Brevet FR2030354A1 — publié le 19701113

i 2030354 La présente invention se rapporte, d'une manière générale, aux outils de mise en place de pièces de fixation et plus particulièrement aux tournevis automatiques dans la tête desquels les vis sont introduites individuellement et automatiquement, 5 suivant le besoin» En généralt les tournevis automatiques ont une tête comportant un raccord en Y pou1- un conduit ou tuyau d'arrivée de vis» Normalement, la lame du tournevis est rétractée, ou la tête est élastiquement en extension, et une vis est introduite 10 dans cette tête en position pour être vissée» Ensuite, l'utilisateur presse le tournevis vers le bas afin d'appliquer la lame de celui-ci contre la vis„ Lorsque le tournevis est du type portatif, la vis doit venir au contact de la pièce avant ladite lame» Il en résulte que la vis est repoussée en arrière à l'inté-15 rieur de la tête du tournevis et que des moyens doivent empêcher la vis de remonter, faute de quoi, elle risque de bloquer le fonctionnement du tournevis» Le but principal de l'invention est de fournir un tournevis automatique qui élimine le besoin de moyens séparés pour empêcher 20 la vis de remonter dans sa tête au commencement du vissage» Les autres buts importants de l'invention sont : - de fournir un tournevis automatique comportant une lame qui est sollicitée élastiquement contre la vis qui se trouve dans ladite tête, et 25 - de réaliser un tournevis automatique ayant une section de tête mobile qui s'écarte automatiquement de la lame pour permettre d'introduire une vis dans la tête» L'invention atteint, d'une manière générale, ces objectifs par une tête de tournevis automatique incluant une 30 section antérieure qui est montée à mouvement alternatif dans une section postérieure et qui comporte un premier moyen élastique pour solliciter la section antérieure vers lravant sur la broche de l'outil et un second moyen élastique sollicitant la section antérieure vers l'arrière sur cette broche» L'un des 35 moyens élastiques, précédents est sélectivement actionné par une pression de fluide qui est appliquée de façon intermittente pour déplacer la section antérieure en avant pour l'introduction d'une vis* Après que la vis a été introduite dans la tête, la 69 37196 2 2030354 section antérieure est libérée et peut retourner à sa position rétractée dans laquelle la broche de l'outil repose contre la tête de la vis pour l'empêcher de remonter quand on l'applique contre une pièce„ La section antérieure peut être 5 reculée soit par un simple ressort, soit par pression pneumatique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels : La figure 1 est une vue en élévation d'un tournevis 10 automatique conforme à l'invention» La figure 2 est une coupe axiale à plus grande échelle de la tête du tournevis, cette dernière étant vide et rétractée au-dessus de la lame de celui-ci„ La figure 3 est une coupe analogue à la figure 2 15 mais qui montré la tête en extension et une vis déposée dans la tête, La figure 4 représente une partie de la figure 3 montrant la tête revenue à une position rétractée, cependant que la lame repose sur la vis» La figure 5 est une coupe axiale suivant la ligne 20 5-5 de la figure 4, montrant les doigts élastiques tenant la vis» La figure 6 est une coupe partielle à échelle agrandie suivant la ligne 6-6 de la figure 3, montrant le mécanisme de verrouillage du tube d'alimentation de vis» 2 5 ^a figure 7 est une coupe analogue à la figure 6 qui montre le tube d'alimentation de vis enlevé de la tête. La figure 8 est une coupe transversale suivant la ligne 8-8 de la figure 2» La figure 9 est une coupe axiale partielle de la 30 tête d'un second mode de réalisation de l'invention, La figure 10 est une coupe axiale partielle de la tête d'un troisième exemple de réalisation, et La figure 11 est une coupe transversale suivant la ligne 11-11 de la figure 10„ 35 Le tournevis automatique 1 représenté sur la figure 1 comprend une enveloppe 2 dont l'extrémité postérieure est agencée pour être raccordée à un tuyau d'arrivée d'air comprimé 3 destiné à actionner son moteur (non représenté). 