Brevet FR2377872A1 — publié le 19780818

Ltinvention concerne un dispositif de graissage, notamment pour marteau brise-béton, comprenant une chambre de réserve de lubrifiant prévue au-dessus d'un distributeur dtair comprimé qui commande le mouvement de va-et-vient dtun piston coulissant dans un cylindre. Dans les dispositifs connus, le marteau comporte une poignée creuse munie d'un bouchon. La capacité interne contient de l'hui- le ou un autre liquide lubrifiant qui est envoyé dans la partie haute du cylindre. Les principaux inconvénients de ces systèmes sont les suivants - c'est la partie la moins critique du cylindre qui est lu brifie - le débit d'huile est excessif t on constate le plus souvent que la réserve de lubrifiant se vide en quelques minutes de fonctionnement - les variations brutales de pression dues aux mouvements du piston créent un effet de givrage particulièrement sensible au bas du marteau, surtout Si ce marteau comporte une capote anti-bruit. L'invention a pour but d'éviter un débit trop important de lubrifiant et de réaliser un dispositif efficace de graissage de la zone critique en envoyant un brouillard de lubrifiant dans le bas du cylindre dtun marteau susceptible de travailler dans toutes les orientations. Â cet effet, le dispositif de graissage selon l'invention est caract8risé en ce qu'il comporte, au centre de la chambre, un tube sensiblement coaxial à l'axe du marteau et de la chambre, la partie basse de ce tube débouchant dans le canal de relève du piston, alors que sa partie haute débouche au niveau d'un point haut de la chambre, des moyens étant prévus pour obstruer en partie ce tube, ménager une entrée de lubrifiant dans la zone haute de la chambre et alimenter le canal de relève avec un brouillard de lubrifiant qui est injecté dans le bas du cylindre. Le liquide de lubrification peut se composer d'une huile et d'un liquide anti-givre pour pouvoir entre utilisé et injecté dans la zone critique, aussi bien pour le graissage que pour le givrage, zone constituée par le bas du cylindre, le phénomène de givrage étant dd aux brutales variations de pression dans le cylindre. Ce phénomène est encore accentué dans les machines ou mar teaux brise-béton qui sont souvent équipés d'une capote en ina tériau isolant qui recouvre la zone de chocs entre la teste du piston et la queue d'un outil. Ce matériau isolant permet de diminuer le bruit de la machine (isolant phonique) mais il constitue aussi un isolant thermique qui augmente la tendance au givrage de la machine. Le brouillard lubrifiant et anti-givre envoyé dans le canal de relave et dans le bas du cylindre est créé par les mouvements du piston et par les variations de pression dans la chambre de réserve ménagée dans le haut du marteau. Le tube de distribution de lubrifiant est, selon un mode de réalisation, composé d'une paroi en matière plastique rigide mou lée, la face intérieure de cette paroi étant filetée pour permettre la mise en place d'un bouchon taraudé. Le bouchon monté sur la paroi filetée du tube comporte de préférence une tige munie de filets tronqués. Il peut aussi com- prendre une te te de diamètre sensiblement égal au diamètre exté- rieur du tube de distribution sur la face supérieure duquel elle vient en appui. Dans ce cas, la paroi du tube est percée d'au moins une cannelure débouchant sur la face supérieure et constituant un passage de communication entre la chambre de réserve et l'intérieur du tube. Le canal hélicoidal constitué par l'espace entre les fonds de filets du tube et les sommets tronqués des filets du bouchon définit le trajet du brouillard lubrifiant depuis la chambre de réserve jusqu'à l'entrée du canal de relève du piston. La paroi supérieure de la chambre présente, dans sa partie centrale, une portion formant un décrochement dans lequel peut venir se loger le haut du tube ou la toto de la vis bouchant ce tube, si bien que, pour passer dans le canal hélicoidal, le lubrifiant doit entrer par le haut de la chambre. La chambre de réserve, incorporée dans le corps du marteau ou de la machine analogue, est fermée par un bouchon de remplissage muni d'un dispositif permettant la vidange du tube de distribution, cebouchon étant monté de façon étanche sur la poignée de manoeuvre du marteau. Le brouillard lubrifiant créé par les r.louvements du marteau pénètre, par le haut, dans le canal hélicoidal défini à l'intérieur du tube de distribution, circule dans ce canal avant de déboucher au-dessus du distrîbutetir d'air comprimé et est enfin envoyé, sous l'effet des variations de pression, dans le canal de relève du piston