FR2505720A1 - Machine evolutive multifonctionnelle de travail du bois - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES MACHINES MULTIFONCTIONNELLES DE TRAVAIL DU BOIS. ELLE SE RAPPORTE A UNE MACHINE COMPORTANT UN SOCLE 10 FORME DE TUBES 12, 14 DE SECTION CARREE, ET UNE COLONNE 18. UN COULISSEAU 26 DEPLACE UN BRAS 36 QUI PORTE UN MOTEUR 48. UNE TABLE 50 PEUT ETRE FIXEE SUR LE SOCLE PAR UN DISPOSITIF 52 A CENTRAGE AUTOMATIQUE. L'ENSEMBLE EST TRES RIGIDE ET ROBUSTE TOUT EN ETANT LEGER ET PEU COUTEUX. APPLICATION AUX MACHINES DE TRAVAIL DU BOIS.

Description

Machine évolutive multifonctionnelle de travail du bois.

La présente invention concerne une machine évolutive multifonctionnelle de travail du bois, permettant de nombreuses opérations telles que le perçage, le sciage, le dégauchissage, le mortaisage, le tournage, le ponçage, etc.

On connait déjà des ensembles de travail du bois permettant l'utilisation d'un même bloc moteur pour de nombreuses opérations diverses, gracie à l'utilisation d'accessoires particuliers. On connaît aussi des supports de tels groupes moteurs comprenant une table de travail et une colonne portant un bras de support du bloc moteur. Ces matériels sont destinés à l'amateur.

On connais aussi des machines à bois élaborées destinées à un usage professionnel ou semi-professionnel et ayant plusieurs fonctions. Il s'agit en général de machines ayant un bâti très important et très rigide, de prix relativement élevé.

L'invention concerne une machine de travail du bois, de type évolutif et multifonctionnel, qui est très rigide et robuste bien que d'un prix modéré. Elle permet ainsi à l'amateur d'effectuer des travaux avec une précision que ne permettent pas habituellement les matériels non professionnels.

L'invention concerne ainsi une machine de travail du bois qui est munie d'un socle et-d'une colonne formant un ensemble très rigide. Un bras est monté sur la colonne et un moteur peut se déplacer sur le bras en translation alors que le bras peut se déplacer en rotation par rapport à la colonne. En outre, un coulisseau monté sur la colonne permet le déplacement en translation du bras le long de la colonne.

De cette manière, la machine selon l'invention donne une gamme de déplacements extrêmement étendue.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le socle est formé par des tubes de section rectangulaire, carrée de préférence, et la colonne comporte aussi un tube de section carrée. Cette disposition permet un centrage et un alignement automatique et un bon parallélisme des différents accessoires de la machine.

Plus précisément, l'invention concerne une machine de travail du bois du type qui comprend un socle destiné à être placé en position sensiblement horizontale, une colonne destinée à être placée en position sensiblement verticale et fixée, par une première extrémité, au socle, et un bras monté sur un coulisseau mobile le long de la colonne et destiné à porter un moteur.Selon l'invention, le socle a une forme en T et comporte deux tubes de section carrée ou rectangulaire, sensiblement perpendiculaires l'un à l'autre, les deux tubes étant solidaires l'un de l'autre et ayant des faces supérieu- res comprises dans un même plan sensiblement horizontal, et la colonne comporte un tube de section carrée, fixé sur le socle au raccord des deux tubes de celui-ci de manière que les diagonales de la section de la colonne soient parallèles aux directions longitudinales des deux tubes du socle.

Selon une caractéristique avantageuse, le coulisseau comporte un corps mobile en translation le long de la colonne et un moyeu articulé sur le corps autour d'un axe perpendiculaire à la direction longitudinale de la colonne. Le bras comporte un tube de section carrée fixé sur le moyeu du coulisseau.

