Brevet FR2409820A1 — publié le 19790622

L'invention concerne généralement un dispositif de commande# pneumatique d'un outil, et a plus particulièrement pour objet un dispositif de commande d'outils adaptable à de nombreuses applications aussi bien au niveau des industriels que des particuliers en passant par les artisans0 Dans de nombreux cas, il est nécessaire d'exécuter des travaux qui demandent des forces de quelques centaines de kilogrammes à quelques tonnes. Généralement, un particulier ne possède pas ltoutillage nécessaire pour ce genre de travaux. De plus, au niveau de l'utilisateur, il est important qu'un tel appareil,qui permet par exemple d'obtenir de telles forces, soit maniable et facilement transportable d'un point à l'autre. L'invention vise à résoudre tous ces problèmes, grace à un dispositif de commande pneumatique# simple, peu coûteux, transportable, et d'une façon générale adaptable à tout problème particulier nécessitant d'exercer, par l'intermédiaire d'un outil, des forces allant de quelques kios à quelques tonnes. A cet effet, l'invention propose un dispositif de commande fluidique, et notamment pneumatique, d'un outil, caractérisé en ce qutil comprend au moins un organe moteur tel qu'un vérin à soufflet dont une extrémité prend appui sur un élément fixe et dont l'autre extrémité est solidaire d'un élément de liaison mobile suivant un mouvement de va-et-vient sensiblement rectiligne, élément de liaison sur lequel est monté de façon rigide ou articulée ledit outil. Selon une autre caractéristique de l'invention, ce dispositif de commande est relié à l'outil (poinçon, matrice) mobile d'une presse pour amener celui-ci en contact avec la pièce à travailler. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de commande est relié à une cisaille ou pince d'un appareil de désincarcération, pour commander l'écartement de la cisaille. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de commande est relié à un dispositif arrache-arbre pour commander notamment l'arrachage d'arbustes ou de souches d'arbre, D'autres caractéristiques, avantages et détails apparattront plus clairement à l'aide de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels:: - la figure 1 est une vue en coupe d'une presse actionnée par le dispositif de commande conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en élévation avec arrachement partiel d'un appareil de désincarcération actionné par un dispositif de commande conforme à l'invention; - la figure 3 est une vue schématique d'un arrache-arbre monté sur un motoculteur et actionné par un dispositif de commande conforme à l'invention; - la figure 4 est une vue en élévation de l'arrachearbre représenté sur la figure 3 ; et - la figure 5 est une vue de dessus de la figure 4. En se référant à la figure 1, le dispositif de commande conforme à l'invention est associé à une presse 1 composée d'un corps creux 2 ou enceinte par exemple à paroi latérale cylindrique 3 fermé à ses deux extrémités par deux parois de fond respectivement supérieure 4 et inférieure 5. A l'intérieur de l'enceinte 2 est monté le dispositif de commande 6 conforme à l'invention. Ce dispositif 6 comprend un vérin à soufflet 7 monté coaxialement à l'enceinte 2 et dont les deux extrémités sont respectivement solidaires de deux bagues annulaires d'accrochage supérieure Sa et inférieure 8b. Les deux extrémités du vérin 7 sont fermées de façon étanche respectivement par deux pièces 9a, 9b rapportées respectivement sur les bagues d'accrochage 8a, 8b, chaque pièce 9a, 9b ayant sensiblement la forme dSnfbuvette. La bague d'accrochage supérieure Sa est pourvue de goujons 10 qui stétendentparallèlement à l'axe du vérin 7 et à l'extérieur de c & i-ci. Ces goujons 10 traversent la cuvette 9a rapportée sur la bague d'accrochage Sa et servent à fixer le vérin 7sz > une plaque d'appui supérieure Il montée parallèlement aux parois de fond 4 et 5 de l'enceinte 2 de la presse et entre celles-ci, à proximité de la paroi 4. Cette plaque d'appui Il est par exemple soudée sur la surface périphérique intérieure de la paroi latérale 3 de l'enceinte 2 de la presse, La plaque d'appui supérieure Il est traversée par un orifice12 sur lequel est raccordée l'extrémité d'une conduite d'alimentation en fluide sous pression 13.Cette conduite d'alimentation est introduite dans l'enceinte 2, entre la paroi de fond supérieure 4 et la plaque d'appui 11, par un orifice 14-prévu dans la paroi latérale cylindrique 3 de la presse. L'autre extrémité de la conduite d'alimentation 13 est raccordée à une source de Suide sous pression (non