Brevet FR2172159A1 — publié le 19730928

La présente invention est relative à un marteau percuteur pneumatique. Le marteau percuteur comprend un organe moteur logé dans un carter et entraînant des moyens de transmission assurant simultanément d'une part, la rotation d'un porteoutil et d'un outil autour de leur axe commun, et d'autre part, la transmission de chocs répétés à cet outil. Dans les marteaux percuteurs pneumatiques connus, la transmission des chocs à l'outil est assurée par un cylindre pneumatique comprenant deux pistons coaxiaux. Dans le cas connu, le cylindre est rotatif autour de son axe sans pouvoir coulisser longitudinalement. La rotation du cylindre coopère à l'entrainement du mandrin portant l'outil de travail. D'autre part, les deux pistons précités sont coulissants dans le cylindre, d'une manière simultanée et dans le même sens, l'un des pistons est compresseur tandis que l'autre piston est frappeur et transmet les chocs au mandrin sous l'effet dgair comprimé par le piston compresseur. Les marteaux percuteurs connus présentent l'inconvénient inhérent au fait que le cylindre des moyens de transmission des chocs tourne autour des pistons correspondants coulissant axialement. La combinaison du mouvement de rotation du cylindre d'une part, et du mouvement de translation axiale des pistons d'autre part, engendre une usure rapide des pièces mobiles en question. Il en résulte que le rendement des marteaux percuteurs connus est défavorablement influencé par une telle usure. L'objet de l'invention est un nouveau marteau percuteur pneumatique permettant de remédier à l'inconvénient susmentionné du cas connu. A cet effet, dans le marteau percuteur selon l'invention, le cylindre pneumatique fixe est constitué de deux tubes concentriques entre lesquels coulissent les deux pistons coaxiaux annulaires. Pour assurer l'alimentation et l'échappement d'air comprimé du nouveau marteau percuteur, le cylindre pneumatique présente, du côté de l'outil, une première ouverture de passage d'air constamment ouverte et mettant en communication permanente, le milieu extérieur et l'espace du cylindre compris entre le mandrin et le piston frappeur.Dans le même ordre d'idées, le cylindre pneumatique présente, du côté opposé à l'outil, une deuxième ouverture de passage d'air obturée par le piston compresseur mais ouverte uniquement lorsque ce piston compresseur se trouve près de sa position extrême la plus éloignée de l'outil, cette deuxième ouverture de passage d'air mettant alors seulement en communication le milieu extérieur et l'espace du cylindre compris entre les pistons compresseur et frappeur. Selon des caractéristiques constructives du nouveau marteau percuteur, l'arbre de transmission de la rotation du mandrin et de l'outil s'étend axialement dans le tube intérieur du cylindre pneumatique. En outre, le mandrin comporte un butoir annulaire coaxial au cylindre pneumatique et recevant les chocs du piston frappeur. De plus, le piston compresseur est entraîné par une bielle spéciale commandée par l'organe moteur. Pour diminuer les entretiens du nouveau marteau percuteur, les deux pistons annulaires compresseur et frappeur sont pourvus de segments extérieurs et/ou intérieurs en nylon. D'autres détails et particularités de l'invention apparattront au cours de la description du dessin annexé au présent mémoire qui représente schématiquement et à titre d'exemple seulement, une forme de réalisation de l'invention. La figure unique est une coupe longitudinale d'une forme de réalisation d'un marteau percuteur selon l'invention. Le marteau représenté sert à forer des trous au moyen d'un outil de travail animé d'une rotation combinée à des percussions ou des chocs qui lui sont transmis. Le marteau comporte essentiellement un carter 1 comprenant un organe moteur sous forme de moteur électrique 2 et portant un outil de travail constitué d'une mèche 3. Le carter 1 présente avantageusement une poignée 4. Dans l'exemple choisi, le moteur 2 est monté dans des paliers à roulements 5 représentés d'un seul côté. Le moteur 2 est alimenté en courant électrique par un câble 6 et contrôlé par un interrupteur 7 porté par la poignée 4. Dans la forme de réalisation considérée, la mèche 3 est portée par un mandrin 8 avec cônes mors 9. Le mandrin 8 est rotatif sur l'extrémité de carter 1. Dans le cas présent, les moyens de transmission sont-formés de deux parties. La première partie des moyens de transmission permet la rotation de la mèche 3 et du mandrin 8 autour de leur axe commun. Cette première partie des moyens de transmission est constituée d'une roue dentée 10 calée sur l'arbre 11 du moteur 2 et engrenant avec un pignon 12 solidaire d'un arbre de transmission 13. L'arbre 13 est relié mécaniquement au mandrin 8 en sorte de tourner simultanément avec ce dernier. La deuxième partie des moyens de transmission assure la production des chocs successifs à la mèche 3, Cette deuxième partie de moyens de transmission comprend deux pistons coaxiaux, l'un compresseur 14 et l'autre frappeur 15, coulissant dans un cylindre pneumatique commun fixe, constitué de deux tubes concentriques, l'un intérieur 16 et l'autre extérieur 17. L'arbre de transmission 13 s'étend axialement dans le tube intérieur 16. La liaison mécanique entre le moteur 2 et le piston compresseur 14 est assurée par un pignon 18 à denture hélicoidale, monté à l'extrémité de l'arbre 11 de ce moteur 2. Le pignon 18 engrène avec un engrenage 