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COUTEAU ELECTRIQUE
Domaine de l'invention
La présente invention concerne un couteau électrique c'est à dire un
couteau pour lequel une lame est man uvrée par un moteur électrique afin
d'assister l'opérateur dans son opération de coupe.
La présente invention s'applique en particulier aux couteaux de type "cutter"
à lame remplaçable.
Arrière plan technologique
Un couteau électrique de type "cutter" est connu des documents
US2006/053631 Al et US2010/199501 Al.
Le document US2006/053631 Al décrit un couteau à lame à dents de scie
qui se déplace en va et vient selon un axe longitudinal du couteau sous
l'action
d'un dispositif à pignon et vis sans fin.
US2010/199501 Al décrit pour sa part un couteau à lame à fil droit qui se
déplace en va et vient selon un axe longitudinal du couteau sous l'action d'un
dispositif à bague annulaire angulairement désaxée par rapport à un axe moteur
et formant un chemin de came pour une fourchette pourvue d'une tige axiale de
manoeuvre de la lame.
Ces réalisations sont basées sur un principe de fonctionnement de va et
vient axial qui n'est pas satisfaisant lorsque l'on veut réaliser des
opérations de
coupe où le fil de la lame est incliné d'un angle inférieur à 90 par rapport
à la
surface à couper comme par exemple pour couper du carton.
Brève description de l'invention
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La présente invention a pour objet la réalisation d'un couteau électrique
mieux adapté à des opérations de coupe où la lame est inclinée selon un angle
aigu, par exemple entre 200 et 70 , par rapport à l'élément à couper.
Pour ce faire la présente invention propose un couteau électrique,
comportant un corps de couteau, formant un manche logeant un moteur
électrique, et un porte lame, reçu dans le manche, porteur d'une lame et
manoeuvré par le moteur au travers d'un dispositif de transformation de
mouvement rotatif du moteur en mouvement alternatif du porte lame ; le corps
de
couteau comportant un axe fixe perpendiculaire à la lame, sur lequel est monté
le
porte lame et qui est positionné de manière à ce que le porte lame soit
déplacé en
rotation et en aller retour autour dudit axe fixe par ledit moteur et imprime
à la
lame un mouvement d'oscillation.
Dans la présente invention la lame oscille ou vibre dans une direction
transversale contrairement à l'art antérieur où la lame se déplace
parallèlement à
elle même à la manière d'une scie.
Avantageusement, le porte lame peut être monté autour de l'axe fixe par
l'intermédiaire d'un palier ou un roulement.
Le porte lame comportant une extrémité arrière côté manche et une
extrémité avant dont dépasse la lame, le dispositif de transformation de
mouvement comporte avantageusement une tige reliée à un arbre de sortie du
moteur, excentrée par rapport et parallèle à l'arbre de sortie et adaptée à
faire
osciller le porte lame autour de l'axe fixe.
Préférablement, la tige mise en mouvement par l'arbre de sortie agit
alternativement sur des butées transverses du porte lame pour manoeuvrer
l'extrémité arrière du porte lame en va et vient dans une direction
perpendiculaire
au fil de la lame et dans le plan de la lame.
La tige agit avantageusement sur les butées transverses du porte lame par
l'intermédiaire d'un roulement centré sur la tige et dont la cage externe est
positionnée entre lesdites butées pour imprimer au porte lame un mouvement
oscillant sinusoïdal continu pendant la rotation de l'arbre moteur.
La tige peut notamment être constituée par un tenon monté excentré sur
un disque fixé axialement sur l'arbre moteur et centré sur l'arbre moteur.
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Selon un mode de réalisation particulier, le disque est logé dans un
roulement dont la cage externe est reçue dans un bâti.
Le bâti peut notamment être fixé au moteur et en prolongement du moteur.
Un point avantageux de l'invention est que l'axe fixe s'oppose à un
déplacement longitudinal du porte lame par rapport au manche.
Le corps de couteau peut notamment loger une batterie rechargeable
d'alimentation du moteur.
Le moteur est avantageusement commandé par un interrupteur marche
arrêt sur le corps de couteau, l'interrupteur pouvant notamment être un
poussoir à
ressort de rappel coupant le moteur poussoir relâché tel qu'un poussoir
fugitif.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront apparents à la
lecture de la description qui suit d'un exemple non limitatif de réalisation
de
l'invention en référence aux dessins qui représentent:
en figure 1: une vue en perspective d'un couteau électrique selon
l'invention
et de son mécanisme;
en figure 2: une vue en éclaté du couteau de la figure 1;
en figure 3: une vue en perspective de l'ensemble moteur porte lame de
la
figure 1;
en figure 4: une vue en éclaté du couteau de la figure 1.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
Un couteau électrique réalisé selon l'invention est représenté à la figure 1
démonté.
Il comporte un corps de couteau 1 en forme de manche, pourvu d'un axe
longitudinal et d'un axe transversal. Dans le corps du couteau est disposé un
moteur électrique 2, par exemple un moteur de type courant continu pourvu d'un
arbre de sortie rotatif, une batterie 14 d'alimentation du moteur, une carte
électronique 16 de commande du moteur et un interrupteur 15 pour mettre le
moteur en marche et l'arrêter. A l'avant du corps du couteau est monté un
dispositif de garde 101 pivotante pour masquer la lame lorsque le couteau
n'est
pas utilisé.
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Le couteau comporte un porte lame 3, reçu dans le manche et porteur
d'une lame 4. Le porte lame comporte une extrémité arrière côté manche et une
extrémité avant dont dépasse la lame.
