pour verrouiller la fixation du 10 rouleau, l'outil 1 comporte des moyens de serrage 4 (figure 1), tels qu'une rondelle 40 et un écrou 41, qui sont vissés sur l'extrémité libre 12A de l'arbre via un alésage 12B, comprimant ainsi latéralement le rouleau 2. Le rouleau 2 et donc le moyeu 3 présentent une longueur par exemple de 100 ou 200 mm. Pour des rénovateurs de grande surface, l'outil possède deux rouleaux 2 aboutés au niveau 15 de l'une de leurs faces latérales. Les figures 4A et 6A illustrent respectivement deux types 2A et 2B de rouleau selon l'invention, le ou les matériaux constitutifs du moyeu 3 étant différents selon le matériau de la surface active 20. Le premier type de rouleau 2A est un rouleau dont le moyeu 3 est fait d'un corps monobloc 20 entièrement en matière plastique comprenant une partie centrale cylindrique creuse 31 (figures 4A et 4B), tandis que la surface active 20 est en fibres synthétiques ou en bandelettes de papier de verre, les fibres ou les bandelettes étant directement collées sur la surface externe 31A en plastique du moyeu. L'autre type de rouleau 2B est un rouleau qui présente une surface active 20 en 25 fibres/filaments métalliques, tandis que le moyeu 3 est en deux parties, une première partie centrale cylindrique creuse 32 qui est en matière plastique (figures 6A et 6B), et une seconde partie ou partie périphérique 33 (figure 5a) qui enveloppe la partie centrale 32 et est en métal, les fibres métalliques étant notamment fixées par sertissage sur la surface externe 33A de la seconde partie 33. La partie périphérique 33 constitue un cylindre métallique creux de surface 30 interne 33B homogène lisse sans saillie contre laquelle est collée la surface externe 32A de la partie centrale 32. 7 Selon l'invention, la partie centrale 31, 32 de chaque type de moyeu 3 est donc en matière plastique, et comprend/intègre les nervures 30A et 30B. La figure 4B montre l'exemple de réalisation du moyeu 3 dont le corps est entièrement moulé en matière plastique ; le diamètre du moyeu 3 fait entièrement de matière plastique est par 5 exemple de l'ordre de 50 mm. De plus, le corps présente avantageusement dans son épaisseur sur toute la longueur du corps cylindrique, entre sa partie centrale 31 et sa surface externe 31A, des évidements 34. Les évidements 34 permettent de gagner en coût de matière de fabrication, et alourdissent moins le poids du rouleau, participant à un meilleur entraînement rotatif. Ces évidements sont 10 disposés de manière symétrique par rapport à l'axe longitudinal du corps cylindrique du moyeu. La figure 8 illustre une variante de réalisation du moyeu 3 en matière plastique avec des évidements 34 de forme différente. Quant au moyeu 3 à base de métal (figures 6A, 6B et 7), une fois la partie centrale 32 en 15 matière plastique fabriquée telle qu'illustrée sur la figure 6B, celle-ci est rendue solidaire par sa surface externe 32A de l'intérieur 33B du cylindre métallique de la partie périphérique 33, par exemple par collage. L'épaisseur e de la partie centrale 32 (figure 6B) peut être réduite, par exemple de l'ordre de 1,5 mm. Le diamètre de la partie centrale est par exemple de l'ordre de 22 mm. Pour les moyeux métalliques existants, la partie centrale 32 constitue donc une 20 pièce d'interface cylindrique intégrée au moyeu et dotée des nervures de coopération 30A et 30B avec l'arbre de l'outil. Selon l'invention, chaque partie centrale 31, 32 du moyeu 3 comporte donc deux nervures longitudinales 30A, 30B diamétralement opposées en regard l'une de l'autre vers l'intérieur creux de ladite partie centrale. La forme des nervures 30A et 30B présente une forme de 25 coopération mutuelle avec celle des rainures 13A et 13B de l'arbre 12. Telles qu'illustrées à titre d'exemple nullement limitatif sur les figures 3, 5 et 7, les rainures 13A et 13B de l'arbre présentent une section en U. Le moyeu 3 du rouleau de l'invention présente donc des formes mâles (nervures 30A et 30B) pour coopérer avec les formes femelles (rainures 13A et 13B) de l'arbre 12; ce mode de 30 réalisation permet effectivement de coopérer avec les arbres rotatifs existant sur le marché qui sont usuellement dotés de formes femelles. 8 Bien entendu, le moyeu 3 du rouleau de l'invention peut à l'inverse intégrer des formes femelles pour coopérer avec des formes mâles intégrées à l'arbre rotatif 12 d'outil. Selon l'invention, les nervures 30A et 30B de la partie centrale 31, 32 de chaque moyeu sont obtenues par moulage du corps 30 ou de la partie centrale 32 en matière plastique. 