Il est avantageux que la colonne porte, à sa seconde extrémité, un chapeau qui supporte un vérin à vis coop6- rant avec le corps du coulisseau afin que la rotation du vérin à vis provoque le déplacement longitudinal du coulisseau le long de la colonne.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la machine porte avantageusement en outre au moins un accessoire fixé sur le socle par un dispositif de fixation qui comprend un organe en U délimité par une plaque et deux ailes, les faces internes les plus proches de la plaque et d'une pre mière aile étant bienperpendiculaires lune à l'autre et étant destinées o être au contact de deux faces adjacentes d'un tube du socle, la face interne de la plaque étant au contact de la face du tube qui se trouve dans ledit plan sensiblement horizontal, la seconde aile portant un dispositif de serrage des tiné à prendre appui contre la face adjacente du tube afin que la face interne de la première aile soit bien plaquée contre la face adjacente du tube.Il est avantageux que le dispositif de serrage comprenne une tige filetée simplement vissée dans la seconde aile et ayant un bouton de commande par rotation à l'extrémité qui se trouve à l'extérieur de l'organe en U et un patin à l'autre extrémité.

Il est en outre avantageux que le bras soit muni de deux tiges parallèles au tube et formant des rails, afin qu'un chariot destiné à supporter le moteur puisse se déplacer le long des tiges.

Les tubes de section carrée ou rectangulaire utilisés pour le socle, la colonne et, accessoirement le bras, donnent à l'ensemble formé une rigidité très importante.

Cependant, l'ensemble est relativement léger et peu encombrant.

En outre, la colonne peut être montée de façon amovible sur le socle afin que cet encombrement soit encore réduit lorsque l'appareil doit être rangé.

Compte tenu de la simplicité des organes utilisés, le coût de la machine est relativement faible malgré la robustesse et la rigidité très élevées qui sont obtenues.

Selon une caractéristique avantageuse, les différents accessoires sont montés très rapidement sur les tubes du socle par simple serrage et desserrage d'un bouton de commande, le centrage et le parallélisme des accessoires étant automatiquement assurés.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est une perspective, avec des parties arrachées ou sous forme éclatée d'un mode de réalisation de machine selon l'invention
- la figure 2 est une vue de bout en coupe partielle par un plan vertical passant par le chariot de support du moteur (ligne Il-Il de la figure 3)
- la figure 3 est une vue en plan de la machine de la figure 1
- la figure 4 est une élévation latérale de la machine de la figure 1 ; et
- la figure 5 est une perspective d'un organe de support d'accessoire utilisé avec la machine des figures 1 à 4.

On considère d'abord,en référence à la figure 1,les principaux éléments de la machine évolutive multifonctionnelle de travail du bois selon l'invention qui est représentée en perspective avec des parties arrachées et avec un élément sous forme éclatée.

La machine comporte d'abord un socle 10 formé par deux tubes 12 et 14 perpendiculaires l'un à l'autre et formant un T. Trois pieds 16 supportent les extrémités externes et l'ensemble du socle est destiné à être placé horizontalement de manière que la face supérieure des deux tubes 12, 14 se trouve dans un seul plan horizontal.

Une colonne 18 est placée en position verticale au-dessus du socle et elle a une première extrémité solidaire d'une plaque 20, par exemple soudée sur la colonne 18, maintenue par des vis 22 sur le socle. On note que les diagonales du tube carré 18 sont parallèles aux directions longitudinales des bras 12 et 14 du socle. L'autre extrémité de la colonne 18 porte un chapeau 24.

Un coulisseau 26, comprenant un corps 28 et un chapeau 30, est monté sur la colonne i8 de manière qu'il puisse coulisser verticalement. Un moyeu 32 est monté sur le corps 28 et peut pivoter sur celui-ci autour d'un axe horizontal, parallèle au tube 12 du socle.

Un vérin à vis commandé par un volant 34 assure le déplacement en hauteur du coulisseau 26 le long de la colonne 18.

Le moyeu 32 du coulisseau porte un bras 36 comprenant un tube carré 38 ayant une diagonale verticale et une autre horizontale, serré entre un prolongement 40 du moyeu 32 et un chapeau 42 de serrage. Le bras 36 comporte en outre deux tiges 44 fixées au prolongement 40 et au chapeau 42.

