ENSEMBLE POUR MONTER AMOVIBLEMENT UN OUTIL SUR UN ORGANE MENANT
La fixation d'outils de très faible dimension, par exemple de forets, de poinçons, d'aiguilles ou de tous autres types de pièces longi formes, d'un diamètre de l'ordre de 1 mm, voire moins, sur un organe menant, par exemple une broche ou une barre-aiguille, dans Le cas de machines à coudre ou à broder, et dans une position prédéterminée particulièrement précise, représente, pour de nombreuses personnes, une difficulté non négli geable.
Cette difficulté tient notamment à une manipulation malai¬ sée due à La petitesse de tels objets et, très souvent, à leur forme généralement très pointue, donc au risque potentiel de blessures désagréables, voire dangereuses si ces objets sont rouiLlés, que peuvent encourir les usagers.
S'ajoute à cela que toutes les personnes ne sont pas aptes à opérer une teLle fixation répéti tivement avec La précision et La rapidité désirée.
Les remarques ci-dessus s'appliquent aussi au cas du rem¬ placement d'un outil par un autre, notamment lors de sa rupture ou de L'exécution subséquente d'autres types de travaux rendant indispensable un tel remplacement.
Enfin, eu égard aux dimensions souvent très réduites des outils considérés, comme c'est le cas des aiguilles à coudre, par exemple, il est évidemment difficile d'en caractériser La nature par des inscriptions, des signes ou des idéogrammes suf¬ fisamment visibles, voire complets.
En ce qui concerne Le domaine de La machine à coudre et celui de la machine à broder, il convient d'ajouter que le loge¬ ment prévu pour l'insertion d'une aiguille dans la bride dont est munie la barre occupe très souvent une position dont l'accès est relativement difficile de sorte qu'il n'est pas rare de voir des usagers soit placer l'aiguille dans ce logement dans une position angulaire incorrecte, soit ne pas L'y introduire com¬ plètement .
Quant au risque de se blesser, évoqué ci-dessus, celui-ci est notamment accru dans le cas de machines comportant une plu¬ ralité de barres-aigui l Le disposées côte à côte, comme c'est Le
cas dans les machines à broder ainsi que dans certaines machines à coudre, de type industriel ou non.
On a déjà essayé d'obvier aux inconvénients mentionnés, notamment dans Le domaine de La machine à coudre, par la mise en oeuvre de constructions aussi nombreuses que variées concernant aussi bien La fixation d'aiguilles sur La barre-aiguille de La machine que celle des presses-étoffe sur leur support. De telles constructions font notamment l'objet du brevet CH 362,301 et des brevets des Etats-Unis d'Amérique 4,359,955; 3,587,498; 3,344,761; 2,985,127; 2,878,765; 2,300,499 et 1,899,303.
La présente invention concerne plus particuLi èrement un ensemble pour monter amovi blement un outil sur un organe menant du type décrit dans ce dernier document, c'est-à-dire un ensemble comprenant un porte-outil, une tête de fixation du porte-outil destinée à être associée audit organe et comportant au moins un siège pour une partie correspondante de ce porte- outil, un dispositif de maintien du porte-outil au contact du siège par ladite partie et des moyens fixant, de façon univoque, la position relative de la tête de fixation et du porte-outil lorsque celui-ci est assujetti au dispositif de maintien, ensemble dans lequel lesdits moyens de positionnement univoque comprennent au moins un organe d'arrêt interdisant tout déplace¬ ment du porte-outil sur Le siège au moins dans une direction déterminée, des organes de butée interdisant tout déplacement de ce porte-outil sur ledit siège selon l'une quelconque des tra¬ jectoires transversales à Ladite direction déterminée, et au moins un organe de poussée agissant sur Le porte-outil dans Le sens d'un maintien en contact permanent avec ledit organe d'ar¬ rêt, c'est-à-dire dans Ladite position univoque par rapport à La tête de fixation.
