Brevet FR2272797A1 — publié le 19751226

L'invention concerne les marteaux pneumatiques utilisés dans la construction des machines, des bâtiments et dans d'autres branches de l'industrie. On connaît des marteaux pneumatiques comprenant un corps dans lequel est monté un fût avec possibilité de déplacement axial par rapport au corps et de manière qu'il se forme un espacement annulaire entre la surface extérieure du fût et la surface intérieure du corps, un distributeur d'air et un mécanisme de percussion, logés dans le fût et imprimant un mouvement rectiligne alternatif à un percuteur, sous l'action d'air comprimé, le dit percuteur venant frapper la queue d'un outil monté dans la partie avant du fût, une poignée pourvue d'un dispositif de démarrage commandant l'amenée d'air comprimé dans le fût, des éléments d'étanchéité montés dans l'espacement annulaire entre le corps et le fût et des éléments de guidage disposés entre le corps et le fût (voir le brevet d'invention américain ne3456744 cl. 173-137). Les éléments d'étanchéité sont en contact direct avec la surface intérieure du corps. Be marteau pneumatique est caractérisé par les inconvénients suivants. les éléments d'étanchéité se trouvant en contact avec le fût et le corps, il s'ensuit un risque de gauchissement du fût par rapport au corps. De ce fait, l'effort est transmis du fût au corps en contournant (évitant) l'élément vibroisolant, par exemple le ressort, qui peut être disposé entre le fût et le corps. Le gauchissement éventuel peut provoquer l'usure rapide des éléments d'étanchéité et, par conséquent, des fuites d'air comprimé lie frottement entre les éléments d'étan héité et le fût, d'une part, et entre les éléments d'étanchéité et le corps, d'autre part, conduit à la transmission des vibrations au corps et à la poignée du marteau et , par conséquent, l'opérateur est soumis à l'faction nuisible des vibrations. On connaît aussi largement des marteaux pneumatiques dans lesquels le corps est disposé sur le fût de manière qu'il se forme entre eux une surface continu de contact métal-métal. L'inconvénient d'une telle construction réside dans la difficulté de centrer le fût par rapport au corps, ce qui entraîne le gauchissement du fût par rapport au corps, provoquant des efforts radiaux importants sur la surface de contact et, par voie de conséquence, une usure rapide des pièces et des fuites d'air comprimé en présence d'un coussin d'air d'amortissement. De plus, la surface de contact continue favorise l'augmentation de la transmission des vibrations à la poignée. Dans les marteaux pneumatiques connus, l'effort de recul est transmis au ressort monté entre le corps et la poignée, ledit ressort devant être suffisamment puissant du fait que l'effort qu'on doit appliquer à la poignée est grand. En même temps, on sait que plus le ressort est faible, plus l'efficacité de la construction est élevée au point de vue de la vibro-isolation de la poignée. Le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients précités. L'on s'est donc proposé de mettre au point un marteau pneumatique dont les éléments d'étanchéité disposés entre le corps et le fût permettraient de réduire le niveau des vibrations transmises à la poignée et les fuites d'air comprimé. Ce problème est résolu grace à un marteau pneumatique comportant un corps dans lequel est disposé un fût avec possibilité de déplacement axial par rapport audit corps, de manière qu'il se forme un espacement annulaire entre la surface intérieure du corps et la surface extérieure du fût, un distributeur d'air et un mécanisme de percussion, logés dans le fût et imprimant un mouvement rectiligne alternatif à un percuteur sous l'action d'air comprimé, ledit percuteur venant frapper la queue d'un outil monté dans la partie avant du fût, une poignée solidaire du corps et pourvue d'un dispositif de démarrage commandant l'amenée d'air comprimé dans le fut, des éléments d'étanchéité disposés dans l'espace annulaire entre le corps et le fût, et des éléments de