Brevet FR2350177A1 — publié le 19771202

La présente invention concerne un marteau pour travailler la tole ou la pierre, ainsi qu'un procédé pour sa fabrication, et a trait notamment à un marteau dont la surface de frappe tourne pour exercer une force rotative à glissement circonférentiel sur la surface d'une pièce à travailler. Dans une fabrique où on travaille la tôle, par exemple lors de la réparation d'une partie cabossée de la carrosserie métallique d'une automobile, la tôle peut être aplatie en plaçant une contre-bouterolle en contact avec la surface intérieure de la partie cabossée et en frappant la surface extérieure avec un marteau La partie de la tôle que lton frappe s'étend toutefois vis- -vis de sa dimension initiale sous l'effet des coups et fait saillie vers ltextérieur sous forme de bosse en raison de l'allongement de cette partie de la tôle. Afin d'éliminer cet allongement, on chauffe généralement la partie bosselée, on la frappe avec un marteau en bois ou analogue et on la refroidit.En variante, on peut frapper la partie enfoncée à l'aide d'un marteau de façon que la surface de frappe du marteau glisse le long de la surface de la pièce d-traiter au moment de l'impact afin d'éviter l'allon- gement et d'empêcher la tôle de faire saillie vers l'extérieur Pour effectuer un tel travail sur métaux, il faut pourtant un ouvrier spécialisé qui travaille au toucher. Par conséquent, les résultats obtenus peuvent différer selon l'habileté technique de ltouvrier En conséquence, un but de la présente invention est de réaliser un marteau perfectionné pour travail sur métaux et pour travailler la pierre, ledit marteau comportant sur une extrémité un embout qui-vient au contact de la pièce à travailler.Cet embout est adapté pour qu'il tourne en contact avec la surface de la pièce, par exemple de la tôle, pour absorber l'allongement se produisant dans la tôle, permettant ainsi de réparer une tole métallique sans la nécessité ni d'un traitement thermique ou d'autre traitement spécial, ni d'une habileté exceptionnelle de la part d'un ouvrier. Un autre but de la présente invention est de réaliser un marteau dont la surface de frappe comporte plusieurs nervures pour améliorer l'effet de travail. Encore un but de la présente invention est de fournir un procédé de fabrication d'un marteau comportant un embout apte à tourner L'embout est d'abord fixé provisoirement en place sur la tête du marteau à l'aide d'un moyen de fixation adéquat avant d'y être fixé de manière permanente à l'aide d'un organe circulaire élastique entourant les surfaces périphériques de l'embout et de la tête du marteau Plusieurs formes d'exécution de la présente invention sont décrites ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective du marteau entier - la figure 2 est une vue en perspective d'une extrémité de la tête du marteau - la figure 3 est une vue en perspective d'un embout - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale représentant la liaison entre la tête du marteau et l'embout - la figure 5 est une vue en perspective représentant une extrémité de la tête du marteau selon une variante de réalisation. - la figure 6 est une vue en plan représentant les nervures formées sur la surface de frappe de l'embout - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale représentant la forme des nervures - la figure 8 est une vue en plan représentant des nervures d'une autre forme - la figure 9 est une vue en perspective représentant une étape dans la fabrication du marteau, la tête de marteau et l'embout étant fixés l'un à l'autre. - la figure 10 est une vue en coupe longitudinale représentant la liaison entre la tête de marteau et l'embout, liaison effectuée conformément à la figure 9 - la figure 11 est une vue en perspective représentant la tête de marteau et un manche lors de leur assemblage, et - la figure 12 est une vue en coupe longitudinale représentant la manière d'assujettir la tète de marteau au manche Sur la figure 1, on voit une tête de marteau 20 de forme allongée, raccordée à son centre, à un manche 22 permettant de l'empoigner pour s'en servir. Sur une extrêmité de la tête de marteau 20, est fixé un embout 24, de forme sensiblement cylindrique, au moyen d'un organe de liaison 26. L'extrêmité extérieure de l'embout 24 possède une face de frappe plane 26. Lorsqu'un ouvrier, tenant le manche 22 à la main, frappe sur la surface d'une pièce avec la surface de frappe 28, l'embout 24 tourne sur la surface de la pièce en raison de la force du choc appliqué à cette surface 28. Afin d'assurer cette rotation de l'embout 24 lors de l'impact du marteau, la tête de marteau 20 et l'embout 24 sont construits de la manière suivante : la face d'extrêmité de la tête de marteau 20 est circulaire,comme le