5 Les dimensions des nervures 30A et 30B sont conçues afin que les nervures coopèrent avec les rainures 13A et 13B selon un léger jeu, de préférence de l'ordre de 0,4 mm pour chaque nervure/rainure. Les nervures 30A et 30B s'étendent de préférence selon toute la longueur du moyeu 3. Avantageusement, les nervures 30A et 30B de la partie centrale 32 (figure 6B) qui sont donc 10 internes au corps cylindrique ne font pas saillie par rapport aux faces latérales/chants d'extrémité 35 de ladite partie centrale 32 afin d'éviter, si au contraire elles affleuraient les chants, tout risque de frottements des nervures de deux faces latérales en regard de deux rouleaux respectifs qui seraient aboutés l'un à l'autre, pour garantir un entraînement rotatif sans gêne des deux rouleaux. En particulier, les nervures 30A et 30B sont en retrait vers 15 l'intérieur du moyeu par rapport à chaque chant/face REVENDICATIONS1. Rouleau (2) à surface fonctionnelle (20) pour outil électrique à entraînement rotatif, comportant un moyeu (3) comportant une partie centrale creuse (31, 32) qui est destinée à constituer la partie de montage du rouleau sur l'outil auquel est destiné le rouleau, caractérisé en ce que la partie centrale (31, 32) comporte des moyens de coopération par engagement mutuel (30A, 30B) du type moyens de coopération mâles ou femelles aptes et destinés à coopérer avec des moyens de coopération de forme complémentaire (13A, 13B) d'un arbre rotatif (12) de l'outil sur lequel est destiné à être monté le moyeu. 2. Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de coopération par engagement mutuel (30A, 30B) s'étendent longitudinalement à la partie centrale creuse (31, 32) du moyeu, en particulier tout le long de la partie creuse tout en étant en retrait par rapport aux chants (35) du moyeu. 3. Rouleau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de coopération par engagement mutuel (30A, 30B) comprennent deux nervures longitudinales diamétralement opposées faisant saillie vers l'intérieur creux de la partie centrale (31, 32) du moyeu. 4. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie centrale (31) du moyeu avec les moyens de coopération par engagement mutuel (30A, 30B) et le reste du corps du moyeu forment un ensemble monobloc en matière plastique, en particulier fabriqué par moulage. 5. Rouleau selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyeu comporte dans son épaisseur des évidements (34). 6. Rouleau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyeu (3) comporte une partie périphérique (33) qui enveloppe et est solidaire de la partie centrale (32), la partie périphérique (33) étant en métal tandis que la partie centrale (32) est en matière plastique de préférence fabriquée par moulage et collée à la partie périphérique en métal. 7. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une surface externe fonctionnelle (20) formant une surface active de frottement, en particulier de rénovation de surface telle que à base de fibres synthétiques ou métalliques, ou de papier abrasif. 10 8. Outil électrique (1) à élément fonctionnel rotatif (2) du type rouleau, notamment du type à fonction de rénovation de surface, comportant un arbre longiligne (12) à entraînement rotatif qui est doté de moyens de coopération (13A, 13B) pour le montage d'au moins un rouleau, et au moins un rouleau (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 les moyens de coopération par engagement mutuel (30A, 30B) du rouleau coopérant avec lesdits moyens de coopération (13A, 13B) de l'arbre selon des formes complémentaires (13A, 13B). 9. Outil électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de verrouillage (4) garantissant le maintien en position du rouleau, en particulier 10 des moyens de serrage latéral (40, 41) tels que par boulonnage qui sont disposés à l'extrémité libre de l'arbre (12A) une fois le rouleau en position sur l'arbre. 10. Outil électrique selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'arbre (12) comprend deux rainures longitudinales (13A, 13B) diamétralement opposées, et ledit au moins un rouleau comprend deux nervures longitudinales en tant que moyens de coopération 15 par engagement mutuel, qui coopèrent respectivement avec les deux rainures opposées de l'arbre.