guidage situés entre le corps et le fut, ledit marteau étant caractérisé, suivant l'invention, en ce que le fût disposé entre les éléments de guidage comporte deux parties de diamètres différents, dont une première partie de petit diamètre adjacent à la poignée, et une seconde partie de plus grand diamètre, entre lesquelles est ménagé un bourrelet dont la surface frontale est orientée vers la poignée, les éléments d'étanchéité étant réalisés sous forme de douilles disposées sur lesdites première et seconde parties du fût de manière qu'il se forme un espacement annulaire entre la surface extérieure des douilles et la surface intérieure du corps, un élément élastique étant disposé entre lesdites douilles. Une telle conception du marteau pneumatique permet de réduire la transmission des vibrations à la poignée grâce à la disposition "flottante" des éléments d'étanchéité, c'est-àdire des douilles, par rapport au corps, et de diminuer les fuites d'air du fait que les douilles sont soumises à de très faibles efforts radiaux, ce qui réduit au minimum l'usure des surfaces en contact étanche. De ce fait, la transmission des vibrations du fût à la poignée est diminuée et les fuites d'air comprimé sont réduites également, ce qui se traduit par une réduction de la consommation d'air comprimé pour le fonctionnement du marteau. Suivant l'invention, les éléments de guidage sont réalisés de préférence sous forme d'au moins une rangée annulaire de saillies de guidage disposées sur la surface extérieure du fût, ladite rangée comportant au moins trois saillies. Selon un autre mode de réalisation, lesdites saillies peuvent être réalisées sur la surface intérieure du corps. Une telle disposition des éléments de guidage favorise la réduction de l'usure des surfaces de contact, car le couple produit au moment où l'opérateur applique l'effort de pression au marteau pendant son travail, agit avec un bras de levier plus grand que dans le cas d'un marteau à surface de contact continue. Il est avantageux que les dimensions des saillies dans le sens axial et suivant la circonférence soient sensiblement inférieures au diamètre de la surface de contact entre la saillie et la surface intérieure du corps, soit entre la saillie et la surface extérieure du fût. Une telle réalisation des éléments de guidage permet de réduire la transmission des vibrations nuisibles du fût à la poignée du marteau et permet d'éliminer des surfaces en contact les poussières et particules étrangères qui peuvent pénétrer à l'intérieur du marteau. De ce fait, l'usure des pièces du marteau diminue davantage. Ci-après est donnée la description détaillée de deux modes non limitatifs de réalisation de l'invention, avec références aux dessins annexés qui représentent - la figure t, une vue en coupe longitudinale du marteau pneumatique réalisé conformément à l'invention, dans lequel les saillies de guidage sont ménagées sur la surface extérieure du fAt - la figure 2, une vue en coupe longitudinale d'une partie d'un marteau dans lequel les saillies de guidage sont ménagées sur la surface intérieure du corps - la figure 3, une vue détaillée de l'ensemble A de la figure 1, à échelle agrandie ; - la figure 4, une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 1 - la figure 5, une vue en coupe suivant V-V de la figure t. Le marteau pneumatique comporte un corps 1 (figure t) dans lequel est disposé un fût 2 avec possibilité de déplacement axial par rapport au corps. Le fût abrite un distributeur d'air et un mécanisme de percussion (non représentés) qui impriment un mouvement rectiligne alternatif au percuteur sous l'action de l'air comprimé venant frapper la queue 3a de l'outil 3 monté dans la partie avant du fût 2. Le marteau pneumatique comprend une poignée 4 rigidement accouplée au corps 1 et dotée d'un dispositif de démarrage (non représenté) qui est destiné à commander l'amenée d'air comprimé. La poignée 4 est pourvue d'une tubulure 5 à laquelle est raccordé un tube flexible à air (non représenté), d'un