Brevet FR2471839A1 — publié le 19810626

La présente invention concerne un instrument motorisé qui, destiné à faire tourner par percussions périodiques une pièce, par exemple une vis ou un écrou, contient un mécanisme d'enclenchement extrêmement simple, robuste, dont le fonctionnement est sûr dans l'un ou l'autre sens de rotation et qui ne comporte qu'un minimum de pièces mobiles. Le mécanisme d'enclenchement selon la présente invention diffère de celui que décrit le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 552 499 en ce qu'il ne comporte ni le second rouleau ou galet ni la cage qui constituent des éléments structuraux indispensables de ce dernier mécanisme. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels - la figure 1 représente de profil et partiellement en coupe un instru- ment motorisé qui, destiné à faire tourner une pièce par percussions périodiques, comporte un mécanisme d'enclenchement selon l'invention; - la figure 2 est une coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1; et - les figures 3 à 7, qui sont des coupes selon la ligne 3-3 de la figure 1, montrent les positions relatives des éléments mobiles du méca- nisme en question à certains moments de son fonctionnement, Sur la figure 1, la référence 1 désigne un instrument pneumatique portatif dont seule une partie de la poignée est représentée et qui comporte le logement 3 d'un moteur et celui 5 d'un mécanisme d'enclenchement. Le logement 3 contient un classique moteur pneumatique à palettes rayonnantes dont lIarbre mené 7 tourne dans un roulement 9 à l'intérieur de ce logemento Le mécanisme d'enclenchement selon l'invention comporte un élément d'accouplement 1 relié par des cannelures à l'arbre 7 et formant à sa périphérie une cavité longitudinale 13 à section semi-circulaire. Le loge- ment 5 contient un enclumeau cylindrique massif 15 dont la surface péri- phérique 17 de portée de l'extrémité antérieure est en contact avec la paroi interne d'un coussinet cylindrique 190 L'extrémité postérieure 21 de plus petit diamètre de cet enclumeau tourillonne dans l'élément d&accou- plement 11o Lenclumeau forme dans sa région médiane une bride périphé rique 23 qui est en contact.avec l8extrémité postérieure du coussinet 19 et empeche ainsi lenclumeau d'avancero L'extrémité antérieure de cet 247 1839 enclumeau fait fonction de mandrin 25 destiné à supporter la douille (non représentée) qui s'emboîte sur la pièce à faire tourner. Entre sa bride périphérique 23 et son tourillon postérieur 21, l'en- clumeau 15 comporte un tronçon 27 dont la surface périphérique forme d'une part deux cames symétriques et diamétralement opposées 29 et 31, d'autre part une saillie 33 destinée à recevoir des coups au cours du fonctionnement de l'instrument (voir figure 3). Avec le tronçon 27 précité de l'enclumeau est en contact un galet cylindrique rotatif 35 dont l'extrémité postérieure s'emboîte dans la cavité 13 de l'élément d'accouplement 11. Ce galet 35 ainsi que la moitié posté- rieure 23, 27, 21 de l'enclumeau 15 sont enfilés dans une masselotte cylindrique creuse 37 dont la surface interne forme une rainure longitudina- le 38 dont les flancs symétriques 39 et 41 font fonction de cames et sont orientés de manière à permettre à la masselotte 37 de tourner par rapport à l'enclumeau 27 le long d'un arc de cercle 0 (voir figure 2), l'amplitude de ce débattement étant limitée par l'entrée du galet 35 en contact avec ces flancs 39, 41. Cette liberté de mouvement de la masselotte par rapport à ltenclumeau lui permet de tourner momentanément plus vite que l'arbre mené 7, lténergie cinétique qu'elle accumule ainsi s'ajoutant à celle des autres pièces tournantes pour lui faire percuter l'enclumeau. L'arc G précité est compris entre 35 et 45 de façon que l'effet de percussion soit le meilleur possible sur la pièce que fait tourner l'instrument au cours de son fonctionnement. Si cet arc de cercleG est trop grand, le temps qu'il faut à la masselotte pour rattraper le galet a pour effet de réduire le moment d'inertie correspondant alors que s'il est trop petit la courte durée du mouvement libre de la masselotte par rapport à l'enclumeau ne permet pas à la première d'exercer la plus grande force d'inertie. Les flancs 39, 41 de la rainure longitudinale 38 doivent faire chacun avec son plan de symétrie un angleo( compris entre 30 et 40 pour assurer 301'accélération désirée de la masselotte au moment oh, suivant le sens dans lequel le galet effectue son mouvement orbiculaire, le flanc 43 ou 45 de la came 29 ou 31 chasse le galet 35 radialement vers l'extérieur. Chaque came 29 ou 31 comporte deux flancs. Le flanc 43 de la came 29 et celui 45 de la came 31 servent à chasser radialement le galet 35 247 1839 en l'enfonçant dans la rainure longitudinale 38 de la masselotte au cours du fonctionnement de l'instrument. En revanche, leurs autres flancs res- pectifs 47 et 49 servent à guider le galet plutôt qu'à l'éjecter comme le font les précédents 43 et 45. Il faut souligner que le rayon de-courbure de chacun de ces derniers flancs précités 43 et 45 varie progressivement afin d'accélérer aussi progressivement l'éjection radiale du galet 35 dont la vitesse est ainsi maximale au moment oh il parvient à la crête de la came. Sur la figure 1, on peut voir que le galet 35 est