Un chariot 46 sur lequel est monté un moteur 48, peut se déplacer le long des tiges 44.

Une table 50, destinée à porter les pièces de bois à travailler, est montée sur un dispositif 52 de fixation serré sur le tube 12. La table est avantageusement montée sur un bras 54 mobile en rotation au-dessus d'un secteur gradué permettant un repérage des positions des pièces.

On considère maintenant plus en détail les différentes parties de la machine.

Le socle 10 est avantageusement formé de tubes d'acier de section carrée. La figure 2 représente en bout le tube 12 et on note ainsi qu'il a une section carrée. Cependant, cette section peut être aussi rectangulaire. En effet, les caractéristiques importantes du socle sont constitubes par la face supérieure sensiblement horizontale, disposée dans le même plan pour les deux tubes 12, 14, et par au moins une face latérale verticale bien perpendiculaire à la face supérieure. On sait que les tubes carrés, même d'épaisseur modérée, présentent une bonne résistance à la flexion et à la torsion. Le socle 10 forme donc un plan de base représenté par les faces supérieures des deux tubes 12, 14. Le tube 12 a une longueur relativement grande car, comme indiqué sur la figure 1, il porte, à sa partie avant, la table de support de pièce.Par contre, le tube 14 peut avoir une longueur relativement faible, car, dans la plupart des applications, ce tube n'assure que la stabilité latérale. Comme la structure même de la machine empêche que le centre de gravité s'écarte beaucoup d'un plan vertical contenant le tube 12 du socle et le bras 36, la longueur du tube 14 peut être relativement modérée.

Il est important selon l'invention que la colonne soit rigidement fixée sur le socle. Il faut donc qu'il n'y ait aucun jeu au niveau de leur raccord. On a représenté ce raccord sous forme d'une plaque 20 percée de trous permettant le passage de vis qui pénètrent dans des trous ta raudés des tubes 12 et 14. Cependant, il s'agit d'un simple mode de réalisation et la colonne 18 peut aussi être éventuellement directement soudée sur le socle. La disposition repré sentée présente l'avantage de permettre un démontage éventuel de la machine, pour son rangement ou son transport.

Selon une caractéristique importante de l'invent.on, la colonne 18 est disposée de manière que ses diagonales soient parallèles aux tubes 12 et 14. Cette caractéristique est importante selon l'invention car un tube de section carrée présente sa plus grande rigidité dans la direction des diagonales. Comme la colonne 18 travaille à la flexion puisque l'ensemble des forces qui lui sont appliquées est dû au poids du bras 36 muni ou non d'accessoires, il convient que l'une des diagonales soit comprise dans le plan vertical contenant le bras 36 et le tube 12 du socle. En outre, cette disposition du tube carré 18 permet un guidage et un centrage très commodesdu coulisseau 26.

Le montage du coulisseau 26 sur la colonne 18 apparait plus clairement sur les figures 3 et 4. Le corps 28 du coulisseau comporte une plaque 56 tournée du côté du moyeu 32. A l'opposé de la plaque 56, le corps a une gorge 58 en V. Le chapeau 30 comporte, en face de la gorge 58, une gorge 60 de même configuration mais disposée en sens inverse si bien que la colonne 18 peut être serrée entre le corps 28 et le chapeau 30, sans que ces derniers soient en contact.

Des boulons 62 (figure 4) sont placés dans des trous du chapeau et du corps d'un côté de la colonne alors que, de l'autre coté, une tige filetée munie d'une manette 64 passe dans un trou lisse du chapeau et se visse dans un trou taraudé du corps. De cette manière, le vissage sous la commande de la manette provoque le blocage du chapeau 30 et du corps 28 de part et d'autre de la colonne 18.

Le corps a deux évidements verticaux 66 formés de part et d'autre. L'un de ceux-ci est interrompu par une aile sensiblement horizontale 68 dans laquelle est formé un trou taraudé. La tige filetée 70 d'un vérin commandé par le volant 34, se visse dans le trou taraudé de l'aile 68. L'extrémité supérieure de la tige filetée 70 peut tourner librement dans un trou lisse du chapeau 24 si bien que la rotation du volant 34 provoque le soulèvement ou permet l'abaissement du coulisseau 26 le long de la colonne 18, lorsque la manette 64 est débloquée.

