Brevet FR2400391A1 — publié le 19790316

La présente invention a pour objet un pistolet soufflant à air comprimé, qui, dans un corps de pistolet comprend une entrée pour l'air sous pression, une buse de sortie de celui-ci1 un canal mettant en communication l'orifice d'entrée et la buse de sortie, et un premier dispositif à soupape permettant ou non le passage de l'air dans le canal, ce dispositif à soupape étant actionnable de l'extérieur par exemple à l'aide d'un levier. De tels pistolets sont couramment utilisés dans l'industrie pour le nettoyage d'outils ou de pièces usinées lors du travail de celles-ci, par exemple lors du travail de métaux afin d'évacuer par soufflage les copeaux hors du dispositif d'usinage. La présente invention a pour but de fournir un pistolet du type précité qui soit amélioré de façon à réaliser une consommation réduite d'air, qui soit d'un fonctionnement relativement 8i- lencieux, et présente une grande sécurité d'emploi pour les utilisateurs de telle sorte que ceux-ci ne puissent pas être blessés par un jet très puissant d'air comprimé par exemple lorsque le pistolet est dirigé par inadvertance contre une partie de leur corps telle que leurs mains.Afin d'atteindre ce but, conformément a la présente invention, dans le canal est également monté, en série avec le premier, un second dispositif à soupape, dont l'organe d'obturation, fournissant une valeur du passage dans le canal indépendamment de l'organe d'obturation du premier dispositif a soupape, permet en conditions normales le passage de l'air comprimé dans le canal, et ferme celui-ci quand la pression dans la section de canal en aval de l'obturateur atteint une valeur supérieure à celle tolérable. Dans ce cas, l'agencement du pistolet peut être tel que l'organe d'obturation mobile, du second dispositif à soupape, présente en regard de son siège, à ses deux.extrémités opposées, des surfaces formant pistons, dont l'une est placée avant le siège de soupape dans le sens d'écoulement du fluide et dont l'autre est situé dans le canal placé en aval du siège de soupape, dans le sens d'écoulement du fluide. Ce dispositif présente l'avantage que lorsque l'on travaille avec une pression réduite, les bruits d'échappement sont également extrêmement réduits et peuvent être diminués de 50 %, De plus, du fait que la pression utilisée est moins importante, la consommation d'air diminue également dans des proportions pouvant atteindre 40 % ce qui rend l'appareil plus économique d'em ploi. En outre, il résulte de cet agencement une sécurité considérablement accrue pour les utilisateurs du fait que ceux-ci ne peuvent plus être blessés lors d'un mouvement d'inadvertance puisque le deuxième dispositif à soupape ferme le passage à l'intérieur du pistolet lorsque règne au niveau de la buse d'échappement, une pression trop élevée, par exemple lorsque le pistolet est dirigé contre une surface extremement proche qui peut être constituée par la main de l'opérateur. D'autre part, l'échappement d'air, dans des conditions déterminées, permet la formation d'une sorte d'écran, qui empêche le passage des copeaux, et évite notamment que ceux-ci ne soient projetés au visage de l'utilisateur. Les copeaux qui sont soufflés ne peuvent pas ou tout au moins pas violemment être projetés contre des parties fragiles de la machine utilisée ce qui peut être obtenu par cette construction adaptée du pistolet et par une pression de travail relativement faible, limitée à 2,5 bar. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce dispositif. Figure I est une vue de côté et en coupe axiale d'une première forme d'exécution de ce pistolet Figure 2 est une vue de côté en coupe axiale et à échelle agrandie du détail A de figure I Figure 3 est une vue de côté et en coupe axiale d'une variante du pistolet de figure 1 Figure 4 est une vue éclatée en perspective des éléments constitutifs d'une soupape appartenant à un pistolet selon l'in invention -Figure 5 est une vue de côté et partiellement en coupe, à échelle agrandie de la soupape de figure 4, en position montée Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 et 2, le corps du pistolet porte la référence l. il est traversé par un canal 2 permettant le passage de 1'air comprimé, et obtenu par exemple par une pièce de fonderie. Dans le canal 2 sont montés deux dispositifs a soupapes respectivement 10 et 20, qui servent à commander l'écoulement de l'air comprimé. Ces deux dispositifs sont montés en série de telle sorte que l'air comprimé traversant le pistolet doive passer successivement dans l'un et dans l'autre, et que la fermeture de l'une des deux soupapes empêche tout passage d'air a travers le pistolet. Le dispositif à soupapes 10 est agencé pour pouvoir être actionné par l'utilisateur du pistolet.Ce dispositif possède un siege de soupape Il de préférence de forme conique, et un organe obturateur 12 déplaçable selon la flèche î2a afin de pouvoir coopérer ou non avec le siège 11. Cet organe obturateur 12 a la forme d'un élément plongeur tronconique qui, à l'une de ses extrémités, est équipé d'une tige de commande 14 traversant le corps du pistolet et coulissante dans celui-ci. Pour l'actionnement de l'organe obturateur par l'utilisateur, il est prévu une gâchette 15 articulée en 15a sur le corps du pistolet et agissant sur la tige 14, de telle sorte que lorsque l'utilisateur saisit le pistolet et appuie sur la gâchette, la tige 14 coulisse dans le corps du pistolet. L'organe obturateur 12 est maintenu sur son siège de façon élastique par l'intermédiaire d'un ressort de pression 16, qui est associe au corps du pistolet, et prend appui sur la face supérieure de l'organe obturateur 12, son autre extrémité prenant appui sur une partie 18 en forme d'anneau montée de façon fixe à l'intérieur de la paroi cylindrique li La paroi 19 est constituée par une partie élargie du canal pour le passage d'air comprimé ménagée à l'intérieur du corps de pistolet.A la place de l'anneau 18, il serait bien entendu possible de prévoir une butée fixe faisant partie intégrante du corps du pistolet et servant à l'appui du ressort 16. La paroi cylindrique 19 entoure par ailleurs un second dispositif à soupape 20. Ce second dispositif 20 comporte une pièce 21 en forme de raccord possédant une partie tubulaire 21a en saillie présentant un passage traversant axial en communication avec le canal 2 ménagé dans le corps du pistolet. La partie en saillie du raccord 21 présente une paroi cylindrique exté- rieure 22 qui coopère avec les autres éléments du dispositif à soupape 20 et est concentrique à la paroi cylindrique 19 avec laquelle elle détermine une chambre annulaire : :Entre les parois 19 et 22, et dans l'espace annulaire precité, est prévu un clapet 25 en forme de couronne qui s'étend entre les parois 19 et 22, couine montré à la figure 2. Ce clapet 25 en forme de couronne possède une partie principale 26 constituée sensiblement par un anneau, présentant un perçage central, et prolongé à l'exté- rieur par une levre périphérique 28. Au clapet 25 est associe un organe obturateur 29 de forme conique, qui occupe une position centrale et est destiné à venir coopérer avec la partie en saillie de l'élément 21 afin de pouvoir obturer le passage ménagé dans celle-ci.Le diamètre interne de l'ouverture centrale du clapet 25 est choisi de telle sorte que celui-ci soit au contact de la surface extérieure cylindrique de l'élément tubulaire 21, tandis que la levre extérieure 28 est au contact de l'élément cylindrique 29. De cette façon l'organe obturateur est guidé longitudinalement au contact des éléments cylindriques 19 et 22. Au cours de ce mouvement linéaire, l'obturateur conique 29 du clapet 25 vient en appui sur l'extrémité tubulaire de la pièce 21a, et ferme le passage ménagé dans celle-ci. Afin de protéger l'utilisateur du pistolet contre des pressions présentant une valeur dangereuse pour lui, le mouvement du clapet 25 constitue un mouvement de compensation pour l'obtention d'un équilibre entre une force élastique agissant sur le clapet 25, et les pressions d'air qui agissent de part et d'autre des surfaces