Brevet FR2259678A1 — publié le 19750829

La présente invention se rapporte à un dispositif de retenue d'outil pour appareils travaillant par percussion. Les appareils travaillant par percussion, tels que piqueur, brise-béton, brise-roche, perforateur,transmettent leur énergie de percussion au matériau à détruire par l'intermédiaire daun outil. Selon l'utilisation, cet outil est un pic, une broche, un fleuret ou une barre à mine. Ces outils ont pour caractéristique commune d'être la partie de l'appareil soumise à la plus grande usure et ils doivent donc être fréquemment remplacés. La fréquence de changement est très souvent supérieure à un changement quotidien et peut même atteindre plusieurs changement par heure. La partie de l'outil pénétrant à l'intérieur de l'appareil est façonnée en fonction de l'usage de l'outil. De manière connue,elle comporte une partie-assurant son guidage qui est de section circulaire ou parfois polygonale servant, soit à maintenir l'outil fixe en rotation, soit a assurer son entraînement en rotation, et une partie ayant une fonction de retenue de l'outil, réalisée par une collerette en relief par rapport à la partie assurant le guidage. Selon le mode de réalisation, ce guidage peut etre assuré soit d'un seul c8té par rapport à la collerette de retenue, soit de part et d'autre de cette collerette. Une des qualités d'un appareil à percussion réside dans la facilité de montage et de démontage du dispositif servant à retenir l'outil. Ce dispositif est fréquesment constitué par une bague vissée sur le corps de l'appareil et comportant une butée qui arrente la collerette de l'outil. Un tel dispositif est soumis aux vibrations de l'appareil en fonctionnement et aux chocs de la collerette lors des marches à vide. Ces conditions d'utilisation renflent cette retenue par bague filetée sujette au dévissage. L'objet de l'invention est de remédier à cet inconvénient, c'est-à-dire de supprimer ce risque de dévissage, tout en garantissant une mise en place facile, ne nécessitant qu'un couple de serrage très faible. Â cet effet, dans le dispositif de retenue d'outil selon l'invention, un anneau en matière élastomère, mnni sur ses deux faces de cannelures radiales, est interposé et comprimé entre des parties en regard de la bague et du corps de l'appareil munies de cannelures radiales complémentaires de celles de l'anneau Après mise en place de l'outil dans l'appareil, on visse la bague de retenue, d'abord sans effort jusqu'au contact des cannelures métalliques et de celles de l'élastomère. Ensuite, on poursuit le vissage pour déformer l'anneau en élastomère par écrasement, d'où l'apparition d'une force qui tend à maintenir écartées les cannelures métalliques de la bague et du corps de l'appareil.Cette force maintient les filetages appliqués sur leurs flancs, du coté ou s'exercera la réaction due à l'appui de la collerette de l'outil lorsque celui-ci tendra à s' échap- per de l'appareil. Par ailleurs, les cannelures métalliques et élastiques, imbriquées les unes dans les autres, constituent un frein au dévissage, d'autant plus efficace en regard du risque de dévissage par vibrations que l'élastomare absorbe ces çibra- tions. L'ensemble constitue un assemblage permettant,avec un couple de serrage modéré exercé sur la bague de retenue, d'obtenir une liaison positive et indesserrable sous l'action normale de l'outil, mais facile à désolidariser avec un coups de desset- rage lui aussi modéré. Les filetages de la bague et du corps peuvent être exécutés selon tout profil approprié : triangulaire, trapézoidal, rond, etc.. Une réalisation particulièrement intéressante consiste en l'utilisation d'un filetage en " dent de scie " dont le flanc porteur est, de préférence, incliné d'un angle compris entre 150 et 350 par rapport à l'axe. Ce filet est exécuté avec soin, de manière à se trouver parfaitement coaxial au corps de l'appareil et à assurer ainsi un centrage parfait de la bague de retenue d'outil par rapport audit corps. La disposition relative des filetages mâle et femelle et de l'anneau en élastomère peut tre intervertie, selon les formes d'exécution. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes d'exécution de ce dispositif de retenue d'outil: Bit.1 est une vue en perspective éclatée représentant une première forme d'exécution du dispositif selon l'invention; Fig.2 est une vue en coupe passant par l'axe représentant, en position montée, le dispositif de figure 1; Bit.3 à 5 sont des vues similaires à figure 2 montrant trois autres formes d'exécution possibles. De manière connue, l'outil I devant etre retenu dans le corps 2 de l'appareil comporte une partie pénétrant à l'intérieur de ce corps. Cette partie se décompose elle-même en une partie 3 assurant le guidage et une partie 4 servant à la retenue de l'outil 1. La partie " guidage n 3 peut etre de section polygonale,par exemple hexagonale comme montré aux figures 1 à 4, ou encore de section circulaire comme montré à la figure 5.La partie " retenue ' 4 est constituée par une collerette en relief par rapport à la partie " guidage " 3 Le corps 2 comporte un filetage 5 sur lequel est vissée une bague de retenue 6 munie d'un filetage 7 complémentaire du filetage 5. La bague de retenue 6 comporte notamment une butée 8 en forme de couronne située en regard de la collerette 4 et destinée à arrêter cette dernière. Selon l'invention, il est prévu un certain nombre de sur faces portant des cannelures radiales - Be corps 2 de l'appareil comprend une partie 9 en forme de cou ronne, tournée en direction de la bague de retenue 6 et munie de cannelures radiales 10 formant une succession de creux et de bosses. - La bague de retenue 6 comprend une partie Il en forme de cou ronne munie elle aussi de cannelures radiales 12 formant une succession de creux et de bosses; lorsque la bague 6 est vissée sur le corps 2, sa partie cannelée Il vient en regard de la par tie cnnnelée 9 du corps 2, et un espace annulaire est ménagé entre ces deux parties 9 et 11. - Dans cet espace prévu entre les deux parties précitées, est mis en place un anneau 13 en matière élastomère; cet anneau comporte, sur ses deux faces, des cannelures radiales,respective ment 14 et 15,exactement complémentaires de celles 10 et 12 réalisées sur les parties en regard 9 et Il du corps 2 et de la bague 6. En complément, suivant une autre caractéristique de l'inven tion, les filetages 5 et 7 du corps 2 et de la bague 6 sont réali sés en tu dent de scie n s C c'est-à-dire que chaque filet se com- pose de deux flancs inégalement inclinés par rapport à l'axe 16 du dispositif. Le flanc actif ou " flanc porteur n de chaque filetage fait,avec la direction de l'axe 16, un angle compris entre 150 et 350 Le principe d'action de ce dispositif et ses avantages sont les suivants Après mise en place de l'outil 1 dans le corps 2 de l'appareil, on présente la bague de retenue 6.Cette bague est vissée sans effort jusqu'au contact des cannelures métalliques 10 et 12 avec celles 14 et 15-de l'anneau en élastomère 13. En poursuivant le vissage, l'élastomère se déforme par écrasement,exer çant une force qui tend à maintenir écartées les parties 9 et 11. Cette force, qui est fonction à la fois du module d'élasticité de l'élastomère, de la surface d'écrasement et de la valeur en pourcentage de l'écrasement, maintient les filetages 5 et 7 appuyés l'un sur l'autre par leurs flancs porteurs,c'està-dire leurs flancs situés du côté où s'exercera la réaction due à l'appui de la collerette 4 de l'outil 1 lorsque celui-ci tendra à s'échapper du corps 2 de l'appareil. Ceci réalise un positionnement positif de la butée de retenue 8 de la bague 6. Par ailleurs, les cannelures radiales métalliques 10 et 12 et élastiques 14 et 15, imbriquées les unes dans les autres, constituent un frein a dévissage ,d'autant plus efficace en regard du risque de dévissage par vibrations que l'anneau 13 en élastomère absorbe ces vibrations. L'ensemble ainsi constitué réalise un assemblage permettant, avec un couple de serrage modéré exercé sur la bague de retenue, d'obtenir une liaison positive et indesserrable sous l'action normale de l'outil, mais facile à désolidariser avec un couple de desserrage également modéré. L'utilisation, pour les filetages 5 et 7, d'un flanc porteur incliné d'un angle cl compris entre 150 et 350, comme décrit plus haut, permet en outre un centrage parfait de la bague de