pour sortir, en moine temps que l'air comprimé, à la partie basse du cylindre. Les parois de la chambre de réserve de lubrifiant sont obte nomes, par exemple, directement par usinage dans ltépaisseur de la poignée, alors que le tube de distribution est solidaire du singe supérieur du distributeur, le bouchon fileté étant mis en place avant que le distributeur soit positionné sous la poignée. Undes avantages essentiels de l'invention consiste en ce que la lubrification par un brouillard pompé depuis la zone la plus haute de la chambre permet de simplifier la construction do la poignée tout en réduisant le débit de lubrifiant et en amPlio- rant son efficacité. En effet, le brouillard n'est pratiquement pas envoyé dans la chambre d'al4mentation de l'air comprimé, mais est injecté dans le cylindre dans sa partie active basse la plus critique. Fig. 1 est une coupe axiale illustrant la partie supérieure d'un marteau brise-béton équipé d'un dispositif de graissage se lon l'invention. Fig. 2 montre, en vue éclatée, un tube d'alimentation équipé d'un bouchon à filets tronqués. Fig. 3 est une coupe de détail illustrant la disposition du tube intégré à la chambre de lubrification, ainsi que l'entrée et la sortie du brouillard lubrifiant. Fig. 4 représente une autre variante de construction. Fig. 5 montre, schématiquement, le trajet que doit suivre le produit lubrifiant et/ou antigivre, depuis sa chambre de réserve jusqu'à la base du cylindre. La machine à mouvements alternatifs représentée sur la fig.1 est un marteau brise-béton, donné à titre d'exemple. De façon connue,oe marteau comprend - une poignée 1 de manoeuvre - une arrivée d'air comprimé 2 - une chambre 3 pour l'alimentation en air comprimé d'un dis tributour 4 à membrane - un levier 5, articulé sur la poignée 1 et commandant l'ou vertus ou la fermeture de ltarrivée d'air - un corps 6~~-comprenant un cylindre 7 et un fût 8 - des orifices 9 pour l'évacuation de l'air hors du cylindre 7 - un piston 10 coulissant suivant un mouvement alternatif, à l'intérieur du cylindre - un outil 11 actionné par le piston et guide à l'intérieur du fût 8 Le distributeur est mis en place a' à 'intérieur de la poignée 1, laquelle peut être alors assemblée à l'arrière du corps 6. Be distributeur comporte une membrane 12 qui oscille entre un siège supérieur 4a et un siège inférieur 4b pour alimenter, soit par l'avants soit par l'arrière du piston 10, le cylindre 7. On obtient ainsi le mouvement alternatif du piston. La course avant (pour la frappe de l'outil) est réalisée lorsque le piston est alimenté en air par le canal de poussée 13. La course arrierr est réalisée lorsque le cylindre est alimenté par le bas, l'air comprimé circulant à travers un canal de relève 14. On sait que la fréquence de ce mouvement alternatif peut etre très élevée, par exemple atteindre 1000 coups par minute. Le acu- vement du piston à l'intérieur du cylindre exige une lubrifica- tion permanente en cours de fonctionnement. On a constate que, dans les systèmes connus, le débit de lubrifiant était très important tandis que, le pluouvent, c1 est la partie haute du cylindre qui est la plus lubrifiée ; or la zone la plus critique est située à la partie basse du cylindre, dans la région où le piston frappe l'outil. Le dispositif de graissage selon l'invention est représenté sur la vue d'ensemble du marteau de la fig. 1 et ses particularités sont détaillées sur les fig. 2, 3 et 4. Le dispositif de graissage comprend - une chambre de réserve 15 constituée par un évidement pratiqué dans l'épaisseur de la poignée - un tube central 16 de distribution, l'axe de ce tube étant sensiblement confondu avec l'axe longitudinal du marteau - une tige 17 montée à 11 intérieur du tube 16 pour définir un canal hélicoïdal de distribution - un bouchon 18 de remplissage (ou de vidange) de-la chambre 15, ce bouchon étant porté par la poignée 1. Le positionnement du tube 15 par rapport aux parois de la chambre 15 est illustré sur les fig. 1, 3 et 4. Bar exemple, ltex- extrémité inférieure de ce tube est solidaire du distributeur 4 (fig. 1) lequel est monté de façon étanche au-dessous do la cham- bre 15. L'extrémité longitudinale supérieure 19 du tube est pré- vue le façon à se trouver à proximité de la paroi supérieur 20 de la chambre. Par ailleurs, le lubrifiant contenu dans la chambre 15 n'a qu'unie seule issue vers le cylindre, à savoir l'alésage 21 du tube, cet alésage débouchant dtunc part dans la chambre et d'autre part dans le canal 14 de relève du piston. On comprend que, pour passer dans cet alésage, le lubrifiant doit entrer par