levier 6 de mise en marche et drun canal 7 amenant l'air comprimé au fût 2. lie distributeur d'air, le mécanisme de percussion et le dispositif de démarrage du marteau peuvent être réalisés conformément à toute conception connue, puisqu'ils ne se rapportent pas à la présente invention et que les spéciaistes du domaine en question les connaissent bien. C'est pourquoi on ne les a pas décrits dans le présent exposé. lie fût 2 est monté dans le corps 1 de manière qu'il se forme un espace annulaire 8 entre eux. lie fût 2 comprend deux parties de diamètres différents. Le diamètre de la première partie 9 adjacente à la poignée 4 est plus petit, tandis que le diamètre de lys seconde partie 10 est plus grand. Un bourrelet 11, dont la surface frontale est orientée vers la poignée 4, est ménagé entre la première partie 9 et la seconde partie 10 du fût. lies éléments d'étanchéité sont réalisés sous forme d'une douille 12 montée avec possibilité de glissement suivant la première partie 9 du fût 2, et d'une douille 13 montée d'une manière identique sur ia seconde partie 10 du fût 2, des espacements annulaires 14 et 15 (figures 1, 3) étant formés entre les surfaces périphériques extérieures des douilles 12 et 13 et la surface intérieure du corps 1. Pour assurer l'étanchéité de ltensemble, un élément élastique d'écartement, un ressort 16 par exemple, est disposé entre les douilles 12 et 13. Sous l'action du ressort 16, la surface frontale 17 de la douille 12 est appliquée sur la surface frontale 18 du corps 1, tandis que la surface frontale 19 de la douille 13 est appliquée sur un anneau d'étanchéité élastique 20 prenant appui sur la saillie 21 du corps 1.Le contact entre la surface 17 et le corps 1 peut être assurée par l'intermédiaire d'un élément élastique (non représenté). Ainsi il se forme, dans l'espace annulaire 8, une chambre close pour l'alimentation du mécanisme de percussion du marteau en air comprimé. Il convient de noter que l'anneau d'étanchéité élastique 20 est disposé avec un jeu radial 22 par rapport à la douille 13 de manière à ne pas empêcher ses déplacements radiaux en cas de gauchissement du fût 2 par rapport au corps 1. Il est possible d'utiliser d'autres moyens pour assurer l'étanchéité des douilles 12 et 13 par rapport au corps 1. La dispositition "flottante" des douilles 12 et 13 par rapport au corps 1 permet de les libérer des efforts radiaux. On réduit ainsi notablement leur usure et, par conséquent, on diminue les fuites d'air. La consommation d'air comprimé diminue de ce fait de 15 à 30 % > Afin d'assurer le centrage du fût 2 dans le corps 1, on prévoit, sur la surface du fût 2, deux rangées annulaires a-a et b-b de saillies de guidage 23, qui coopèrent avec la surface intérieure du corps 1. Dans les sens axial et périphérique les dimensions c et d des saillies sont respectivement sensiblement inférieures au diamètre D de la surface de contact des saillies 23 avec la surface intérieure du corps 1. L'expression "sensiblement inférieure" signifie, dans la présente description, que la distance entre les saillies 23 suivant la circonférence dépasse sensiblement leur dimension d mixant la circonférence, et que la dimension c est pratiquement égale à la dimension d.A titre d'exemple, la dimension d peut avoir une valeur comprise entre 0,05 et 0,5 fois D, tandis que la dimension c peut être égale à la dimension d. Les saillies de guidage 23 peuvent être réalisées sur la surface intérieure du corps de manière identique à la figure 2. Dans ce cas, les dimensions c et d des saillies, respectivement dans les sens axial et périphérique, peuvent être sensiblement inférieures au diamètre DI de la surface de contact des gillies 23 avec la surface extérieure du fût 2. Une telle réalisation des éléments de guidage permet de réduire la transmission des vibrations au corps ( à la poignée du marteau. En plus, le bras de levier du couple produit au moment où l'opérateur applique l'effort au marteau croît. De ce fait , l'effort radial sur la surface de