en forme de piston de ce clapet. C'est ainsiqu'il est prévu un ressort de pression 30 exerçant sur l'organe d'obturation 25, une force tendant à éloigner le clapet de son siège constitué par l'extrémité tubulaire de la pince 21.Des forces qui coopèrent avec la force élastique sont engendrées par l'action de la pression d'air en amont de l'extrémité du perçage ménagé à travers l'lément 21 sur une surface en forme de couronne de l'élément obturateur 25 et par la pression d'air en aval de l'extrémité précitée de la pièce 21 également sur une surface annulaire, étant entendu qu'il faut tenir compte de la pression atmosphérique. L'intérieur du corps 1 du pistolet possède une chambre qui est mise à I'atmosphère par un canal 35 traversant la paroi cylindrique fl, cette chambre mise à l'atmosphère étant définie par la surface supérieure du clapet 25, la surface extérieure de l'élément 21a, et la surface intérieure 19 du corps du pistolet. De cette façon, il règne dans cette chambre une pression correspondant à la pression atmosphérique qui exerce sur une surface du clapet 25, une force dirigée dans la même direction que celle engendrée par le ressort 30 tendant à empêcher le mouvement de l'obturateur 27 en direction de son siège. il faut également considérer qu'agit à l'encontre du dé pincement de l'obturateur 25 en direction de son siège, l'air comprimé en amont de l'extrémité du perçage ménagé dans la pie ce 21, qui est dirigé sur une surface du clapet 25, définie par l'organe obturateur 29 par rapport à l'ouverture de l'élément 21.Cette surface correspond à la projection de la surface de l'obturateur 29 sur la section extrême du perçage ménagée dans la pièce 21 En outre, l'air comprimé agit en aval du perçage ménagé dans la pie ce 21 sur une surface en forme de couronne qui est définie par le diamètre interne de la paroi cylindrique 19. Il est à noter que les forces agissant sur les différentes surfaces de l'organe 25 formant clapet qui sont dues tant aux pressions d'air qu'a l'action du ressort 30 provoquent le déplacement de ce clapet 25 entre une position dans laquelle il est en appui sur l'extrémité de l'élément tubulaire 21, lorsque la pression de l'air traversant le canal 2, en aval de l'obturateur 25 est supérieure à la pression de sécurité déterminée, et se déplace vers le bas lorsque cette pression est inférieure à la pression maximale tolérée. Lorsque l'utilisateur actionne la gâchette 15 et provoque l'ouverture du dispositif a soupape 10, afin que l'air puisse s'écouler dans le canal 2 du pistolet, l'équilibre des forces intervenant sur le clapet 25 est normalement tel que le passage pour l'air comprimé est ouvert, et que l'air comprimé s'échappe du pistolet. Lorsque l'utilisateur doit procéder de telle façon que la buse d'échappement d'air se trouve à proximité d'une surface quelconque, et par exemple à proximité d'une surface de son corps, il se produit dans le canal 2, en aval des deux dispositifs à soupape 10 et 20, une retenue d'air ou contrepression.De ce fait, les forces qui ont tendance a déplacer l'obturateur 25 vers son siège augmentent, ce qui conduit finalement à la fermeture du canal. Avantageusement, la contre-pression dans le canal 2 est choisie de façon à provoquer la fermeture du canal dans des conditions correspondant aux normes de sécurité prescrites dans le domaine de l'industrie. il ressort de ceci que l'utilisation du pistolet à air comprimé selon l'invention assure une meilleure protection de l'utilisateur contre diverses sortes d'accidents pouvant se produire. L'élément 21 possède des moyens assurant une bonne étanchéité des passages et des chambres montées à l'intérieur du corps du pistolet contre toute fuite éventuelle et indésirable d'air comprimé. A cet effet, il est prévu un joint torique 31 servant à séparer le passage d'air comprimé de la chambre mise à l'atmosphère par le conduit 35. Un deuxième joint torique 38 assure l'étanchéité de la partie extérieure de l'élément 2S contre d'éventuelles fuites d'air- comprimé. Afin de s'assurer que le