En plus du fait qu'il permet d'obvier aux divers inconvé¬ nients cités. L'ensemble selon l'invention se prête particuliè¬ rement bien à une exécution miniaturisée de la tête de fixation, et surtout du porte-outil, ce qui n'est guère le cas avec le dispositif faisant l'objet du brevet US 1,899,303. En particu¬ lier, un tel porte-outil pourra présenter des dimensions d'im¬ portance comparable à celle de l'outil, notamment une aiguille à
coudre, donc très faibles, tout en étant suffisantes pour en permettre une préhension aisée par les doigts de L'usager.
Les caractéristiques essentielles de l'ensemble selon l'in¬ vention font L'objet des revendications 1 à 14.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution et des variantes d'un tel ensemble appliqué au domaine de la machine à coudre ou à broder: la figure 1 en est une élévation de face;
La figure 2 une vue de côté;
La figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 avec coupe partielle selon III - III de la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe selon L'axe IV - IV de la figure 6;
La figure 5 est une coupe de détail, selon V - V de La figure 3;
La figure 6 est une coupe selon VI - VI de la figure 2; la figure 7 est une vue de dessous, selon VII - VII de La figure 1;
La figure 8 est une vue de face d'un élément de la fig. 4; la figure 9 est une coupe selon IX - IX de cette figure 4; les figures 10, 11 A et 11B illustrent des variantes d'exé¬ cution d'une partie essentielle de l'ensemble selon l'in- vent ion; la figure 12 est une vue de face d'une autre variante d'exécution d'une telle partie; la figure 13 est une élévation Latérale montrant une autre uti lisation possible de L'ensemble selon l'invention.
L'ensemble représenté aux dessins est destiné à assurer la fixation amovible d'une pièce longiforme, par exemple une ai¬ guille à coudre, dont seul le tronçon supérieur 1 est visible au dessin, à l'extrémité inférieure d'une barre-aigui l Le 2 de ma¬ chine à coudre ou à broder, partiellement illustrée.
Les éléments fonctionnels que comporte un tel ensemble sont toutefois tels que celui-ci est parfaitement adapté pour sup¬ porter tous types d'"outils", même de petite dimension, et peut donc être L'objet d'applications aussi diverses que nombreuses, notamment toutes celles dans lesquelles un outil doit pouvoir
être fixé sur un support par une action manuelle simple, rapide¬ ment et amoviblement, dans une position prédéterminée, avec une précision particulièrement élevée.
Ainsi, bien que La description qui va suivre portera sur une application de principe de L'invention à une machine à cou¬ dre ou à broder, on comprendra que Les éléments structurels qui vont être décrits pourront être adaptés, quant à leur forme, leurs dimensions ou encore les matériaux qui les constituent, à toute autre application pratique qui serait, par nature, suscep¬ tible de donner Lieu aux inconvénients relevés précédemment.
En substance, l'ensemble représenté comporte un porte- outil et une tête de fixation indiqués généri quement par tes références 3 et 4, respectivement (figures 1 et 2).
Le porte-outil 3 est constitué ici par une plaquette de forme générale allongée, part ellement rectangulaire, en matière synthétique par exemple, dont la face antérieure, au dessin, présente, d'une part, un bossage 3a, disposé en position légère¬ ment décentrée sur La droite par rapport à L'axe Longitudinal de symétrie de la plaquette (figure 1) et, d'autre part, deux en¬ coches rectangulaires 3b et 3c ménagées le long du bord gauche et droit, respectivement, de la plaquette. L'utilité des enco¬ ches 3b et 3c apparaîtra par la suite.
Quant au bossage 3a, celui-ci est traversé par un passage fileté 3d, communiquant avec une ouverture rectiligne borgne 3e (figures 1 et 5) dans laquelle est enfilé Le poinçon 1 qu'une vis 5, engagée dans le passage 3d, permet de bloquer axialement par son extrémité. De ce fait, Le poinçon est fixé amoviblement dans Le porte-outil 3 et peut donc être remplacé aisément par simple dévissage de La vis 5 et revissage de celle-ci subséquem- ment à l'insertion d'un autre poinçon, par exemple, dans l'ou¬ verture 3e.