3 , 69 37196 2030354 Le tournevis 1 est classique» L'extrémité antérieure de l'enveloppe 2 est reliée à une tête de tournevis 4 qui fait l'objet de l'invention. En considérant la figure 2, on voit que la tête 4 5 comporte une section postérieure fixe 6 et une section antérieure mobile 7 coulissant dans la précédente. La section arrière 6 comprend un bord annulaire postérieur 8 fileté, et vissé à la partie antérieure de l'enveloppe 2 du tournevis, un tube 9 s'étendant vers l'avant et une partie intermédiaire de palier 10. 10 Une broche de tournevis 12 est montée à rotation dans la partie intermédiaire 10 et est adaptée à être entraînée par le moteur (non représenté) du tournevis automatique 1. L'extrémité antérieure de la broche 12 porte une lame de tournevis allongée 13 qui s'étend vers l'avant à travers le tube 9 et à travers la ■*•5 section antérieure 7 de la tête 4. La partie de palier 10 comporte un épaulement orienté vers l'avant 11, adapté à s'appliquer contre une partie de la broche 12 afin de limiter la course vers l'avant de celle-ci. La section antérieure 7 comporte un manchon 15 ouvert 20 vers l'arrière et qui est enfilé à glissement sur le tube 9 et coopère avec ce dernier pour former une chambre fermée 16. Le manchon 15 contient une vis radiale 17 près de son extrémité postérieure, vis s'avançant dans une fente longitudinale 18 formée dans l'extérieur du tube 9 et constituant•ainsi une 25 butée empêchant la section antérieure 7 de glisser complètement hors du tube 9- La section antérieure 7 est sollicitée élastiquement en arrière sur le tubé 9 de la section arrière 6 par un ressort de tension hélicoïdal 19 qui encercle le manchon 15 et qui est fixé entre l'extrémité antérieure de celui-ci et l'ex-30 trémité postérieure du tube 9 à l'endroit où ce tube 9 se raccorde à la partie intermédiaire io de la section arrière 6„ Le ressort 19 sollicite la section antérieure 7 vers la position rétractée représentée sur la figure 2 et s'oppose au mouvement en avant de cette section. Le ressort 19 est partiellement 35 ouvert par un fourreau 14 fixé sur la section arrière 6. La section antérieure J de la tête comprend, en outre , un nez tubulairé allongé 21 s'étendait en avant du-manchon 15- et qui reçoit à glissement la lame de tournevis 13. L'extrémité postérieure du nez allongé 21 est vissée dans 69 37196 . * 2030354 l'extrémité antérieure du manchon 15» Un tube d'alimentation de vis 22 est enfilé à glissement dans le nez 21 suivant un angle d'inclinaison vers l'extérieur et vers l'arrière du nez 21. Un support déporté 23 est fixé au-dessus de la partie arrière 5 du nez 21 et sert à renforcer le montage du tube d'alimentation de vis 22. Comme le montre la figure 6, le tube 22 glisse dans le support 23 et est tenu en place par un mécanisme de verrouillage comprenant vm cliquet 24 pivotant sur un cadre 20 10 fixé sur le tube 22 et qui est sollicité vers la position de fermeture par un ressort 25 monté sur le cadre 20. L'extrémité postérieure du tube 22 est raccordée à un tuyau d'arrivée de vis 26, Le cliquet 24 comporte une branche, également indiquée par 24, s'étendant en avant au-dessus du support 23 et qui comporte une 15 dent 27 s'avançant à l'intérieur au-dessus du bord antérieur du support 23. Des moyens sont prévus pour provoquer l'extension de la section antérieure 7 de la tête 4, en injectant un fluide sous pression dans la chambre 16 formée par le manchon 15 enfilé 20 au-dessus du tube 9• Ces moyens comprennent un tuyau 29 fixé au support 23 et qui communique avec un canal intérieur 30 s'étendant à travers le support 23 et à travers la partie arrière du nez 21 jusque dans la chambre 