représentée)0 La bague d'accrochage inférieure 8b, par l'intermédiaire de ses goujons 10 s'étendant parallèlement à l'axe du vérin 7, est fixée à une plaque d'appui inférieure 15. Cette plaque 15, perpendiculaire à l'axe du vérin 7 et solidaire en mouvement de celui-ci, est soumise, ainsi que le vérin, à une force de rappel exercée par deux ressorts 16 montés parallèlement à l'axe du vérin 7.Chaque ressort 16 est fixé à une extrémité à la plaque d'appui supérieure Il et à l'autre extrémité à un bras 17 solidaire de la plaque d'appui inférieure mobile 15. Le dispositif de commande 6 comprend également un élément de liaison 18 tel qu'une tige montée, dans l'axe du vérin 7, sur la plaque d'appui inférieure mobile 15. Cet élément de liaison 18 traverse la paroi de fond inférieure 5 de l'enceinte 2 de la presse par un orifice 19 dans lequel est monté un palier de guidage 20. A l'extrémité filetée de cet élément de liaison 18 est monté l'outil de la presse tel qu'un poinçon 21. Cette presse, de dimensions relativement faibles, est facilement transportable par l'intermédiaire de poignées 22 prévues sur la surface extérieure de la paroi cylindrique 3 de l'enceinte 2 de la presse. La presse ainsi définie avec son outil 21 et son dispositif de commande 6, à savoir le vérin à soufflet 7 et l'élément de liaison 18, doit être montée sur un support de façon à faire coopérer l'outil 21 avec une pièce 23 à usiner. Pour cela, la presse 1 est pourvue, par exemple, au niveau de la paroi de fond inférieure 5 de l'enceinte 2 et à l'extérieur de celle-ci, d'anneaux de maintien 24 dans chacun desquels peut autre introduit une traverse ou bras 25 qui coopère égalementavecme ouvertures 26 prévues aux extrémités de montants verticaux 27, réglables en hauteur, et réunis entre eux par une embase fixe 28 sur laquelle repose la pièce 23 à usiner. En se référant à la figure 2, est représenté un appareil de désincarcération 30 équipé d'un dispositif de commande pneumatique conforme à l'invention0 Les éléments communs avec la presse représentée sur la figure 1 portent les mimes chiffres de référence, Cet appareil de désincarcération 30 est également constitué par une enceinte 2 dans laquelle est monté un dispositif de commande 6 sensiblement identique à celui de la presse I représentée sur la figure 1. L'élément de liaison 18, relié à une extrémité au vérin 7, fait saillie par son autre extrémité à l'extérieur de l'enceinte 2 entre deux flasques 31 parallèles entre eux et à l'axe du vérin, et supportés par l'enceinte 2 à la partie inférieure de celle-ci. Sur l'extrémité libre de l'élément de liaison 18, est montée, par exemple par vissage, une pièce annulaire dont la surface périphérique possède au moins deux parties dentées 33 parallèles à l'axe du vérin etsitcEesdet et d'autre de celui-ci. Cet ensemble élément de liaison 18pièce 32, forme une crémaillère axialement mobile sous l'action du vérin 7 et des ressorts de rappel 16e Sur chacune des parties dentées 33 de la pièce 32, vient engrèner un pignon 34 monté tournantaulwrdk2Qgefixe 35 dont les deux extrémités sont respectivement supportées par les deux flasques 31. Dans l'exemple représenté, les pignons 34 sont en fait des secteurs dentés qui se prolongent respectivement par les deux branches 21a, 21b d'un outil 21. Chaque branche 21a, 21b se termine, à son extrémité libre, par un embout amovible 36a, 36b. L'outil 21 est donc constitué par deux bras écarteurs 21a, 21b déplaçables vers ou au-delà l'un de l'autre en pivotant autour des axes fixes 35 Sur la figure 2, est également représenté, en traits mixtes, une variante de l'outil 21 qui peut être, par exemple, une cisaille montée d'une façon sensiblement identique à celle des bras écarteurs précédents. Bien entendu, l'élément de liaison 18 peut lui-mtme être directement pouvu de dents sensiblement sur toute sa longueur pour éviter l'utilisation d'une pièce supplémentaire telle que la pièce 32. Dans le cas de l'utilisation d'une pièce 32, il est bien évident que cette pièce possède une denture qui s'étend sur une longueur fonction de l'écartement maximum admissible pour les bras écarteurs 21a 21b. En se réfèrant aux figures 3 à 5, est représenté un dispositif arrache-arbre équipé d'un dispositif de commande 6 conforme à l'invention. Ce dispositif de commande 6 comprend au moins un et de préférence deux vérins 7 à soufflet du même- type que celui décrit en détail pour la presse représentée sur la figure le Chaque vérin 7 repose par exemple, par son extrémité inférieure, sur une embase 41 creuse par laquelle s'effectue l'alimentation en