En dessous du bossage 3a, le porte-outil présente deux té¬ tons cylindriques 3f et 3g faisant saillie symétriquement, de part et d'autre de la plaquette 3 et dont l'utilité apparaîtra par la suite.
Sur la partie supérieure de sa face postérieure, Le porte- outil présente, d'une part, un évide ent 3h en forme de cuvette.
et, d'autre part, une découpure 3i.
On remarquera, en outre, que le bord supérieur 3k du por¬ te-outil 3 présente un profil de section semi-circulaire sur toute sa longueur.
En position de fixation sur La tête 4, le porte-outil 3 est engagé par sa partie rectangulaire dans un siège de forme homo¬ logue, 4a, découpé sur la face antérieure de la tête (figures 1 et 4), siège dans lequel Le porte-outil est bloqué par action de deux mâchoires 6a et 7a venant s'insérer dans les encoches 3b et 3c déjà citées, sous L'action d'un ressort 8 tendu entre les ex¬ trémités postérieures de deux leviers 6 et 7 dont ces mâchoires constituent les extrémités antérieures (figures 1 et 6).
Comme on le voit au dessin (figures 2 et 6), les leviers 6 et 7 sont engagés partiellement dans des découpures correspon¬ dantes 4b et 4c, ménagées sur les faces Latérales de la tête 4 et communiquant, à l'arrière de celle-ci, par une fenêtre 4d Livrant passage au ressort 8.
Ces leviers sont articulés sur des axes verticaux 9a et 9b (figures 2, 3, 6 et 7) chassés dans des logements correspondants ménagés dans le corps de la tête 4 et traversant respectivement la découpure 4b, pour Le premier axe, et la découpure 4c, pour Le second (figures 3 et 6).
Il convient, à ce point, de relever que la partie frontale des mâchoires 6a et 7a est découpée en forme de biseau au profil légèrement arrondi; de façon correspondante, la partie posté¬ rieure des faces Latérales du porte-outil 3 présente, elle aussi, un profil en biseau d'inclinaison similaire (figure 6).
Cette conformation particulière, tant des mâchoires 6a et 7a que du porte-outil, est essentiellement destinée à permettre, au besoin, de commander l'écartement de ces mâchoires lors de l'introduction du porte-outil dans Le siège 4a de la tête 4 : en effet, lorsque le porte-outil est porté en contact avec Les m⬠choires 6a et 7a par ses parties biseautées, il suffira d'exer¬ cer un légère pression sur le porte-outil pour que ces mâchoires s'écartent à L'encontre de l'action du ressort 8 déjà cité et laissent le porte-outil s'engager dans le siège 4a de la tête 4.
On remarquera, en outre, que la hauteur des mâchoires 6a et
7a (figure 1) est inférieure à la longueur des deux encoches rectangulaires (3b, 3c) dont est muni le porte-outil 3.
C'est que, dans la forme d'exécution représentée, ces mâchoires n'assurent de fait que le maintien du porte-outil sur la tête mais non son positionnement: ce dernier est Le résultat de la coopération de divers organes qui vont maintenant être dé¬ crits.
Les découpures 4b et 4c déjà mentionnées délimitent, en effet, deux béquets 4e et 4f (figure 1) dont la face intérieure présente un profil partiellement arrondi et qui délimitent, en coopération chacun avec l'une des deux pattes 10a et 10b que présente une lame-ressort 10, un évidement dans lequel prennent place Le téton cylindrique 3f du porte-outil 3, entre le béquet 4e et la patte 10a, et le téton 3g, entre le béquet 4f et la patte 10b de la lame-ressort 10 (figures 1 à 3, 8 et 9).
Cette Lame 10 est fixée sur Le fond du siège 4a de La tête 4 par une vis 11 engagée dans un passage fileté 4g ménagé dans la tête et communiquant avec un Logement vertical 4h dans Lequel est introduite l'extrémité inférieure de la broche 2. On remar¬ quera que la vis 11 sert également à La fixation de cette broche dans Le logement 4h de La tête 4.