maintenu le long et à l'intérieur de la masselotte 37 par l'entrée en contact de ses extrémités avec, d'une part, la bride périphérique 23- de l'enclumeau et, d'autre part, le fond de la cavité longitudinale 13 de l'élément d'accouplement 11, Au démarrage de l'instrument, les pièces mobiles du mécanisme précité peuvent avoir les unes par rapport aux autres diverses positions, mais les figures 2 et 3 mettent en évidence qu'à la mise en marche du moteur de l'instrument en vue de lui faire serrer une vis ou un écrou il fait tourner dextrorsum l'élément d'accouplement Il et le galet 35 qui entre en contact d'abord avec le flanc 39 de la rainure 38 de la masselotte, puis avec celui 47 de la came 29 de l'enclumeau 15 en faisant tourner ce dernier. A mesure que s'accroît la résistance de la vis ou de l'écrou à la force qui le fait tourner, cette résistance force le galet 35 à contourner la came 29 en la franchissant comme le montre la figure 5, après quoi le galet entre en contact avec le flanc 45 pour continuer à faire tourner Ilenclumeau. Lorsque la résistance opposée par la vis ou l'écrou atteint une valeur prédéterminée, elle force le galet à contourner en franchis- sant la came 31, et il continue à tourner selon la séquence décrite. Lors qu'augmente la vitesse de rotation, le galet entre brusquement en contact avec le flanc 45 de la came 31 de l'enclumeau, ce qui le projette radialement contre le flanc 39 de la rainure 38 de la masselotte, en provoquant l'accélération de cette dernière le long d2un arc de cercle O la vitesse de rotation de cette masselotte devenant alors plus grande que celle de l'arbre mené 7 et de l'élément d'accouplement 11. Comme le 2 47 1 8 3 9 montre la figure 7, le flanc 41 de la rainure 38 de la masselotte entre alors en contact avec le galet et le projette contre la surface de la saillie 33,1énergie accumulée de toutes les pièces rotatives appliquant à l'en- clumeau un choc qui provoque la rotation de la vis ou de l'écrou. Par réaction à ce choc, la masselotte s'arrête de tourner ou ralentit momentanément, ce qui fait franchir au galet la saillie 33 en la contournant et permet le renouvellement du-cycle de percussion qu'on vient de décrire. Les flancs de la rainure 38 étant symétriques, de même que le sont ceux des deux cames 29 et 31 de l'enclumeau, la rotation en sens inverse de ce dernier se fait de la même façon que précédemment afin de faire - tourner sinistrorsum la vis ou l'écrou. De la description précédente il ressort que l'instrument motorisé selon l'invention assure mieux sa fonctionibien que son mécanisme d'enclenchement dont la structure est simple et durable comporte moins de pièces que celle des mécanismes analogues de la technique antérieure. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mécanisme décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. 2 4 7 1839 REVENDICATIONS 1. Instrument motorisé dont l'arbre mnené par son moteur est des- tiné à faire tourner une pièce par percussions, caractérisé par un méca- nisme interne d'enclenchement qui comporte un élément d'accouplement (l1) que fait tourner l'arbre mené (7) et qui fait lui-même effectuer un mouvement orbiculaire à un rouleau ou galet (35) placé entre une mas- selotte (37) et un enclumeau (15, 27), ce dernier formant d'une part deux cames périphériques (29, 31) qui, diamétralement opposées et comportant chacune deux flancs (43, 47; 45, 49), sont destinés à déplacer transver- salement le galet dans une rainure longitudinale (38) de la masselotte, d'autre part une saillie (33) dont le galet (35) propulsé par la masselotte (37) vient périodiquement percuter l'un ou l'autre flanc. 2. Instrument selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur de l'intervalle qui sépare radialement l'enclumeau (27) de la masselotte (37) est inférieure au diamètre du galet (35) qui fait ainsi saillie en permanence dans la rainure longitudinale (38) de la masselotte. 3. Instrument selon la revendication2, caractérisé en ce que les cames (29, 3" de l'enclumeau (15) sont profilées de manière à projeter le galet (35) dans la rainure longitudinale (38) de la masselotte (37), de façon à faire momentanément tourner cette dernière plus vite que l'arbre mené (7). 4. Instrument selon la revendication 3, caractérisé en ce que la rainure longitudinale (38) de la masselotte comporte deux flancs symé- triques (39, 41) qui font fonction de came et avec l'un (39) desquels le galet (35) est en contact lorsqu'il se déplace vers chaque came de l'en- clumeau (27), l'accélération de la rotation de la masselotte (37) ayant pour effet de faire cogner l'autre (41) de ces flancs contre le galet (35) et de le projeter ainsi contre la saillie (33) de l'enclumeau (27). 5. Irstrument selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'écartement l'un par rapport à l'autre des flancs (39, 41) de sa rainure longitudinale (38) permet à la masselotte (37) de tourner par rapport à l'enclumeau (27) le long d'un arc de cercle () de 40 à 50 , l'amplitude de ce débattement étant limitée par lVentrée du galet (35) en contact avec ces flancs (39, 41). 2 47 1839 -6. Instrument selon la revendication 5, caractérisé en ce que les flancs (39, 41) de la rainure longitudinale (3 ) font chacun avec son plan de symétrie un angle g,) compris entre 30 et 400.