16, comme le montre la figure 2. On voit aisément que, quand un fluide sous pression, 25 tel que de l'air comprimé, est introduit dans la chambre 16, la section antérieure 7, y.compris le manchon 15, coulisse en avant, à l'encontre de la force du ressort 19» jusqu'à ce que la vis 17 vienne buter contre l'extrémité antérieure de la rainure 18. Ceci réalise l'extension de la tête de tournevis 4, en 30 position indiquée sur la figure 3. Le nez 21 de la section antérieure 7 comporte, en outre, deux doigts élastiques 33 fixés dans des 'positions diamétralement opposées à l'extérieur, du nez 21 et s'étendait en avant pour se terminer par deux pointes élastiques repliées 35 vers l'intérieur- 34 à travers des fentes 35 formées dans le nez 21, immédiatement en arrière de la surface frontale de ce dernier. Les pointes élastiques 34 s'étendent à l'intérieur de la cavité du nez 21 et sont adaptées à tenir la tête d'une vis 36 entre elles. Les pointes élastiques 34 saisissent la tête 37 40 de la vis 36 quand celle-ci est initialement introduite dans 69 37196 5 2030354 dans le nez 21, l'empêchant ainsi de poursuivre son mouvement en avant à travers l'extrémité antérieure du nez 21, et la tiennent en place également pendant les premiers stades de l'entraînement de celle-ci. r- Pour décrire le fonctionnement du tournevis 1, on suppose que l'opération commence alors que la tête 4 est vide comme sur la figure 2. Dans cette position, la section antérieure 7 de la tête 4 est rétractée sur la section postérieure. 6 par le ressert 19, tandis que la lame de tqurnevis 13 „ fait saill'ie hors de l'extrémité du nez "21. Un mécanisme auto-10 matique (qui ne sera pas décrit ici) envoie de lTair comprimé par le tuyau 29 dans la chambre 16, provoquant ainsi un avancement rapide de la section antérieure 7 sur la section postérieure 6 à l'encontre de la force du ressort 19. Ce mouvement 15 vers l'avant se poursuit jusqu'à ce que la section antérieure 7 arrive à la position représentée sur la figure 3* position d'extension de la tête 4. Ensuite, ce mécanisme automatique envoie une vis 36 à travers le tuyau d'arrivée de vis 26, le tube d'alimentation de vis 22 et dans le nez 21 où elle vient reposer 20 dans la position représentée sur la figure 3» Dans cette position, la vis 36 est serrée entre les deux pointes élastiques 34 des doigts 33 fixés aux cotés du nez 21; Les doigts 33 empêchent la vis 36 de poursuivre son mouvement en avant à travers le nez 21 quand elle a été amenée en position. 25 Dès que la vis 36 est arrivée en position dans le nez 21, le fluide sous pression de la chambre 16 est automatiquement évacué, permettant ainsi à la section antérieure 7 de revenir à sa position rétractée dans laquelle la lame de tournevis 13 vient reposer élastiquement sur la tête 37 de la vis 36, 30 comme représenté sur la figure 4. Ensuite, l'utilisateur déplace le tournevis 1 pour presser la vis 36 contre la pièce. Normalement, le fajit de presser la vis contre la pièce déclenche le fonctionnement du tournevis 1. En variante, l'utilisateur peut déclencher le fonctionnement du tournevis à la main. Pendant 35 que la vis 36 est entraînée, l'extrémité antérieure du nez 21 s'applique éventuellement contre la surface de la pièce, empêchant ainsi la continuation du mouvement en avant, et la lame de tournevis 13 continue d'entraîner la tête de la vis à travers les pointes 34 des doigts 33 jusqu'à ce que la vis 36 soit en 40 position. 