A sa partie supérieure, La Lame 10 présente, en outre, une languette recourbée 10c, venant s'engager dans la découpure 3i du porte-outil 3 lorsque celui-ci est positionné comme illustré sur la figure 4.
On notera encore que le bord supérieur de l'évidement cons¬ tituant Le siège 4a de la tête 4 est constitué par le fond d'une rainure 4i, à profil semi-cylindrique, de rayon correspon¬ dant à celui du bord supérieur 3k du porte-outil 3.
Par ailleurs, et ainsi que cela apparaît distinctement sur la figure 4, La différence de niveau entre La partie supérieure du bord 3k et La partie supérieure de l'un ou de L'autre téton cylindrique (3f et 3g) de la plaquette 3, correspond sensible¬ ment à La différence de niveau comprise entre la portion du fond de La rainure 4i occupant la position la plus élevée et la poi— tion horizontale de la face inférieure des béquets 4e et 4f.
De ce fait, l'introduction du porte-outil 3 dans Le siège
4a de la tête 4 peut être effectuée de façon sûre et facile: i l suffit, en effet, de commencer par disposer ce porte-outil dans la position inclinée esquissée en trait interrompu en figure 4 par insertion de son bord supérieur arrondi dans la rainure 4i de la tête 4.
On bascule ensuite le porte-outil en direction F (fig. 4) tout en écartant les mâchoires 6a et 7a, soit en procédant de La façon déjà décrite, soit par serrage des leviers 6 et 7 à l'en¬ contre de l'action du ressort 8, puis on relâche ces derniers dès que le porte-outil atteint la position verticale visible au dessin, dans Laquelle les tétons 3f et 3g viennent se placer entre les béquets 4e et 4f et les pattes 10a et 10b de la Lame- ressort 10. Il est à remarquer que celles-ci sont profilées de façon telle qu'elles sont alors légèrement fléchies en direction horaire de sorte qu'elles exercent une légère pression verticale sur le porte-outil et assurent ainsi le maintien de celui-ci dans une position axiale parfaitement définie, en appui contre le fond de La rainure 4i.
Par ailleurs, précisément parce que, une fois le porte- outil 3 fixé à la tête 4 de la manière décrite ci-dessus. Les pattes 10a et 10b de La lame-ressort 10 sont fléchies élastique- ent, dès que les mâchoires 6a et 7a sont ouvertes par action sur les leviers 6 et 7, ces pattes se détendent et pourvoient à l'éjection latérale du porte-outil 3 et de L'outil 1 qui lui est associ é.
Bien que dans La description qui précède, on n'ait envisagé que Le cas où Les mâchoires de La tête 4 n'ont pour fonction que celle d'assurer Le maintien du porte-outil dans une position qui est fixée par l'engagement du bord supérieur 3k de ce porte- outil dans La rainure 4i de La tête, d'une part, et l'action élastique exercée par Les pattes 10a et 10b sur Les tétons 3f et 3g, d'autre part, il serait possible, dans une variante non représentée, de confier cette fonction de positionnement exclu¬ sivement aux mâchoires 6a et 7a: à cet effet, il suffirait de dimensionner ces mâchoires de façon qu'elles s'engagent dans les encoches 3b et 3c sans jeu aucun, la hauteur des premières cor¬ respondant sensiblement à la longueur des autres.
Dans une autre variante de mise en oeuvre de La présente invention (figure 10), Le porte-outil et L'outil pourraient for¬ mer un tout non démontable, le poinçon 1 étant chassé dans Le passage 3e du porte-outil, voire être fixé dans celui-ci par surmoulage, notamment si Le porte-outil est réalisé en matière plastique injectée.
IL convient, à ce point, de relever que, avec une réalisa¬ tion de ce type, il est important d'empêcher que L'usager puisse monter le porte-outil à l'envers, c'est-à-dire avec sa face avant tournée vers L'arrière, notamment parce que, dans une telle hypothèse, la fixation du porte-outil dans le siège de la tête 4, singulièrement par l'action des mâchoires 6a et 7a, ne pourrait être qu'imparfaite.