contact des saillies de guidage avec le corps décroît et, par conséquent, l'usure de ces pièces est réduite au minimum. Les petites dimensions des saillies de guidage permettent également d'éliminer de la surface de contact les poussières- et les particules étrangères qui peuvent pénétrer à l'intérieur du marteau. Pour élever l'efficacité de l'isolation contre les vibrations ainsi que la sécurité de travail et obtenir une commande aisée de l'outil, le marteau objet de l'invention est pourvu d'un dispositif de fixation de ltoutil, qui est décrit~ en détail dans la demande de brevet NO 7 4 1 8 8 1 0 déposée ce jour au nom du même déposant. L'outil 3 comporte une queue3a. Un bourrelent 24 (figure 5) sous forme d'un cône 25 pourvu de méplats 26 et de surfaces de butée inclinées 27 est ménage entre la partie active de l'outil 3 et la aueue 3a. L'outil 3 est disposé dans un capuchon 28 à travers un orifice 29 pratiaué dans sa paroi frontale, dont la forme n'est pas ronde et correspond à la section transversale de la partie active de outil 3 la queue 3a de l'outil 3 s'engageant dans la douille 30 fixée dans le fût 2. Dans le but de prévenir la sortie intempestive de l'outil 3 lorsqu'il ne contacte pas la pièce à couper ou lors d'une mise en marche intempestive du marteau, on prévoit à la partie avant du fAt 3 un verrou 31 réalisé sous forme d'un écrou vissé sur le ftt 2. La partie avant du verrou 3t est conique et pourvue d'un orifice 32 dont la forme correspond à la forme de la section transversale de l'outil 3, de manière que l'outil puisse passer par orifice 32 lorsque les orifices 29 et 32 sont dans une position angulaire relative déterminée. À cet effet, on a pourvu le capuchon 28 d'une cheville 33 (figures 1,4) montée avec possibilité de rotation par rapport au capuchon 28 dans sa ralijure en arc 34. L'extrémité de la cheville s'engage dans la rainure longitudinale 35 du verrou 31 de manière que, pendant le pivotement de la cheville 33, le verrou 31 pivote également. De ce fait, 11 opérateur peut faire coltncider les orifices 29 et 32 pour retirer l'outil 3 du marteau ou pour les disposer dans différentes positions angulaires après le montage de l'outil dans le marteau. Pour bloquer la cheville 33 en position, on a pourvu cette dernière d'un ressort plat 36 (figure t) dont l'extrémité s'engage dans la rainure 37 de la saillie annulaire 38 ménagée sur la surface extérieure du capuchon 28. Ledit dispositif destiné à la fixation de l'outil 3 dans le marteau pneumatique permet de commander l'outil-au cours du travail en faisant pivoter le capuchon 28, prévient la sortie intempestive de l'outil du marteau pendant la marche à vide et assure également une isolation supplémentaire contre les vibrations, car le capuchon 28, qui est tenu par l'opérateur pendant le maniement du marteau, ne contacte pas directement le fût 2 et est disposé sur le corps 1 isolé des vibrations du marteau. En plus, le capuchon 28 peut être doté d'un rev8tement en caoutchouc 39 (figures 1,5) pour assurer une protection supplémentaire de l'opérateur contre les vibrations à haute fréquence. Le marteau décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante. Lorsqu'on pousse le levier de mise en marche 6, l'air comprimé pénètre dans la chambre 8 formée entre le corps I et le fût 2 et rendue étanche par les douilles 72, 13 et passe ensuite par le distributeur d'air pour arriver dans le mécanisme de percussion du marteau (non représentés). À ce moment, l'outil 3 est appliqué contre la pièce à usiner, et l'opérateur tient la poignée 4 du marteau. Pendant le travail, l'opérateur manie l'outil en tenant avec son autre main le capuchon 28 pourvu du revêtement en caoutchouc 39. L1air comprimé, se trouvant constamment dans l'espace annulaire 8 entre le corps 1 et le fût 3 exercemune pression sur le bourrelet il du fourreau 2 entre la partie 9 de petit diamètre et la partie 10 de grand diamètre. En conséquence, il se forme un coussin d'air d'amortissement permanent. Pendant le