fluide sous pression du vérin par une conduite 42 qui peut être commune aux deux vérins. La fixation du vérin 7 sur son embase 10 s'effectue par l'intermédiaire des goujons 10 solidaires de la bague d'accrochage inférieure 8bo A sa partie supérieure, chaque vérin 7 est rendu solidaire, par l'intermédiaire des goujons 10 de sa bague d'accrochage 8a, d'une plaque support 43 montée perpendiculairement à l'axe du vérin 7.Sur cette plaque 43 est monté l'élément de liaison 18 du dispositif de commande, cet élément assurant la liaison entre les vérins 7 et l'arbre à arracher. L'élément de liaison comprend deux plaques verticales 44 montées respectivement sur les deux plaques d'appui 43 solidaires respectivement des deux vérins 7. Chaque plaque verticale 44 est renforcée par deux entretoises 45 montées de part et d'autre et perpendiculairement à celle-ci. L'élément de liaison 18 comprend égalemant un carcan 46 reliant les deux plaques 44 et à l'intérieur duquel passe un arbre 47e Ce carcan 46 est constitué, par exemple, de deux demi-cylindres articulés entre eux autour d'une charnière 48 et dont les deux surfaces d'extrémité libres sont rendues solidaires l'une de l'autre par l'intermédiaire d'une goupille 49. Chaque demi-cylindre est articulé par l'intermédiaire de deux anneaux supérieur 50a et inférieur 50b disposés aux deux extrémités d'une génératrice de chaque demi-cylindre du carcan 49, respectivement sur deux ergots 51a, 51b prévus respectivement à l'extrémité supérieurededENpeplaque 44 et sur chaque plaque d'appui 43 au droit de l'ergot 51a. il est à noter, que chaque plaque 44 possède une échancrure 52 pour permettre à chaque anneau inférieur 50b de chaque demi-cylindre du carcan 49 d'étire monté sur l'ergot 51b correspondant. Sur la# surface périphérique intérieure du carcan 49, sont prévus des doigts 53 s'étendant radialement et entourant l'arbre 47. Ces doigts 53 coopèrent avec une corde 54 pour assurer la prise de l'arbre 47 au niveau de sa partie comprise à l'intérieur du carcan 49. Bien entendu, dans l'exemple représenté, on a considéré un arrache-arbre à deux dispositifs de commande, mais on peut très bien en mettre plusieurs si nécessaire, qui se raccordent ensemble au niveau du carcan 49. En revenant à l'exemple illustré sur les figures 3 à 5, les deux vérins 7 sont de préférence montés symétriquement par rapport à l'arbre 47 à arracher. Pour assurer la prise de l'arbre 47, il est évident que l'on peut prévoir un autre moyen qu'une corde coopérant avec des doigts 53 solidaires du carcan 49e On peut par exemple imaginer un dispositif de serrage également commandé par un autre dispositif de commande conforme à l'invention. En se référant plus particulièrement à la figure 3, l'arrache-arbre peut autre avantageusement supporté à l'avant d'un motoculteur 55 par l'intermédiaire de bras de support 56 solidaires par exemple des plaques d'appui 43 elles-memes solidaires des vérins 7. Ainsi, on résoud à la fois le problème de transport de l'arrache-arbre et etde l'arbre arraché. Le fonctionnement des divers dispositifs décrits sur les figures 1 à 5 est le suivant. Dans chacun des cas, c'est-à-dire pour la presse, pour l'appareil de désincarcération et pour l'arrache-arbre, le principe de fonctionnement du dispositif de commande 6 est le même. A partir d'une source de pression telle qutune boutelle d'air comprimé facilement transportable, on alimente le ou les vérins à soufflet 70 Dans le cas de la presse, le gonflement du vérin 7 entrain dans un mouvement axial, ltélément de liaison 18 qui supporte l'outil 21. Cet outil 21 palt et ainsi amene en contact avec la pièce 23 à usiner. Une fois l'alimentation coupée, l'outil 21- est ramené en position haute par l'inter médiaire des ressorts de rappel 16. Dans le cas de l'appareil de désincarcération 30, le fonctionnement est identique à celui de la presse 1. La différence réside uniquement dans le fait que le déplacement axial de l'élément de liaison 18 entraîne eniotation, dans deux directions opposées, les deux bras écarteurs 21a, 21b, par la coopération des segments dentés 34 avec les dentures 33 supportées par l'élément de liaison mobile 18. Les bras écarteurs 21a, 21b sont ramenés en position initiale par l'intermédiaire des ressorts de rappel 16, une fois l'alimentation du vérin coupé. Dans le cas de l'arrache-arbre 40, l'alimentation en fluide sous pression des vérins 7 entratne suivant un mouvement ascendant l'élément de liaison 18 constitué par les deux plaques 44 respectivement solidaires des deux vérins 7 et le carcan 49 solidaire des deux plaques 44, ce