flux d'air comprimé puisse passer à travers le canal 2 dans le corps 1 du pistolet1 l'élément 21 présente une gorge périphérique permettant une accumulation d'air, et facilitant l'écoule- ment de l'air dans le circuit.Cette gorge périphérique présente en outre l'avantage de pouvoir servir de logement à un doigt de verouillage 29 fixé par exemple par vissage dans le corps l du pistolet, et assurant le maintien en position de l'élément 21 dans le corps de celui-ci. La figure 3 constitue une variante d'exécution de celle décrite ci-dessus, dans laquelle le corps du pistolet porte la référence 40. Selon cette variante, il y a une inversion des positions des deux dispositifs à soupape. Le corps du pistolet porte dans ce cas la référence 41, et correspond au corps I de la forme d'exécution de la figure 1. Dans cette variante d'exécution, le dispositif à soupape 42, correspondant à celui 10, est monté en position centrale et il lui est associé un organe obturateur 43 correspondant a celui 12. Ce dispositif permet de contrôler le volume d'air comprimé nécessaire.Ce contrôle est obtenu grâce à un doigt 44 monté à la partie supérieure, dépla- çable relativement à une pièce filetée 45. il est claireque la position de la pièce 45 conditionne la valeur du déplacement de la tige 44 et par suite celle de l'obturateur 42. Dans cette forme d'exécution, le second dispositif a soupapes li est situé du côté de la buse de sortie de l'air comprimé. La paroi cylindrique 46 correspondant à celle 19 est formée par un organe en forme de douille présentant une partie taraudée.Cette extrémité taraudée de la douille 47 coopère avec un filetage ménagé sur le corps du pistolet, de telle sorte que la paroi interne 46 d'une extrémité de l'élément 47 en forme de douille entoure une extrémité du corps du pistolet qui est conformée de telle façon qu'il forme directement la pièce 48 correspondant à celle 21 du dispositif de figure l et 2. L'autre extrémité de la douille 47 est munie d'un taraudage permettant la fixation d'une extrémité en forme de buse, telle que celle représentée à la figure 1. Dans cetté forme d'exécution, le ressort 49 peut être sensiblement différent du ressort 30 représenté a la figure 2, tandis que le clapet 50 est identique à celui 25 décrit précé gemment. Le canal 52 correspond au canal li précité, tandis que lXotAurateur 53 correspond à l'obturateur conique 29. La référence 54 désigne une gachette de commande correspondant à celle 15 tandis que la référence 55 désigne une tige d' actionnement correspondant à celle 14, 56 étant le canal correspondant au canal 2 de la forme d'exécution des figures 1 et 2. D'un point de vue de son fonctionnement, le dispositif conforme à la figure 3 est semblable à celui corrspondant aux figures 1 et 2, notamment en ce qui concerne le dispositif a clapet 20. Ceci signifie que le clapet 50 se déplace en position de fermeture lors de l'augmentation de la contre-pression en aval de la soupape pour éviter que des pressions dangereuses pour l'utilisateur puissent être atteintes. La présente invention prévoit également que les dispositifs a soupapes 20 et 51 puissent être agencés de marnière à équiper des pistolets déjå existants, et notamment des pistolets utilisés dans d'autres applications, dans lesquels intervient le règlage de la pression. Dans ce cas, il est prévu une légère modification de manière à pouvoir adapter le dispositif aux normes de sécurité en vigueur aujourd'hui dans l'industrie, Un tel dispositif à soupape pour la régulation de la pression est représenté aux figures 4 et 5 et porte la référence 60. Il est à noter que le dispositif 60, correspondant au dispositif 20, comprend un organe 61 en forme de douille et une pièce 62 correspondant à la douille 47 et à ltélément 48.Selon cet agence- ment, l'élément 62 possède un filetage à chacune de ses extrémités, une série de filets coopérant avec la douille 61, tandis que l'autre série de filet est conformée de telle sorte qu'elle remplace l'élément formant buse de sortie, qui est normalement monté en bout du corps du pistolet traditionnel. Pour modifier un pistolet existant et obtenir les avantages selon l'invention, il suffit de démonter l'organe tenant lieu de buse, et à la place de celui-ci, de monter le dispositif à soupape 60 représenté aux figures 4 et 5. Dans cette variante, la référence 63 correspond au canal 35 de figure l, 64 à la paroi cylindrique 19, l'obturateur 65 à l'organe conique 29, la partie 66 tubulaire à la partie 22, l'obturateur 67 à la pièce 25, la levre 68 à la levre 28, le ressort 69 au ressort 30 de figure 1 et 2. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce pistolet décrites ci-dessus, à ti tre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS 1 - Pistolet soufflant à air comprimé, du type comportant dans un corps une entrée de l'air sous pression et une buse de sortie, reliées par un canal, un dispositif à soupape étant prévu pour règler la valeur du passage dans le canal, qui peut être actionné de l'extérieur par un levier, caractérisé en ce que dans le canal 2 est également monté, en série avec le premier 10, un second dispositif à soupape 20 dont l'organe d'obturation, fournissant une valeur du passage dans le canal indépendamment de l'organe d'obturation du premier dispositif à soupape, permet en conditions normales le passage de l'air comprimé dans le canal et ferme celui-ci quand la pression dans la section de ca nal en aval de l'obturateur atteint une valeur supérieure à cel- le tolérable. 2 - Pistolet selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'obturation mobile 29, du second dispositif à soupape 20, présente en regard de son siège 29a, à ses deux extr6- mités opposées des surfaces formant pistons, dont l'une est placée avant le siège de soupape dans le sens d'écoulement du fluide et dont l'autre est située dans le canal placé en aval du siège de soupape, dans le sens d'écoulement du fluide. 3 - Pistolet selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe obturateur 29 du deuxième dispositif à soupape 20 est de forme conique. 4 - Pistolet selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le canal 2 mettant en communica- tion l'entrée d'air comprimée et la buse d'échappement possède une partie élargie formant chambre servant de logement au second dispositif à soupape 20, chambre dans laquelle est montée une pièce 21 présentant un perçage en communication avec le canal 2 de plus petit diamètre que celui-ci1 dont l'extrémité forme un siège de clapet 29a et en ce que la partie située en aval de cet élément et du siège du clapet forme une chambre servant de logement à l'obturateur proprement dit 29. 5 - Pistolet selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la partie de la chambre se trouvant en aval de l'obturateur 29 est en communication avec l'atmos- phère par un conduit 35 et en ce que cette chambre contient un ressort tel qu'un ressort à pression qui a tendance à décoller l'obturateur de son siège. 6 - Pistolet selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'organe obturateur 29 est constitué par un obturateur en forme de couronne qui est au contact de la partie de la surface extérieure de la pièce 21, et de la paroi interne 29 de la chambre de manière à pouvoir subir un déplacement axial avec étanchéité au contact de ceux-ci, et par un élément obturateur 29 de forme tronconique solidaire de l'obturateur en forme de couronne 25, dont ltextrémités en position fermée,pénètre à l'intérieur du canal ménagé dans brélé ment 21, monté dans la chambre. 7 - Pistolet selon la revendication 6, caractérisé en ce que le second dispositif à soupape 20 est monté en amont du premier dispositif 10. 8 - Pistolet selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'organe obturateur 12 du premier dispositif à soupape d'une part peut être actionné au moyen d'une gachette 15 agissant sur une tige 14 pouvant le déplacer de son siège, et d'autre part est soumis à l'action antagoniste d'un ressort 16 prenant appui sur un vanneau 18 monté dans le corps du pistolet en aval de l'obturateur en forme de couronne 25.