Cette éventualité est rendue impossible grâce à la présence d'un "détrompeur" formé par la Languette 10c de La Lame-ressort 10 et par La découpure 3i dont est munie La partie supérieure du porte-outil 3 : si le porte-outil est engagé dans Le siège de La tête 4 avec sa découpure 3i faisant face à La tête, la Languette 10c va pénétrer dans cette découpure sans s'opposer à cet enga¬ gement. Si, par contre, on essaye de procéder de même en présen¬ tant Le porte-outil à L'envers, c'est-à-dire dans une position telle que la découpure 3i est située à l'avant, le porte-outil va buter contre La Languette 10c et ne pourra être engagé dans la rainure 4i de La tête 4.
En variante, Le détrompeur pourrait être constitué exclu¬ sivement par. la vis 11 faisant saillie dans l'évidement 3h de La plaquette.
De façon plus générale, le détrompeur pourra être formé par un élément quelconque, faisant saillie dans le fond du siège 4a, et par un évi dément correspondant prévu au dos de la plaquette 3, évidement dans Lequel viendra se placer cet élément si pla¬ quette est insérée correctement: cet élément constituera, au contraire, un obstacle à une telle insertion si L'usager tente d'insérer cette plaquette à l'envers.
IL convient encore de relever que, de plus, l'usager pourra se rendre compte visuellement de ce qu'i l va monter le porte- outil à L'endroit ou bien à l'envers: en effet, la face anté-
rieure de celui-ci sera généralement revêtue d'inscriptions, de signes ou d'idéogrammes correspondant par exemple à une marque de fabrique et/ou une codification caractéristique de l'outil considéré.
Le positionnement du porte-outil 3 dans Le siège 4a de La tête 4, notamment par engagement préalable du bord supérieur 3k dans une rainure 4i ménagée dans la tête, pourra être obtenu, de façon tout à fait similaire, par des conformations de la tête 4 structurellement assez différentes de celle décrite en se réfé¬ rant à la figure 4, notamment.
C'est ainsi que, dans La variante d'exécution de La figure 11A, Le siège destiné au porte-outil 3 est formé par une simple surface verticale ménagée sur La partie frontale de La tête 4 et que le positionnement de ce porte-outil est assuré par contact de son bord supérieur avec une tige horizontale 4i ' solidaire de la tête 4, fixée sur celle-ci à une distance du siège inférieure à l'épaisseur du porte-outil.
Comme on le voit au dessin, cette architecture très simple permet de monter Le porte-outil 3 sur la tête 4 de La même façon que décrit précédemment c'est-à-dire en plaçant tout d'abord le porte-outil dans la position illustrée en trait mixte et en le basculant en direction horaire tout en le maintenant en contact permanent avec La tige 4i '.
Dans La variante de la figure 11B, le bord supérieur du porte-outil 3 est taillé en biseau et est destiné à être engagé dans une rainure 4i", de section droite sensiblement triangu¬ laire, ménagée dans la tête 4, à l'extrémité supérieure du siège destiné à recevoir le porte-outil. Cette rainure présente une amplitude angulaire de valeur supérieure à celle de l'inclinai¬ son du biseau que forme l'arête supérieure du porte-outil de manière à permettre, d'abord, une insertion aisée de cette arête (comme dans la représentation en trait mixte du porte-outil) dans la rainure 4i" sans avoir à écarter au préalable les m⬠choires 6a et 7a, puis un engagement sans difficulté du porte- outi l 3 entre ces mâchoires (position illustrée en trait plein).
On relèvera que, grâce à ce type particulier de construc¬ tion, Le porte-outil ne pourra, en aucun cas, être disposé à
l'envers par rapport à la disposition illustrée sur la figure 11B, Le dos de la portion biseautée du porte-outil venant buter contre l'arête extrême droite de la rainure 4i".
Bien entendu d'autres agencements et formes du bord supé¬ rieur du porte-outil 3 et de L'organe de blocage (4i,4i',4i") de celui-ci sur La tête 4 sont possibles sans sortir, pour autant, du cadre de La présente invention.