19 à denture correspondante. L'engrenage 19 est calé sur un arbre intermédiaire 20 portant en bout un pignon conique 21 entratnant un pignon conique analogue 22 disposé à angle droit du premier. Le pignon 22 est monté à son tour sur un autre arbre intermédiaire 23 sur lequel est bloqué un plateau 24 portant un excentrique 25. L'excentrique 25 est relié mécaniquement par une bielle 26 à un anneau tubulaire 27 solidarisé au piston compresseur 14 et mobile conjointement à ce dernier. Dans le cylindre annulaire formé entre les tubes 16 et 17, le piston compresseur 14 et le piston frappeur 15 sont constamment distants l'un de l'autre en sorte de former un espace libre 28 destiné à constituer un coussin d'air du cylindre pneumatique ainsi réalisé. Afin d'assurer les entrées éventuelles d'air dans l'espace 28 compris entre les pistons 14 et 15 du cylindre pneumatique annulaire, il est prévu au moins une ouverture de passage d'air 29 dans le tube extérieur 17. L'emplacement de l'ouverture 29 est tel que lorsque les deux pistons 14 et 15 sont déplacés vers la gauche, l'ouverture 29 qui est jusqu'alors constamment obturée par le piston compresseur 14, devient libérée et ouverte au moment où ce piston compresseur 14 se trouve dans le voisinage et à peu de distance de sa fin de course de gauche. De la sorte, au moment où l'ouverture 29 est ouverte par le déplacement subséquent du piston compresseur 14, il se produit une légère dépression dans l'espace 28 du cylindre pneumatique, dépression qui occasionne l'garrot du piston frappeur 15 dans sa fin de course de gauche.Bien entendu, lors du retour en sens inverse du piston compresseur 14, l'ouverture 29 est rapidzment obturée de manière que l'air qui se trouve alors emprisonné dans 11 espace 28 fermé, soit comprimé et provoque le déplacement également en sens inverse du piston frappeur 15. En fait, l'ouverture 29 permet de mettre en communication le milieu extérieur ou ambiant et l'espace 28 du cylindre pneumatique, uniquement lorsque le piston compresseur 14 se trouve dans ou près de sa position extrbme de gauche. Lorsque le piston frappeur 15 est déplacé vers la droite dans l'espace 30 correspondant du cylindre pneumatique annulaire, l'air préalablement contenu dans cet espace 30, en est chassé par ce piston frappeur 15 grâce à la présence dans le tube extérieur 17, d'une autre ouverture de passage d'air 31 constamment ouverte et bien visible sur la figure. L'ouverture 31 met ainsi en communication permanente le milieu extérieur ou ambiant et l'espace 30 du cylindre pneumatique. Afin de ne pas constituer un coussin d'air nuisible à la transmission de la force vive du piston frappeur 15 au mandrin 8, l'ouverture 31 susdite se trouve latéralement vis-à-vis de ce mandrin 8. De cette manière, le piston frappeur 15 peut cogner la face postérieure du mandrin 8 avec une grande efficacité. Avantageusement, le mandrin 8 comporte un butoir postérieur annulaire 32 coaxial aux tubes 16 et 17 et recevant les chocs successifs du piston frappeur 15. Dans l'exemple choisi, le piston compresseur 14 et le piston frappeur 15 sont pourvus de segments de piston extérieurs et intérieurs on nylon (non représenté) pour obtenir une bonne étanchéité contre les fuites d'air, à leurs contacts avec les tubes 16 et 17. REVENDICATIONS 1. Marteau percuteur portatif comprenant un organe moteur logé dans un carter et entraSnant d'une part, un système à engrenages et pignons pour assurer la rotation d'un mandrin et d'un outil autour de leur axe commun, et d'autre part, simultanément deux pistons coaxiaux, l'un compresseur et l'autre frappeur, constamment distants l'un de l'autre et coulissant dans un cylindre pneumatique commun pour assurer la transmission des chocs répétés à l'outil, caractérisé en ce que le cylindre pneumatique fixe est constitué de deux tubes concentriques entre lesquels coulissent les deux pistons coaxiaux annulaires. 2. Marteau percuteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre pneumatique présente, du cEté de l'outil, une première ouverture de passage d'air constamment ouverte et mettant en communication permanente, le milieu extérieur et l'espace du cylindre compris entre le mandrin et le piston frappeur. 3. Marteau percuteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le cylindre pneumatique présente, du caté opposé à l'outil, une deuxième ouverture de passage d'air obturée par le piston compresseur mais ouverte uniquement lorsque ce piston compresseur se trouve près de sa position extrème la plus éloignée de l'outil, cette deuxième ouverture de passage d'air mettant alors seulement en communication le milieu extérieur et l'espace du cylindre compris entre les pistons compresseur et frappeur. 4. Marteau percuteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre de transmission de la rotation du mandrin et de l'outil s'étend axialement dans le tube intérieur du cylindre pneumatique. 5. Marteau percuteur selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mandrin comporte un butoir annulaire coaxial au cylindre pneumatique et recevant les chocs du piston frappeur. 6. Marteau percuteur selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le piston compresseur est entratné par une bielle commandée par l'organe moteur. 7. Marteau percuteur selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux pistons annulaires compresseur et frappeur sont pourvus de segments extérieurs et/ou intérieurs en nylon.