fonctionnement du mécanisme de percussion, le fût 2 réalise, par rapport au corps t,- un mouvement rectiligne alternatif de faible amplitude et de fréquence pratiquement égale à la fréquence du mouvement rectiligne alternatif du percuteur (non représenté) dans le fAt 2. Les vibrations engendrées à ce moment agissent sur l'opérateur par l'intermédiaire du ressort 16 et du coussin d'air agissant sur le bourrelet 11. Du fait que l'effort de compression du ressort 16 est faible, grâce à l'utilisation du coussin d'air d'amortissement agissant sur le bourrelet i, on a réussi à obtenir une isolation très efficace de la poignée 2 contre les vibrations. Yet effet se trouve renforcé par le fait que les douilles d'étancheité 12 et 13 1,flottent11 par rapport au corps 1, ce Qui réduit encore plus la transmission des vibrations à la poignée 4. Les vibrations engendrées par l'interaction de l'outil 3 et du fût 2 sont transmises au corps 1 par l'intermédiaire des saillies 23 de faibles dimensions, ce qui réduit l'action uisiblc des vu rations sur l'opérateur. De plus, il convient de noter que le capuchon 28 ne contacte pas le fût 2 et l'outil 3, et que les vibrations engendrées dans cette zone du marteau ne sont pas transmises a la main de l'opérateur-qui manie outil en tenant le capuchon 28. Les poussières et les particules étrangères pénètrant à l'intérieur du marteau pendant son fonctionnement passent entre les saillies de guidage 23 sans provoquer une usure intensive de ces dernières. La description qui vient d'être faite montre que le marteau pneumatique réalisé conformément à -la présente invention est caractérisé par le faible niveau des vibrations transmises à la poignée, la faible usure des pièces et la consommation réduite d'air. Dien entendu, l'invention n'est. nullement limitée aux modes de réalisation décrits et repr 3entés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En rarticulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs eoEbinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esyrit et mises enoeuvre dans lecadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Marteau pneumatique comportant un corps dans lequel est disposé un fût mobile axialement par rapport audit corps, de manière à former un espacement annulaire entre la surface extérieure du fût et la surface intérieure dudit corps, un distributeur d'air et un mécanisme de percussion logés dans le fût et imprimant au percuteur du marteau un mouvement rectiligne alternatif sous l'action d'air comprimé, ledit percuteur venant frapper la queue d'un outil monté dans la partie avant du fût, une poignée solidaire du corps précité et pourvue d'un disptif de démarrage commandant l'amenée d'air comprimé dans le fût, des éléments d'étanchéité montés dans l'espacement annulaire entre le corps et le fût, et des éléments de guidage situés entre ces derniers, caractérisé en ce que le fût monté dans les éléments de guidage comporte deux parties de diamètres différents, dont la première, adjacente à la poignée est de plus petit diamètre que la seconde, la plus éloignée de la poignée, en ce que" entre lesdites parties, est ménagé un bourrelet dont l'une des faces est orientée vers la poignée et en ce que les éléments d'étanchéité sont réalisés sous forme de douilles montées sur lesdites première et seconde parties du fût de manière'à former des espacements annulaires entre la surface extérieure des douilles et la surface intérieure du corps du marteau, un élément élastique d'écartement étant disposé entre lesdites douilles. 2. Marteau pneumatique suivant la revendication 1, caractérisé en ceque les éléments de guidage sont réalisés sous forme d'au moins une rangée circulaire de saillies de guidage disposées sur la surface extérieure du fût, ladite rangée comportant au moins trois saillies. 3. Marteau pneumatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de guidage sont réalisés sous forme d'au moins une rangée circulaire de saillies, disposées sur la surface intérieure du corps précité.