Par ailleurs, il est évident que Le maintien du porte-outil sur le siège de La tête pourrait être assuré par un dispositif de verrouillage amovible quelconque, st ructure L Lement même très différent de celui constitué par les leviers 6 et 7, les m⬠choires qui leur sont associées et le ressort de serrage 8, t.e L que décrit en se référant aux dessins annexés.
On signalera enfin que, bien que dans La description qui précède et sur Les dessins auxquels elle se réfère on n'ait envisagé que le cas de La fixation d'une aiguille de type conventionnel pour une machine à coudre ou à broder, il est évi¬ dent que l'invention n'est pas limitée à une telle utilisation particulière et qu'elle peut également permettre la fixation d'autres types d'outils, notamment des aiguilles "multiples" ou des aiguilles "presse-étoffe" du genre représenté en figure 12 (dont les particularités fonctionnelles sont bien connues de l'homme de l'art, notamment par les brevets de la RFA 72,170 et suisse 298,848) et même La fixation du presse-étoffe de la ma¬ chine sur un support approprié (figure 13).
Sur La figure 12, le presse-étoffe j> est formé par un man¬ chon, par exemple en matière synthétique, monté coulissant sur le corps de l'aiguille 1 et soumis à l'action d'un ressort r_ tendu entre le presse-étoffe lui-même et la partie inférieure du porte-aigui Lie 3.
Sur La figure 13, on voit un presse-étoffe comprenant une semelle 31 articulée en 32 sur un support 23 dont la partie su¬ périeure est conformée de façon identique au porte-outil 3 dé¬ crit précédemment, et qui est fixé sur une tête de fixation 24 dont les éléments structurels correspondent, en tous points, à ceux de la tête de fixation 4, également déjà décrite.
De ce fait. Les éléments homologues apparaissant sur La
figure 13 du dessin ont été indiqués par des références corres¬ pondant à celles visibles sur La figure 2, augmentées de la va¬ leur 20.
La tête de fixation 24 est fixée à l'extrémité inférieure d'une barre verticale 22, partiellement représentée et s'éten- dant parallèlement à la barre-aigui Lie 2* de La machine à cou¬ dre, barre munie, de façon traditionnelle, d'une bride 4* à La¬ quelle est fixée amoviblement une aiguille 1*.
Il est toutefois évident qu'une tête de fixation de ce type pourrait fort bien être montée sur un support autre qu'une barre telle la barre 22 : elle pourrait, par exemple, être fixée à l'extrémité libre du levier 70, respectivement 170, apparaissant sur la figure 1, respectivement sur La figure 7, des dessins de La demande EP 0 378 965 concernant un "Dispositif presse-étoffe pour machine à coudre", publiée Le 25 juillet 1990 et à laquelle on se référera pour plus de détails.
Il convient, à ce point, de relever un avantage particuliè¬ rement important susceptible d'être obtenu grâce au porte-outil représenté aux figures 1 à 9, notamment Lorsque l'outil doit être placé sur le porte-outil dans une position axiale et/ou angulaire très précise qui doit être déterminée préalablement à sa mise en oeuvre, ce qui est par exemple le cas pour une aiguille de machine à coudre ou à broder. En effet, cette déter¬ mination pourra être effectuée alors que Le porte-outil n'est pas encore fixé sur la broche, ce qui est particulièrement avan¬ tageux toutes les fois qu'une telle broche est d'accès naturel¬ lement difficile. De plus. L'usager pourra se constituer une réserve de mêmes outils adaptés de même façon sur des porte- outils propres à chaque outil de la réserve et utilisables à titre de pièces de rechange sans interruption notable de L'opé¬ ration à réaliser grâce au type d'outil en question.
De façon générale, l'ensemble décrit et représenté se prête particulièrement bien à La fixation, sur un organe menant, par exemple une barre-aiguille, de tout autre type de pièce, qu'elle constitue elle-même un outil ou, plus simplement, une tige de fixation d'un dispositif quelconque devant être associé, au moins momentanément, à l'organe menant.