montre la figure 2, et comporte plusieurs, dans le cas représenté, quatre par exemple, sections de face inclinées circonférentiallement 30. Ces sections 30 sont définies par une ligne droite R qui, fixée par une extrêmité au point P sur l'axe médian de la tête de marteau 20, tourne pour suivre quatre courbes hélicoidales imaginaires Q tracées, avec un pas relativement petit, sur la surface périphériques extérieure de la tête de marteau 20.Ainsi, chaque section de face inclinée 30 a la forme d'un secteur dont la surface s'incline circonférentiellement et qui est délimité par deux rayons formant entre eux un angle de 900 par rapport au point P, vue de l'avant. Les sections adjacentes 30 sont reliées les unes aux autres au niveau d'une face verticale triangulaire 32 qui constitue entre les sections adjacentes 30 un gradin différenciateur qui s'étend radialement depuis le point P La surface intérieure de l'embout 24 comporte, comme on le voit sur la figure 3, des sections de face inclinées 36 et des sections de face verticales 38 formées respective:nt de manière complémentaire ou de manière symétrique vis-à-vis des parties de face inclinées 30 et des parties de face verticales 32 de la tête de marteau 20. Les sections de face 36 et 38 sont entourées par une paroi circulaire 40 qui part axialement de la surface intérieure de embout 24.La paroi circulaire 40 est adaptée pour recevoir la partie d'extrêmité de la tête de marteau 20 qui s'embolte à ajustage lèche coaxialement dans la paroi 40. La tête de marteau 20 et l'embout 24, avec ltextrêmité de la tête de marteau 205 emboitée dans la paroi 40, sont réunis l'un à l'autre au moyen d'un organe de liaison élastique 26, en caoutchouc par exemple, qui entoure les surfaces périphériques extérieures de ltextrêmité de la tête de marteau 20 et de la paroi 40, comme le montre la figure 1. L'organe de liaison 26 a une forme tubulaire et résiste à la déformation longitudinale et à la torsion.Ainsi, la tête de marteau 20 et l'embout 24, sont réunis de- rar--ère élastIque l'un à l'autre, les parties les plus hautes des sections face inclinées 30 et 36 étant en contact les unes avec les autres,tandis que les sections de face 32 et 38 sont espacées les unes des autres à ltétat normal-, à savoir l'état où l'embout 24 n'est pas soumis à une force de choc Par conséquent, lorsque la surface de frappe de embout 24 est soumise à la force d'un choc, l'embout 24 tourne autour de l'axe médian en glissant le long de la surface inclinée des sections de face inclinées 30 et 36, en raison de la force du choc jusqu'à ce que les sections de face verticales 38 de l'embout 24 entrent en contact avec les sections de face verticales 32 de la tête de marteau 20. Lors de la suppression de la force de choc, l'embout 24 reprend rapidement sa position primitive grâce à l'élasticité de l'organe de saison 26. Ainsi, l'organe de liaison 26 permet à embout de tourner lors du choc et de reprendre sa position initiale et assure en outre la liaison entre l'embout 24 et la tête de marteau 20. En outre > cet organe de liaison 26, au cas où un lubrifiant est introduit entre les sections de face inclinées 30 et 36, empêche ce lubrifiant de sortir de la tête de marteau lors du choc subi par le marteau Sur la figure 4, on voit une variante de réalisation dans laquelle les sections de face inclinées 30 et 36, de la tête de marteau 20 et de l'embout 24, ont une autre forme.La face d'extrémité de la tête de marteau 20 s'étend axialement à partir du point P qui se trouve dans un plan conte- nant le cercle périphérique de la surface d'extrémité de la tête de marteau 20; en d'autres termes, la surface d'extrémité a une forme convexe L a surface intérieure de l'embout 24, pour correspondre à la forme de la face d'extrémité de la tête de marteau 20, s'éloigne du point P, c'est-à-dire qu'elle est concave.Par conséquent, lors d'un coup effectué par le marteau la forme convexe de la téta de marteau 20 épouse la forme concave de l'embout: 24 pour empêcher les axas de la tête de marteau 20 et de l'embout 24, de se déplacer l'un par rapport à l'autre afin d'assurer un fonctionnement stable du marteau Comme on le voit sur les figures 2 et 4, un évidement 25 est prévu au centre de la surface d'extrémité de la tête de marteau 20. Cet évidement 25 contient un lubrifiant, par exemple de la graisse, qui réduit le frottement entre les sections de face inclinées 30 de la tête de marteau 20 et les sections de face inclinées 36-de l'embout 24, afin d'assurer la rotation régulière de l'embout 24. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, l'embout 24 est monté sur la tête de marteau 20, de façon que l'embout puisse basculer dans une certaine mesure par rapport à la tête de marteau, c'est-à-dire que l'axe médian de l'embout 24 peut s'incliner par rapport à l'axe médian de la tête de marteau 20. Ainsi, la surface de frappe 28 entrant en contact avec la surface d'une pièce reste parallèle à cette surface, même si l'axe médian de la tête de marteau s'incline par rapport à la surface de la pièce, lors du coup de marteau, assurant par conséquent une rotation correcte de l'embout 24. Bien que, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2et 3, les sections de face inclinées 30 de la tête de marteau 20 et les sections de face inclinées 36 de embout 24, aient des formes aptes à entrer en contact les unes avec les autres de manière complémentaire, la présente invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation. On peut par exemple prévoir des sections de face inclinées, sur un élément , soit sur la tête de marteau 20, soit sur l'embout 24, des saillies 34 aptes à coopérer avec la surface de ces sections de face inclinées pouvant être prévues sur l'autre élément.Dans cette construction selon laquelle la tête de marteau 20 ou l'embout 24 comporte des sections de face inclinées, tandis que l'autre élément comporte des saillies 34, l'angle d'inclinaison des sections de face inclinées est de préférence réduit dans la direction de rotation de l'embout 24. Grève à cet angle qui diminue gradùellement, en cas du traitement d'une pièce dure qui nécessite une force de choc importante, la rotation effective de l'embout est assurée parce que la force nécessaire pour faire tourner l'embout peut, dans le cas d'un choc important, continuer jusqu'à ce que la force de frappe atteigne la valeur maximum.En outre, lorsqu'il sXagit du traitement d'une pièce relativement molle, la rotation effective de l'embout 24, peut être assurée même par le faible choc nécessaire pour traiter un tel objet. Par conséquent, le marteau peut être utilisé sur une large gamme en ce qui concerne la dureté de la pièce à travailler-et la force appliquée. Sur les figures 6 à 8, on voit d'autres variantes de réalisation dans lesquelles des nervures 42 sont prévues sur la surface de frappe 28 de l'embout 24 décrit. Sur la figure 6, on voit que la surface de frappe 28 de forme circulaire et plane, comporte plusieurs nervures courbes ou arquées 42a qui s'étendent radialement entre la partie centrale de la face 28 et sa périphérie et coupent à angle aigu la direction de rotation (représentée par une flèche) de l'embout lors d'un coup de marteau. Les nervures 42a, comme le montre la figure 7, vues en section, ont une forme ressemblant à des dents de scie dont les pointes sont orientées dans le sens de rotation de l'embout, de façon que lors de la rotation, une force de frottement importante soit appliquée à la surface d'une tôle afin d'augmenter l'effet tendant à contracter la structure du métal.Bien que les nervures 42 coupent le sens de rotation de l'embout à un angle aigu adéquat, elle peu vent avoir une forme linéaire, comme on le voit en 42sur le figure 8, s'étendant vers l'extérieur à partir de la partie centrale de la surface de frappe. La tête de marteau peut comporter sur une extrémité un embout dont la surface de frappe est munie de nervures, et sur l'autre extrêmité un autre embout dont la surface de frappe est lisse. L'embout pourvu de a surface de frappe lisse peut être utilisé pour éliminer les traces de coups laissées par les nervures afin d'obtenir une surface lisse sur la pièce à travailler. On va décrire maintenant un mode de fabrication du marteau conforme à la présente invention. On met un lubrifiant adéquat, par exemple de la graisse, sur la zone de contact entre la tête de marteau 20 et l'embout 24, c'est-à-dire entre les faces inclinées 30 et 30 et dans l'évidement 25. Ensuite, comme le montre la figure 9, on monte l'embout 24 sur la tête de marteau 20 dans une position où l'embout 24 peut tourner lors d'un choc exécuté avec le marteau, Tout en maintenant cette position, on applique aux bords périphériques adjacents de la tête de marteau 20 et de l'embout 24, un liant adéquat 44, par exemple de la soudure, pour les assujettir provisoirement l'un à l'autre afin d'obtenir un sous-ensemble constitué de la tête de marteau 20 et de l'embout 24. On dépose ensuite ce sous-ensemble dans un moule(non représenté) dont la forme interne correspond à la forme externe de organe de liaison 26.On verse dans le moule une matière élastique telle que le caoutchouc, qui est susceptible d'être ramollie ou fondue sous l'effet de la chaleur, et on la refroidit jusqu'à ce qu'elle devienne solide et élastique afin de réunir de manière permanente la tête de marteau 20 et l'embout l'un à l'autre pour obtenir le marteau assemblé. Le liant 44 assurant la fixation provisoire sera rompu lors du premier coup du marteau et embout pourra