Le bras 36 comporte essentiellement un tube carré 38 ayant avantageusement une diagonale verticale car il travaille essentiellement à la flexion dans un plan vertical.

Du côté de la colonne, le tube est monté dans le prolongement 40 du moyeu 32. Le moyeu 32 est lui-même mobile en rotation autour d'un axe 72 par rapport au corps 28. Le tube 38 est emmanché sur une saillie 74 de section carrée tronquée, solidaire du moyeu 32. Une longue tige 75, filetée à une ettr#nité, se visse à l'extrémité de la saillie 74, à l'intérieur du tube 38, et sort de celui-ci à travers le chapeau 42 de serrage (figure 1). Son extrémité externe porte une manette 76 qui permet ainsi le serrage du tube entre le moyeu 32 et le chapeau 42. Les tiges 44 de guidage du chariot 46 sont fixées sous le prolongement 40 et sous le chapeau 42, comme indiqué sur la figure 1, par des vis, non représentées, passant verticalement a travers la base du prolongement 40 et du chapeau 42.

Lors de l'utilisation, l'ensemble formé par le tube 38, le moyeu 32 et le chapeau de serrage 42, les tiges 44, le chariot 46 et le moteur 48, peut tourner autour de l'axe 72 et peut être bloqué dans toute position voulue sur le corps 28 du coulisseau par une manette 78 qui permet le blocage du moyeu 32 sur le corps 28 de toute manière connue. Une échelle graduée 80 est avantageusement disposée à l'extérieur du moyeu 32 ou du corps 28 et un repère placé sur le corps 28 ou le moyeu 32 permet le repérage de l'angle de rotation du bras 36 par rapport à la colonne 18.

Les tiges 44 jouent le rôle de rails pour le déplacement du chariot 46 qui porte le moteur 48. Le chariot 46 comprend essentiellement une plaque 82 dont dépassent des bras 84 et 86. Chaque bras 84 se termine par un évidement en
V sur les flancs duquel sont montés des galets 88. Chaque bras 84 porte trois galets 88 si bien que le chariot est bien centré sur l'axe de la tige 44 correspondante lors des déplacements du chariot le long de cette tige. Chaque support 86 porte deux galets 90 disposés au-dessus et au-dessous de la tige afin qu'ils assurent un simple guidage dans un plan.

Ce guidage assure de manière bien connue un centrage et un coulissement très régulier du chariot sur les tiges.

Le chariot 46 est solidaire du support 48 de moteur.

Celui-ci, comme indiqué plus clairement sur la figure 2, comporte une plaque supérieure 92 destinée à être vissée sur la plaque 82 du chariot. Deux flasques 94 solidaires de la plaque 92 aboutissent a une plaque verticale 96 qui porte le moteur 98. Celui-ci peut porter, à titre purement illustratif, un mandrin 100 à une première extrémité et une lame de scie 102 à l'autre extrémité. Bien entendu, le moteur 98 est en réalité un groupe motoréducteur et, de préférence, les vitesses des arbres ne sont pas les mêmes aux deux extrémités.

Lorsque le moteur 98 porte une scie circulaire 102, la plaque 96 porte avantageusement un capot protecteur 104 (voir figure 1). Il est avantageux que celui-ci soit prolongé, lorsque le chariot occupe sa position la plus proche de la colonne 18, par un capot 106 logeant la partie inférieure de la lame de scie. Ce capot 106 est monté sur une équerre 108 qui est elle-même fixée par un flasque 110 sous la partie inférieure du prolongement 40 du moyeu 32.

Des vis passant dans des trous 112 du flasque 110 et pénétrant dans des trous taraudés 114 du prolongement 40 maintiennent ainsi le capot protecteur 106 à proximité de la colonne, même lorsque la scie est déplacée avec le chariot 46, sous la commande de la poignée 116.