la partie haute de la chambre. Ceci n'est réalisé lorsque ce produit se trouve à ltétat de brouillard ou même de vapeur. On a représenté sur les fig. 2 et 3, une première variante de construction. Le tube 16 est élaboré par exemple en une matière plastique moulée. Sa paroi interne 22 proche de l'extrémité supérieure est filetée pour recevoir une vis 23 comportant une tête 24 et la tige filetée 17. Des cannelures radiales 25 sont prévues dans l'épaisseur de la paroi du tube. Les sommeta des filets de la tige 17 sonttronqués. Enfin on pratique dans la paroi supérieure 20 de la chambre 15 un décrochement 26 qui permet de réaliser un tube 16 de hauteur aussi grande que possible, tout en gardant une communioation entre l'alésage 21 et la chambre 15. Avant sa mise en place dans la chambre, on visse, sur le tube 16, la vis 23. En fin de vissage la paroi inférieure de la tette 24 vient en appui sur l'extrémité supérieure 19 du tube. Les seuls passages pour le lubrifiant sont constitués par les cannelures 25 tandis que l'espace entre le sommet tronqué des filets de la vis 17 et le fond des filets 22 du tube définit un canal hélicoïdal qui permet au produit de passer depuis le haut de la chambre 15 vers l'intérieur de l'alésage 21. Un mode de réalisation simplifié est illustré sur la coupe de la figure 4. La vis 23 est remplacée par une simple tige filetée 30, présentant des filets aux sommets tronqués, et susceptible d'etre visse sur le filetage de l'alésage du tube de distribution 16. Le vissage de la tige 30 est réalisé par exemple à l'aide d'une fente 31 prévue à son extrémité arrière. Par ailleurs, la paroi supérieure 20 de la chambre 15 ne présente pas de décrochement et le circuit de lubrifiant entre la chambre 15 et l'alésage 21 est défini par l'espace annulaire 32 et le canal hélicoïdal 33. Le fonctionnement du dispositif est le suivant a) par le canal 21 qui communique, par sa partie inférieure, avec le distributeur 4 les mouvements du piston 10 et du marteau provoquent la pulvérisation du liquide lubrifiant contenu dans la chambre 15 dont tout le volume se remplit d'un brouillard de produit. Par exemple, ce phénomène est entretenu par la dépression créée lorsque la membrane 12 vient s'appliquer contre son siège supérieur 4a, en fin de relève du piston 10, ou lorsque l'air comprimé est aspiré à travers le canal de relève 14 qui débouche à la base du cylindre 7 (fig. 1). b) les nuées atteignent les cannelures 25 disposées à la partie haute de la chambre 15. Elles traversent (flèche 40) ces cannelures pour entrer par le haut dans le canal hélicoïdal 27 qu'elles suivent selon le trajet illustré par les flèches 41. Le produit débouche enfin au-dessous de la vis-bouchon 23, dans l'alésage 21 qu'elles suivent. Le trajet est illustré par les flèches 42 et 43, avant de passer dans la partie supérieure 14a du canal de relève 14 où les nuées sont aspirées en même temps que le courant dtair comprimé, lequel arrive, en suivant les flèches 35, depuis le distributeur. Ce trajet est illustré sur la figure 5. c) le canal de relève 14 débouche à la base (ou à l'avant) du cylindre 7, en 28 (fig. 1). On comprend que la construction selon l'invention permet d'amener le produit lubrifiant dans la partie la plus active du cylindre, ctest-à-dire près du fut 2. En combinant l'entrée haute1 l'allongement du canal de distribution de faible section et la nécessité de créer un brouillard dans la chambre 15, on réduit considérablement la consommation de produit, sans diminuer ltef- ficacité de la lubrification. A cet effet, on utilise les variations de pression créées par le distributeur d'air comprimé et un moyen simple tel qu'unie vis montée, dans un tube. On peut ainsi réduire le débit à une valeur voisine de 10 à 20 cm cube par heure de fonctionnement. Un autre avantage de cette construction est dtinjecter le produit dans la zone du cylindre qui est la plus sensible au phénomène de givrage. Ce givrage est dû notamment aux brutales variations de pression (l'appareil peut fonctionner à plus de 1000 coups minute) et, dans certains modèles modernes, il est accentué par le dispositif d'isolation thermique qui recouvre la zone des chocs entre la tete du piston et la queue de l'outil. A cet effet, il suffit d'ajouter au produit lubrifiant un produit antigivre. La suppression de l'effet de givrage contribue au bon coulissement du piston, de la mEme façon que le produit lubrifiant. Enfin, il est envident que le dispositif de graissage fonc tionne quelle que soit l'orientation de l'axe du marteau en cours d'utilisation. Bien entendu, on peut modifier, dans les exemples décrits pré cédemment, les détails d'exécution. Par exemple, le tube fileté 16 peut venir directement de moulage et entre réalisé en-une seule pièce avec le siège supérieur du distributeur, tandis que la chambre 15 qui constitue le sommet de ;'évidement prévu dans la poignée peut être obtenue direotement de fonderie, des joints assurant l'é tanchéité entre cette chambre et le distributeur. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de graissage, notamment pour marteau brise-béton, comprenant une chambre de réserve de lubrifiant prévue au-dessus d'un distributeur d'air comprimé qui conarde le mouvement de va-et-vient d'un piston coulissant dans un cylindre, caractérisé en ce qutil comporte au entre de la chambre, un tube sensiblement coaxial à l'axe du marteau et de la chambre, la partie basse de ce tube débouchant dans le canal de relève du piston, alors que sa partie haute débouche au niveau d'un point haut de la char- bre, desmoyens étant prévus pour-obstruer en partie ce tube, mé- gager une entrée de lubrifiant dans la zone haute de la chambre et alimenter le canal de relève avec un brouillard de lubrifiant qui est injecté dans le bas du cylindre. 2 - Dispositif de graissage suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que le lubrifiant est un produit composé d'un mélange d'une huile et d'un fluide anti-givre pour etre utilisé et injecté dans la zone critique, aussi bien pour le graissage que pour le givrage, zone constituée par le bas du cylindre, l'effet de givrage étant dû aux brutales variations-de pression dans le cylindre, cet effet pouvant Entre accentué dans les 'marteaux - quipés d'un système anti-bruit qui recouvre la zone de choc entre la teste du piston et la queue d'un outil. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le brouillard de lubrifiant est créé par les mouvements du piston et par les variations de pression dans la chambre, de façon que le produit de lubrification envahisse, sous forme de nuées, tout le volume de la chambre et notamment la partie hante ou se trouvent les orifices d'entrée communiquantg par des canaux, avec le bas, ou zone active. 4 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube pour la distribution du lubrifiant (anti-givre) est élaboré en une matière plastique rigide, moulée, la face interne de ce tube étant filetée pour permette la mise en place d'un bouchon taraudé. 5 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'obstruction du tube sont constitués par une tige filetée présentant des filets dont les sommets sont tronqués. 6 - Dispositif de graissage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'obstruction du tube sont consti tués par une vis comprenant une tête de diamètresensiblement égal au diamètre extérieur de tube de distribution sur la face supérieure duquel elle vient en appui, la paroi du tube étant alors percée d'au moins une cannelure débouchant sur la face supérieure et constituant un passage de communication entre la chambre de réserve et l'intérieur du tube. 7 - Dispositif de graissage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce'que le canal hélicoidal constitué par l'espace entre les fonds de filets du tube et les sommets tronqués des filets du bouchon définit le trajet du brouillard lubrifiant depuis la chambre de réserve jusqu'à l'entrée du canal de relève du piston. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la paroi supérieure de la chambre présente, dans sa partie centrale, une portion formant un décrochement dans lequel peut venir se loger le haut du tube ou la tête de la vis bouchant ce tube, si bien que, pour passer dans le canal hélicoidal, le lubrifiant doit entrer par la zone la plus haute de la chambre. 9 - Dispositif de graissage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le brouillard de produit lubrifiant et anti-givre créé par les mouvements du marteau pénètre, par le haut, dans le canal hélicoSdal défini à l'inté- rieur du tube de distribution, circule dans ce canal hélicoïdal avant de déboucher au-dessus du distributeur d'air comprimé et est enfin envoyé, sous l'effet des variations de pression, dans le canal de relève du piston pour sortir, en même temps que l'air comprimé, à la partie basse du cylindre. 10 - Dispositif de graissage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le brouillard de lubrifiant n'étant pratiquement pas envoyé dans la chambre d'alimentation de l'air comprimé, on peut simplifier la construction de la poignée de manoeuvre de l'appareil tout en réduisant le débit de lubrifiant et en améliorant son efficacité.