retenue 6 par rapport au corps 2 de l'appareil. La disposition relative des filetages mâle et femelle, en ce qui concerne les filetages 5 et 7, et de l'anneau en élastomère 22, peut être intervertie sans modifier l'esprit de l'invention. C'est ainsi que l'on peut distinguer quatre dispositions principales - Dans le cas des figures 1 et 2, le filetage 7 de la bague de retenue 6 est un filetage extérieur tandis que le filetage 5 du corps 2 est un filetage intérieur; l'anneau 13 est mis en place dans un espace, en forme igorge annulaire, ménagé entre la base du filetage 7 de la bague 6 et l'exSrémité du filetage 2 du corps 2. - Dans le cas de la figure 3, le filetage 7 de la bague de rete nue 6 est un filetage extérieur tandis que le filetage 5 du corps 2 est un filetage intérieur; l'anneau 13 est mis en place dans un espace, en forme de logement annulaire, ménagé entre la base du filetage 5 du corps 2 et l'extrémité du -filetage 7 de la bague 6. -Dans le cas de la figure 4, le filetage 7 de la bague de retenue 6 est un filetage intérieur tandis que le filetage 5 du corps 2 est un filetage extérieur; l'anneau 13 est mis en place dans un espace, en forme de gorge annulaire,ménagé entre la base du filetage 5 et du corps 2 et l'extrémité du filetage 7 de la bague 6. - Enfin, dans le cas de la figure 5, le filetage 7 de la bague de retenue 6 est un filetage intérieur tandis que le filetage 5 du corps 2 est un filetage extérieur;l1anneau 13 est mis en place dans un espace, en forme de logement annulaire, ménagé entre la base du filetage 7 de la bague 6 et l'extrémité du filetage 5 du corps 2. On s'aperçoit aisément que ces différentes formes d'exécution sont toutes équivalentes, en ce sens qu'on y retrouve des surfaces actives jouant les mêmes fonctions en vue de l'obtention d'un aême résultat, malgré les interversions de leurs positions relatives. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seuls modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs; elle en embrasse, au contraire, toutes-les varian- tes et c'est ainsi notamment que les filetages en n dent de scie n peuvent être remplacés par tout filetage de profil approprié : triangulaire, trapézoidal, rond, etc.. - REVENDICATIONS 1.- Dispositif de retenue d'outil pour appareils travaillant par percussion, du type de ceux dans lesquels ltoutil,portant une collerette en relief par rapport à sa partie assurant son guidage, est retenu par une bague vissée sur le corps de l'appareil et comportant une butée qui arrête la collerette de l'outil, caractérisé en ce qu'un anneau en matière élastomère, muni sur ses deux faces de cannelures radiales, est interposé et comprimé entre des parties en regard de la bague et du corps de l'appareil munies de cannelures radiales complémentaires de celles de l'anneau. 2.- Dispositif de retenue d'outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les filetages de la bague de retenue et du corps de l'appareil sont en " dent de scie " avec un flanc porteur dont l'angle d'inclinaison, par rapport à l'axe, est de préférence compris entre 150 et 350 3.- Dispositif de retenue d'outil selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'anneau en matière élastomère est mis en place dans une gorge annulaire ménagée entre la base du filetage extérieur de la bague et l'extrémité du filetage intérieur du corps de l'appareil. 4.- Dispositif de retenue d'outil selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'anneau en matière élastomère est mis en place dans un logement annulaire ménagé entre la base du filetage intérieur du corps de l'appareil et l'extrémité du filetage extérieur de la bague. 5.- Dispositif de retenue d'outil selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'anneau en matière élastomère est mis en place dans une gorge annulaire ménagée entre la base du filetage extérieur du corps de l'appareil et l'extrémité du filetage intérieur de la bague. 6.- Dispositif de retenue d'outil, selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'anneau en matière élastomère est mis en place dans un logement annulaire ménagé entre la base du filetage intérieur de la bague et l'extrémité du filetage extérieur du corps de l'appareil.