Le capot protecteur est aussi avantageusement prolongé par un capot mobile 118 muni d'une fente 120 dans laquelle passe une tige filetée (non représentée) sur laquelle se visse un écrou papillon 122 permettant le maintien du capot 118 dans toute position convenable en hauteur, c'est- > - dire dans une position qui correspond à la hauteur de la pièce portée par la table 50 et qui doit être sciée.

La table 50 est portée par un dispositif 52 de fixation représenté plus clairement sur la figure 5. On note que le dispositif 52 comporte une plaque 124 qui a un prolongement 126, la plaque 124 et son prolongement 126 délimitant une face externe plane. De l'autre côté de la plaque 124, une première aile 128 est disposée perpendiculairement à la plaque 124. Selon une caractéristique importante de l'invention, les surfaces internes de la plaque 124 et de l'aile 128, c'est-à-dire les surfaces qui sont les plus proches, sont bien perpendiculaires l'une à l'autre. La rigidité de l'aile 128 est accentuée par formation d'une nervure 132 de préférence entre cette aile 128 et le prolongement 126.

La plaque 124 a aussi une seconde aile 130. Ainsi, la plaque 124 et les deux ailes 128 et 130 forment un organe en U. L'aile 130 a un trou taraudé 134 dans lequel une tige filetée 136 est disposée. Cette tige 136 porte, à son extrémité externe, un bouton 138 de commande et, à son extrémité interne, un patin 140 de serrage. En outre, la plaque 124 et son prolongement 126 ont des trous lisses 142 destinés à la fixation de divers accessoires à la face supérieure, par exemple la table 50 représentée sur la figure 1.

Lors du montage d'un accessoire tel que la table 50 représentée sur la figure 1, l'organe en U formé par le dispositif de serrage est simplement placé sur le tube 12, après enlèvement des saletés qui pourraient se trouver sur ce tube ou sur les faces internes du dispositif de fixation. Celuici prend alors automatiquement la position convenable, les faces internes de la plaque 124 et de l'aile 128 étant au contact de la face supérieure et d'une face latérale respectivement du tube 12. La rotation du bouton 138 provoque alors le maintien du dispositif de serrage sur le tube 12 en position automatiquement centrée et parfaitement parallèle au tube.

Dans la machine représentée, la table 50 n'est pas montée directement sur le dispositif 52 de fixation mais elle est portée par le bras 54 qui peut pivoter autour d'un axe 144 porté par le dispositif 52 de fixation. La table 50 et le bras 54 peuvent ainsi tourner au-dessus d'un secteur gradué 146 maintenu sur le dispositif 52 de fixation. De cette manière, lorsqu'une pièce a été montée sur la table 50, celle-ci peut pivoter d'un angle choisi, sous la commande du bras 54. La position de celui-ci et de la table par rapport au secteur gradué 146 est repérée comme indiqué par la référence 148, et un dispositif 150 permet le blocage du bras et de la table dans la position voulue.

La description qui précède concerne un exemple de machine munie d'un exemple d'accessoire. Cependant, de nombreux accessoires peuvent aussi être montés sur la machine, à l'aide de dispositifs de fixation tels que le dispositif 52 ou à l'aide d'autres dispositifs. Par exemple, différents accessoires peuvent être montés sur des tubes carrés, par des dispositifs comportant deux parties en V serrées l'une contre l'autre, comme décrit précéemment en référence au coulisseau 26.

Parmi les accessoires qui peuvent être facilement montés sur la machine selon l'invention, on peut citer par exemple une dégauchisseuse. Une table de guidage de la pièce à dégauchir, portant la mèche, est fixée sur le socle, et une poulie solidaire de la mèche est entraînée par une courroie passant sur une poulie montée directement sur l'axe du moteur, par exemple à la place de la scie 102.

Lorsque la machine doit être utilisée comme mortaiseuse à mèche, un dispositif de support remplace la table 50, ce dispositif de support maintenant simplement la pièce en position convenable. Il s'agit par exemple d'un dispositif 52 de fixation sur lequel sont montées deux tiges qui portent une table munie d'un étau.