Un dispositif de transformation de mouvement 5 qui sera décrit plus loin
relie le moteur et le porte lame.
Selon la vue éclatée de la figure 2, le porte lame est monté dans le corps 1
par l'intermédiaire d'un roulement 7. Le porte lame 3 comporte un axe 61
approximativement centré sur le porte lame sur lequel se monte la cage
intérieure
du roulement 7. Une vis 6 vient serrer ladite cage intérieure et matérialise
un axe
de rotation du porte lame.
La cage extérieure du roulement 7 est reçue dans le corps 1 et, selon cette
construction, la lame pivote par rapport au corps du couteau autour de l'axe
matérialisé par la vis 6 au centre du roulement 7. Un logement 132 de
réception
du roulement 7 dans le corps 1 est schématisé en figure 3. L'axe 6 autour
duquel
pivote le porte lame est perpendiculaire à la lame.
De retour à la figure 2 et pour permettre la rotation du porte lame en aller
retour autour dudit axe fixe et imprimer à la lame un mouvement d'oscillation,
un
dispositif 5 de transformation de mouvement rotatif continu du moteur en
mouvement alternatif rotatif du porte lame est réalisé.
Le dispositif 5 de transformation de mouvement comporte une tige 8 reliée
à l'arbre 9 de sortie du moteur par un manchon 8' et excentrée par rapport à
cet
arbre. La tige s'étend selon un axe parallèle à l'axe de l'arbre de sortie et
effectue
un mouvement circulaire autour de l'axe de l'arbre 9 de sortie.
La tige 8, mise en mouvement par l'arbre de sortie agit alternativement sur
des butées transverses 31a, 31b au niveau de l'extrémité arrière du porte lame
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par l'intermédiaire d'un roulement 10.
Les butées transverses forment une fourchette autour de la cage externe
10a du roulement 10. La cage interne du roulement 10 est centré sur la tige,
la
cage externe 10a est positionnée entre les butées 31a, 31b pour imprimer au
porte lame un mouvement oscillant pendant la rotation de l'arbre 9 de sortie
du
moteur. De manière alternative, la tige pourrait agir directement sur les
butées ou
le porte lame pourrait comporter un chemin de came décentré dans lequel se
déplace la tige.
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Le déplacement rotatif de la tige parallèlement à elle même permet de
manoeuvrer l'extrémité arrière du porte lame en va et vient dans une direction
perpendiculaire au fil de la lame et dans le plan de la lame.
Côté moteur, la tige 8 est solidaire d'un disque 11 prolongé à l'opposé de la
tige par le manchon 8' fixé sur l'arbre 9 moteur et centré sur l'arbre moteur.
La
réalisation de la tige sous forme d'une manivelle est aussi envisageable dans
le
cadre de l'invention
De manière non obligatoire mais avantageuse pour éviter des vibrations et
guider correctement la tige, le manchon 8' est reçu dans la cage interne de
roulements 12, 12' dont la cage externe est encastrée dans un logement d'un
bâti
annulaire 13, de part et d'autre du bâti.
Le bâti annulaire est lui même reçu dans une gorge 131 dans le corps du
couteau 1. Dans l'exemple, le bâti est fixé au moteur 2 et en prolongement du
moteur ce qui a l'avantage d'être compact et robuste mais le bâti 13 pourrait
aussi
être fixé au corps du couteau dans la gorge.
Un point important du dispositif est que l'axe fixe 6 s'oppose à un
déplacement longitudinal du porte lame 3 par rapport au manche lors du
fonctionnement du couteau.
Le moteur est commandé par un interrupteur marche arrêt 15 sur le corps
de couteau. Cet interrupteur peut notamment être un poussoir à ressort de
rappel
coupant le moteur poussoir relâché ce qui est une mesure de sécurité selon
laquelle le moteur ne se met en marche que si l'opérateur appuie sur le bouton
et
s'arrête dès que l'opérateur relâche le bouton.
Un connecteur de charge de la batterie ou une batterie amovible dans un
logement à trappe peuvent être prévus.
Le montage de la lame sur le porte lame se fait selon les techniques
connues mais, du fait que la lame subit des vibrations et un mouvement
oscillant,
la lame est ici maintenue sur le porte lame par une vis 17 se vissant dans un
taraudage 18 du porte lame comme représenté en figure 3.
Cette figure permet aussi de représenter l'ensemble lame porte lame,
dispositif d'entraînement et moteur qui sont montrés de dessus ce qui permet
de
visualiser la position du roulement 10 par rapport à la butée 31a. Le
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positionnement du roulement 7 qui vient se fixer sur la colonnette 61 au moyen
de
la vis de fixation 6.
Pour fixer les idées, le moteur peut avoir une puissance de l'ordre de 170
watts une vitesse de rotation entre 18000 et 20000 tours par minute ce qui
crée
des oscillations de la lame avec une fréquence de 1,5 à 2m/s. Le dispositif
est
dimensionné pour avoir un débattement de la lame de 2 à 3 mm.
La figure 4 représente sous un autre angle le couteau de la figure 1
démonté.
Cette figure représente les deux demi coques la, lb dans lesquelles se
positionnent la batterie 14 qui s'insère par l'arrière du corps de couteau, le
moteur
2, le mécanisme de mise en mouvement de la lame et le porte lame. Cette figure
représente plus précisément le dispositif de garde 101 avec son ressort de
rappel
102 et son dispositif de blocage 103.
L'invention définie par les revendications n'est pas limitée à l'exemple
représenté et notamment le corps du couteau peut par exemple être droit ou
courbe.
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