69 37196 6 2030354 En appliquant élastiquement la lame 13 du tournevis contre la tête 37 de la vis 36, après que cette dernière a été introduite dans la tête 4, la vis 36 est empêchée de remonter ou de se déplacer à une position incorrecte lorsqu'on 5 l'applique initialement contre la surface d'une.pièce. Ceci représente un progrès très important car la technique antérieure s'est heurtée au problème du maintien de la tête 36 de façon à l'empêcher de se déplacer dans la tête du tournevis quand l'utilisateur presse cette vis contre la pièce» 10 La figure 7 illustre une partie du tube d'arrivée de vis 22 retiré du support 23» Dans cette position, l'extrémité antérieure du cliquet 24 est libre de pivoter vers l'intérieur à travers une fente allongée 39 du tube 22 et peut bloquer l'intérieur du tube, barrant ainsi le passage à la vis. Ceci repré-15 sente une sécurité qui prévient une éjection accidentelle d'une vis par l'extrémité du tube 22 quand le tube est retiré du support 23. En l'absence de cette précaution, un actionnement inopiné du mécanisme d'alimentation de vis pourrait projeter des vis par l'extrémité du tube sous une impulsion suffisante 20 pour blesser le personnel se trouvant aux environs. La figure 9 montre un second mode de réalisation 41 qui est essentiellement le même que le premier, sauf qu'un ressort de rappel 42 est contenu dans la chambre 16, au lieu d'être logé à l'extérieur des deux sections 6 et 7 de la tête. 25 Le troisième mode de réalisation 44, illustré pai4 les figures 10 et 11 diffère des précédents par l'utilisation d'un dispositif pneumatique pour provoquer l'extension et la rétraction de la section'antérieure 7 de la tête. En effet, les deux modes de réalisation précédents utilisaient un ressort pour 30 rétracter la section antérieure. La section arrière fixe 6 de la tête comporte un manchon 46 s'étendant vers l'avant et recevant à glissement, intérieurement, un tube 47 faisant partie de la section antérieure 7« Le tube 7 est fermé à son extrémité postérieure par 35 un capuchon 48 afin de former une chambre de rétraction 49 à l'intérieur du tube 47° La chambre 49 est fermée à son extrémité antérieure par une rondelle d'étanchéité 51 fixée sur la lame de tournevis 13 et prenant appui sur une bordure 52 fixée 69 37196 7 2030354 également à la lame 1-3. Le capuchon 48 de l'extrémité postérieure du tube 4-7 coopère avec l'intérieur du manchon 46 pour former une chambre d'extension 50. On voit aisément que, par application d'une, pression 5 pneumatique dans la chambre d'extension 50, la section antérieure 7 sera sollicitée vers l'avant par rapport à la section arrière 6. De même, en appliquant une pression pneumatique à la chambre de rétraction 49, la section antérieure 7 sera sollicitée vers T'arriére dans la section arrière 6. 10 La pression pneumatique est appliquée à la chambre d'extension 50 par un tuyau 54 qui est raccordé à un canal 55 ménagé dans le support 23 et s'étendant vers l'arrière à travers le tube 47« Le canal 55 se termine par un orifice 56 qui débouche dans un espace annulaire 57 situé entre le tube 47 et le man-1^ chon 46. Cet espace annulaire communique avec la chambre d'extension 50 par une fente 'longitudinale 58 ménagée dans le manchon 46 pour-guider une clavette 6l. La clavette 6l est l'équivalent de la vis d'arrêt 17 du premier mode de réalisation en ce qu'elle relie le tube 47 atr manchon- 46. 20 La pression pneumatique est introduite dans la chambre de rétraction 49 par un tuyau 59 qji est relié à un canal 60. Le canal 60 s'étend à travers le support 23 et le tube 47 pour déboucher à l'extrémité postérieure de la chambre 49° Un troisième tuyau 62 est relié à un canal 63 25 qui s'étend aussi vers l'arrière à travers le support 23 et le tube 47. Ce canal 63 est destiné à produire un signal pneumatique dans le cas où la tête ne contiendrait pas de vis quand la section antérieure 7 est rétractée. En effet, lorsque la section antérieure 7 est rétractée et ne contient pas de vis, ■^0 un tube 47 se déplace vers l'arrière jusqu'à ce que l'orifice de signal 64 soit découvert par la rondelle d'étanchéité 51. En 1 'occurrence, la pression pneumatique de la chambre 49 est exercée dans le canal 63 'pour créer un signal pneumatique indiquant que la tête est vide..Ce signal peut être utilisé pour déclencher une nouvelle opération d'alimentation de' vis et pour indiquer l'incident à l'utilisateur. L'orifice 64 n'est pas découvert quand une vis se trouve dans la section antérieure 7. De plus, ce signal peut être utilisé pour recycler l'outil en fin de vissage d'aune vis. 69 37196 8 2030354 L'invention peut être également appliquée à d'autres usages que la mise en place de vis. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux exemples représentés et décrits, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. 69 37196 9 2030354 REVENDICATIONS l) Outil de mise en place de pièces de fixation du type portatif, pouvant être tenu à la main et qui comprend une enveloppe contenant un moteur rotatif entraînant une broche 5 s'étendant de l'une des extrémités de ladite enveloppe, une tête coulissant dans cette extrémité de l'enveloppe de façon à se déplacer alternativement dans le sens axial par rapport à ladite broche et qui est adaptée à tenir ladite pièce, par exemple une vis en position de façon qu'elle soit entraînée par ladite broche, 10 ladite tête comportant une extrémité antérieure adaptée à délivrer individuellement lesdites pièces en préparation»leur mise en place, cet outil étant caractérisé par un ressort élastique sollicitant ladite tête vers l'arrière sur ladite broche et.par une chambre fonctionnant par pression pneumatique qui, de façon in-15 termittente, est appliquée à ladite tête afin de provoquer initialement un mouvement en avant pour y introduire une dite pièce puis un mouvement vers l'arrière afin de rappeler élastiquement ladite broche contre ladite pièce avant l'entraînement de cette dernière. 20 2) Outil selon la revendication 1 dans lequel la tête comporte une section antérieure coulissant sur une section postérieure qui est fixée à ladite enveloppe, lesdites sections formant ensemble ladite chambre pneumatique,, un dispositif permettant d'introduire la pression pneumatique dans cette chambre. 25 3) Outil selon la revendication 2 dans lequel ladite chambre pneumatique déplace ladite section antérieure en avant sur ladite section arrière quand son volume est augmenté par la pression pneumatique. 4) Outil selon la revendication 3 dans lequel lesdites 30 sections coulissent l'une sur l'autre. 5) Outil selon la revendication 4 dans lequel ladite section antérieure est rappelée élastiquement vers l'arrière sur-ladite section postérieure par un ressort monté entre lesdites sections» 35 6) Outil selon la revendication 5 dans lequel ladite section postérieure comporte un tube faisant saillie vers lfavant et qui entoure ladite broche en ménageant un espace annulaire entre eux, ladite section antérieure comportant un manchon s'é-tendant vers l'arrière qui est enfilé sur ledit tube, et une 69 37196 10 2030354 butée est interposée entre ce tube et ce manchon pour limiter la course en avant de ladite section antérieure, 7) Outil selon la revendication 6 dans lequel ledit tube et ledit mahchon s'appliquent de façon étanche contre la-5 dite broche afin de refermer pratiquement ledit espace annulaire et constituer ainsi ladite chambre pneumatique, .8) Outil selon la rèvendication 3 dans lequel une seconde chambre à fluide est formée par lesdites sections antérieure et pôstérieure et est adaptée à contenir un fluide sous 10 pression afin de rappeler ladite section antérieure vers l'arrière. 9) Outil selon la revendication 1 dans lequel un tube de distribution de ladite pièce de fixation coulisse dans ladite entrée en Inclinaison vers l'extérieur et l'arrière de ladite tête et un mécanisme de verrouillage bloque ce tube en !5 place dans ladite entrée et est déblocable à la main pour 'détacher ledit tube, 10) Outil selon la revendication 9 dans lequel ledit mécanisme de verrouillage comporte un cliquet monté à pivotement sur ledit tube et qui est adapté à s'avancer dans .ce dernier-pour 20 le bloquer lorsqu'il est enlevé de ladite tête.