Lorsque la machine doit être utilisée comme tour à bois, un bras supplémentaire, par exemple formé par un tube carré, est monté sur le socle et la pièce est entraînée en rotation par une poulie entraînée elle-même par une courroie passant sur une poulie montéc en bout d'arbre du moteur.

La machine peut aussi former une scie circulaire sur table. Dans ce cas, le bras 36 pivote de 1800 autour de son axe de rotation si bien que la lame 102 de scie est tournée vers le haut et peut dépasser d'une table montée sur un bâti convenable.

La machine peut aussi être utilisée comme ponçeuse.

Dans ce cas, une simple plaque est montée sur le support, à l'aide d'un dispositif de fixation 52, et la pièce à poncer est glissée sur cette table par l'opérateur.

Bien entendu, de nombreuses autres adaptations de la machine sont possibles dans le cadre de l'invention. Le plus important à noter est cependant le fait que la machine est très rigide et robuste tout en ayant un faible poids et un faible encombrement. Ses différents organes sont simples, fiables et robustes, si bien que l'ensemble a des possibilités très importantes pour un coût relativement faible.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Machine évolutive multifonctionnelle de travail du bois, du type qui comprend

- un socle (10) destiné à être placé en position sensiblement horizontale,

- une colonne (18) destinée à être fixée en position sensiblement verticale sur le socle, par une première extrémité, et

- un bras (36) monté sur un coulisseau mobile le long de la colonne et destiné à porter un moteur, ladite machine étant caractérisée en ce que

- le socle (10) a une forme en T et comporte deux tubes (12, 14) de section carrée ou rectangulaire, sensiblement perpendiculaires l'un à l'autre, les deux tubes (12, 14) étant solidaires l'un de l'autre et ayant des faces supérieures comprises dans un même plan sensiblement horizontal, et

- la colonne (18) comporte un tube de section carrée fixée sur le socle (10) au raccord des deux tubes (12, 14) de celui-ci, de manière que les diagonales de la section de la colonne (18) soient parallèles aux directions longitudinales des deux tubes du socle (10).

2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le coulisseau (26) comporte un corps (28) mobile en translation le long de la colonne (18), et un moyeu (32) articulé sur le corps autour d'un axe perpendiculaire à la direction longitudinale de la colonne (18).

3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la bras (36) comporte un tube (38) de section carrée fixé sur le moyeu (32) du coulisseau (26) de manière qu'une diagonale de ce tube soit parallèle à la colonne (18).

4. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la colonne (18) comporte, à sa seconde extrémité, un chapeau (24) portant un vérin à vis (70) coopérant avec le corps (28) du coulisseau afin que la rotation du vérin à vis (70) provoque un déplacement du coulisseau (26) le long de la colonne (18).

5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un accessoire (50) maintenu sur le socle (10) par un dispositif de fixation (52) comprenant un organe en U ayant une plaque (124) et deux ailes (128, 130), les faces internes les plus proches de la plaque (124) et d'une première aile (128) étant perpendiculaires l'une à l'autre et étant destinées à être au contact de deux faces adjacentes d'un tube (12) du socle (10), la seconde aile (130) portant un dispositif de serrage (136) destiné à prendre appui sur la face adjacente du tube (12) de manière que la face interne de la première aile (128) soit bien plaquée contre la face adjacente du tube (12).

6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif de serrage comporte une tige (136) vissée dans la seconde aile (130) et ayant un bouton (138) de cammande par rotation à l'extérieur de l'organe en U et un patin (140) à l'intérieur de l'organe en U.

7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bras (36) comporte un tube (38) de section carrée, fixé sur le moyeu (32) du coulisseau (26) avec une diagonale parallèle à la colonne (18), et deux tiges (44) parallèles au tube (38) et formant des rails, et un chariot (46) est mobile le long des tiges et est destiné à supporter le moteur.

8. Machine selon la revendi#ation 7, caractérisée en ce que le chariot (46) est centré sur les tiges (44) par trois galets (88) disposés à 1200 autour d'une première tige (44) et par deux galets (90) disposés à 1800 autour de l'autre tige.