qui permet d'exercer une force ascendante sur l'arbre 47 par l'intermédiaire de la corde 54 solidaire à la fois de l'arbre 47 et des doigts 53 du carcan 49. Pour l'arrache-arbre, une seule opération n'est peut autre pas suffisante pour arracher l'arbre, mais rien n'empoche d'en effectuer plusieurs, à condition à chaque fois de désolidariser et de resolidariser l'arbre avec le carcan mais à un niveau différent. Un tel dispositif de commande, par sa simplicité, le peu d'éléments qu'il fait intervenir, sa facilité de transport, permet de l'utiliser dans de nombreuses applications qui demandent la production de forces comprises entre quelques kilos et quelques tonnes. Cela permet d'éviter l'utilisation de systèmes à commande hydraulique qui sont toujours plus complexes et par conséquent plus coûteux et plus encombrants, il est intéressant de noter que dans le cas de l'association motoculteur ou tout autre engin roulant avec un arrache-arbre, ce dernier ne peut astre constitué alors que par un seul vérin à soufflet Si dans l'exemple illustré on parle uniquement d'arbre, il est évident que l'on peut considérer tout autre élément tel qu'un poteau par exemple et de manière générale tout élément susceptible d'étire arraché de son point d'ancrage partiellement ou totalement. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, Si celles-ci sont exécutées suivant sQn esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent, REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande fluidique et notamment pneumatique d'un outil, caractérisé en ce qutil comprend au moins un organe moteur tel qu'un vérin à soufflet dont une extrémité prend appui sur un élément fixe et dont l'autre extrémité est solidaire d'un élément de liaison mobile suivant un mouvement de va-et-vient sensiblement rectiligne, et sur lequel est monté ledit outil. 20 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'outil précité est solidaire en mouvement de l'élément de liaison précité. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'outil précité est monté articulé sur l'élément de liaison précité. 4. Dispositif de commande pneumatique d'un outil tel qu.'un poinçon de presse selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le vérin à soufflet précité est monté dans une enceinte cylindrique et en ce que l'élément de liaison précité est constitué par une tige solidaire à une extrémité dudit vérin et à l'autre extrémité, faisant saillie à l'extérieur de ladite enceinte, de l'outil par exemple vissé sur l'extrémité libre de ladite tige. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enceinte précitée est montée, de façon amovible, sur des montants ou pieds verticaux, à hauteur réglable, s'étendant à partir d'uneembase sur laquelle est montée la pièce destinée à venir en contact avec le poinçon précité. 6. Dispositif selon la revendication 40u 5, caractérisé en ce que le vérin précité est ramené en position initiale, après gonflement, par l'intermédiaire de ressorts de rappel. 7. Dispositif de commande pneumatique d'un outil tel que les deux bras d'un appareil de désincarcération selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que l'élément de liaison précité est constitué par une tige comprenant au moins deux parties dentées distinctes sur lesquelles engrènent respectivement deux pignons respectivement solidaires desdits bras écartes dudit appareil de désincarcération. Se Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les axes des pignons précités sont fixes et supportés par une enceinte à l'intérieur de laquelle est monté le vérin à soufflet précité dont une extrémité est fixe et dont l'autre extrémité est solidaire dudit élément de liaison. 90 Dispositif de commande pneumatique d'un outil tel qu'un arrache-arbre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un vérin à soufflet, un élément de liaison constitué par un montant solidaire du vérin et par un carcan articulé audit montant et à travers lequel passe l'arbre précité, 100 Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que sur la surface périphérique intérieure du carcan précité sont prévus des doigts ou ergots qui permettent d'assurer la prise d'un arbre par l'intermédiaire d'une corde par exemple. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que sur la surface périphérique intérieure du carcan précité est prévu un organe de préhension amovible pour venir enserrer partiellement ou totalement l'arbre à arracher. 120 Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le vérin précité est supporté par un engin mobile tel qu'un motoculteur.