tourner. La fixation provisoire de la tête de marteau 20 et de l'embout 24 au moyen d'un liant 44 tel que la soudure facilite la mise en place de la tête de marteau 20 et de l'embout 24 l'un par rapport à l'autre préalablement à l'opération assurant une fixation permanente. En outre, le liant 44 qui entoure de manière serrée les bords périphériques de la tête de marteau 20 et de l'embout 24, empêche le matériau constituant l'organe de liaison 26 d'entrer dans la zone de contact entre la tête de marteau 20 et l'embout 24 lors du moulage de cet organe 26. Le liant 44, lors du premier coup frappé par le marteau, est partiellement rompu pour laisser un espace circulaire 46 entre les bords périphériques de la tête de marteau 20 et de l'embout 24, comme le montre la figure 10, pour permettre à l'embout 24 de tourner relativement à la tête de marteau 20.Les morceaux du liant rompu entrent dans la zone de contact entre la tête de marteau 20 et l'embout 24 où ils se mélangent au lubrifiant et en augmentent l'effet. Comme on le voit sur la figure l, le marteau que l'on tient normalement à la main comporte un manche 22 fixé sensiblement au milieu de la tête dumarteau-2Q. Le manche 22 peut être assujetti à la tête de marteau 20 de la manière représentée sur les figures Il et 12. Sur ces figures on voit que la tête de marteau 20 comporte dans sa région centrale un trou 50 dont la paroi intérieure comporte une ou plusieurs saillies 52. Une extrémité du manche 22 s'em- boite dans le trou 50 et on enfonce un coin cylindrique 54 dans ltextrdmité du manche pour assujettir la tête de marteau 20 au manche 22. Le coin 54 comporte sur sa paroi extérieure périphérique, un épaulement 56 pour empêcher le coin 54 de sortir du trou 50. Par conséquent, le manche ne peut pas se séparer de la tête de marteau 20 pendant scn utilisation. Lorsqu'on frappe une tôle avec le marteau conforme à la présente invention, l'embout en conséquence de la force du choc exercé sur l'embout, tourne en suivant la surface inclinée des sections de face inclinées à l'encontre du frottement créé entre l'embout et la toole et à l'encontre de l'élasticité de l'organe de liaison, pour exercer une force à glissement circonférentiel sur la structure du métal de la tôle. Ainsi le métal tendu dans un creux de la tôle est contracté pour éliminer ce creux. En outre, les nervures prévues sur la face de frappe de l'embout servent à augmenter le frottement entre la face de frappe de l'embout et la pièce à travailler pour augmenter l'effet de contraction exercé sur la structure métallique.Par conséquent, la réparation d'une-tle bosselée peut être effectuée par un ouvrier non spécialisé et sans la nécessité d'effectuer des travaux supplémentaires tels qu'un traitement thermique ouunmartelage ultérieur à l'aide d'un marteau en bois. Bien que liron ait décrit les modes de réalisation par rapport à un marteau muni d'un manche pour des travaux manuels, la présente invention ne se limite pas à cette forme d'exécution. Le marteau peut être commandé par de l'air comprimé ou tout autre moyen adéquat. Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, le marteau sert à travailler le métal. Or > le marteau conforme à la présente invention peut être utilisé avec avantage pour travailler la pierre, la surface rugueuse de la pierre pouvant être transformée en une surface lisse par l'action de grattage associée à la rotation de l'embout. Pour ce travail, les nervures prévues sur la surface de frappe de l'embout coupent de préférence la direction de rotation de l'embout à un angle obtus. Grâce à une telle mesure, les morceaux de pierre dégagés sont projetés d'entre l'embout et le bloc de pierre, ce qui facilite le travail ultérieur. REVENDICATIONS 1/- Marteau destine à travailler la tôle pour redresser une tôle déformée et à travailler la pierre pour rendre lisse une surface rugueuse d'un bloc de pierre, caractérisé en ce qu'il comprend a) une tête de marteau de forme allongée comportant à l'avant une face circulaire b)- un embout dont une face de raccord circulaire est en contact avec ladite face de tête et dont une autre face opposée à ladite face de tête sert de surface de frappe c)- plusieurs sections de face prévues sur une face, soit celle de la tête, soit celle de l'embout, lesdites sections de face se ressemblant et s'étendant: radialement à partir de la partie centrale de ladite face et étant inclinées par rapport au sens circulaire de ladite face d)- plusieurs saillies prévues sur l'autre face, soit celle de la tête,soit celle de l'embout, chaque saillie pouvant coopérer avec lesdites sections de face; et e)- un dispositif tubulaire élastique entourant les surfaces périphériques de la tête de marteau et de l'embout pour réunir la tête de marteau et l'embout de façon que leurs faces respectives soient en contact l'une avec l'autre afin que, lorsque la surface de frappe vient brusquement au contact d'une pièce à travailler, les saillies glissent sur les secteurs de face pour faire tourner l'embout à l'encontre de l'élasticité du dispositif élastique, l'embout une fois la force de frappe supprimée étant ramené à sa position initiale par l'élasticité du dispositif élastique. 2/- Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de frappe de l'embout comporte plusieurs nervures qui s'étendent entre la partie cen trale de la surfacé de- frappe et la périphérie de celle-ci et qui coupent la direction de rotation de l'embout. 3/- Marteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites nervures coupent la direction de rotation de l'embout à un angle aigu. 4/- Marteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites rainures coupent la direction de rotation de l'embout à un angle obtus. 5/- Marteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites nervures sont courbes 6/- Marteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites nervures sont droites 7/- Marteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites nervures ont une forme en section de dents de scie 8/- Marteau selon la revendication I, caractérisé en ce que la surface de frappe de l'embout est plane** 9/- Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une zone centrale de l'une d'entre la face de tête et la face de l'embout fait saillie en di rection axiale du plan contenant le cercle périphérique de ladite face, et en ce qu'une zone centrale de l'autre face a une forme concave correspondant à la forme de la saillie de ladite face 10/- Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embout peut bascu ler par rapport à la tête de marteau de manière que l'axe médian de l'embout puisse s'incliner par rapport à l'axe médian de la tête de marteau. 11/- Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle dtinclinaison des sections de face diminue graduellement dans la direction circulaire de ladite face 12/- Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies prévues sur ladite autre face ont une forme complémentaire vis-à-vis des sections de face, 13/- Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face de tête comprend un évidement permettant de stocker un lubrifiant destiné à être fourni dans la zone de contact entre la face de tête et la face de l'embout 14/- Marteau selon la revendication 1, comprenant un manche permettant de le tenir à la main, caractérisé en ce que la tête de marteau comporte à son centre un trou destiné à recevoir une extrémité du manche qui est emboîté à force dans ledit trou, ledit trou comportant sur sa-paroi latérale au moins une saillie qui s'enfonce dans la paroi latérale de l'extrémité du manche, l'extrémité dudit manche étant muni d'un coin cylindrique enfoncé dans ladite extrêmité depuis l'extérieur de sa face d'extrémité. 15/- Marteau selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit coin comporte sur sa paroi périphérique extérieure un épaulement qui s'enfonce transversa lement dans ladite extrémité du manche. 16/- Procédé de fabrication d'un marteau comprenant une tête de marteau présen tant à l'avant une face circulaire et un embout dont une face de raccord circulaire est en contact avec la face de la tête tandis qu'une autre face opposée à la face de raccord sert de surface de frappe ledit embout,lors- qu'une force de choc est appliquée à la surface de frappe, tournant autour de son axe médian dans un sens à partir d'une position prédéterminée et, lors de la suppression de la force de choc, reprenant ladite position prédé terminée, caractérisé en ce qu'il consiste a)- à appliquer un lubrifiant à la zone de contact entre la face de tête et la face de raccord b)- à positionner la face de raccord coaxialement par rapport à la face de tête dans ladite position prédéterminée c)- à appliquer un liant sur les bords périphériques voisins de la tête de marteau et de l'embout pour réunir provisoirement la tête de marteau et l'embout d)- à placer la tête de marteau et l'embout réunis provisoirement dans un moule ayant une forme intérieure prédéterminée; et e)- à verser une matière élastique thermoplastique dans le moule et à re froidir ensuite ladite matière pour obtenir un organe tubulaire élastique formé sur le liant et sur les parties périphériques adjacentes de la tête de marteau et de l'embout afin de réunir ensemble, de manière permanente, la tête de marteau et l'embout. 17/- Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à donner un coup sur la surface de frappe de l'embout qui est réuni de manière permanente à la tête de marteau afin -de rompre la liaison provisoire assurée par le liant,