Brevet FR2505695A1 — publié le 19821119

CUTL A MOTEUR ta présente invention concerne un outil & moteur du type persettant d'installer des pièces rapportées ou inserts taraudés d'une seule pièce qui, une fois mis en place. deviennent de écrous pxisonniers. L'outil à moteur a copendant d'autres appli cations. et permet par exemple de tarauder des troue @s et d'enfon- cor des chevilles ou ans tourillons. Les inserts prrcit6s coqortent une partie cylindrique lisse ou manchon à l'une de leurs extrémités, et une partie taraudée à leur autre extrémité. Dans un type connu d'insert,la réqion de la partie taraudés proche dela partie lisse est tronconique, et la partie taraudés est rénnis à la partie liese par une partie de séparation. Pour mettre en place l'insert, on le visse sur un embout portant un filetage externe complémentaire, d'un outil à moteur, et on la place à l'intérieur d'un avant-trou, la partie taraudée es trouvant au fond du trou, On mat ensuite on marche le moteur de l'outil pour faire tourner l'embout das un sens de manière à tirer la partie taraudée vers l'extrémité libre de la partie lisse. Cela provoque la rupture de la partie de séparation, et la partie taraudée se trouve tirée dans la partie lisse en diletant celle-ci et en assujettissant l'insert dans le trou. On inverse eneuite le sens de rotation du moteur de l'outil pour retirer de l'insert l'embout fileté. Un autre type connu d'insert pouvant Stre utilisé avec des feuilles zinces de matériau ne comporte pas la partie de séparation ni la région tronconique, mais, à mesure que l'outil tire la partie taraudée vers l'extrémité libre de la partie lisse, la paroi de cette partie lisse éclate radialement vers l'extérieur, et se trouve tire en contact étroit avec la surface intérieure de la feuille pour y assujettir l'insert. Dans son aspect le plus large. l'invention d pour objet un outil à moteur comprenant un boitier dans lequel sont montée un moteur réversible et un porte-outil, le porte-outil pouvant être entraîne en rotation par le moteur, et un moyen parmettant de changer autooatiqueaent le sens de rotation du moteur dans une condition prédéterminée. Dans un aspect plus étroit, l'invention a pour objet un ontil à moteur permettant de mettre an place des inserts taraudée d'une seule piéce, comprenant un boitier dans lequel sont montés un moteur réversible et un porte-outil, le porte-outil pouvant être entraind en rotation par le moteur et le boitier comportant une pièce d'extrémité conçue pour s'engager sur l'extrémité libre de la partie liese d'un insert,un embout fileté extérieurement, pouvant se visser dans la partie taraudée d'un insert, étint monté dans le porte-outil et faisant saillie à l'extérieur de la pièce d'extrémité, et un moyen permettant de changer auto-- tiquement le sens de rotation du moteur un fois que l'insert a été assujetti dans un trou. L'embout filet est ainsi retiré automatiquement de l'insert taraudé une fois que ce dernier a été fixé dans un trou. Dans une forme de réalisation, le moyen d'inversion automatique du sens de rotation comporte un embrayage sensible au couple entre le moteur et le porte-outil, et propre à inverser le sens de rotation du moteur dès que le couple appliqué par l'outil dépasse une valeur prédéterminée. Dans une seconde forme de réalisation, le moyen d'inversion automatique du sens de rotation comporte un moyen sensible à la compression et propre & inverser le sens de rotation du moteur dès que la force axial eappliquée au porte-outil dépasse une valeur prédéterminée. Dans une troisième forme de réalisation, le moyen d'inversion automatique du sens de rotation comporte un ou plusieurs tensomètres réagissant à une force de torsion et/ou à une force axiale appliquées à l'outil. Le moyen d'inversion automatique du sens de rotation peut comprandre un mécanisme de changement de sens comportant un élémant d'actionnement allongé et un mécanisme de arrouillage pour maintenir cet élément d'actionnement allongé dans une première position, le mécanisme de verrouillage pouvant se déclencher dans ladite condition prédéterminée en permettant & l'élément d'actionnement de venir dans une seconde position et d'inverser le sens de rotation du moteur. Le moteur peut être un moteur à air, l'élément d'actionnelent tant reilé & une soupape qui inverse le sens de rotation du moteur lorsque l'élément d'actionnemen passe de sa première à sa seconde position. L'élément d'actionnement allongé peut être mis dans sa seconds position par une pression d'air agissant sur la soupape lormque le mécanisme de verrouillage libère l'élément d'actionnemant, et un ressort peut être prévu pour ramener l'élément d'actionnement dans sa première postion lorsque l'alimentation @n air de la soupape est coupée. L'embrayage sensible au couple peut coppr.ndre deux parties respactivement sensibles au couple qui s'écartent l'uns de l'autre dans le sens axial, lorsque le couple dépasse ladite valeur pré- déterminée. en libérant ledit mécanisme de verrouillage. L'embrayage sensible au couple peut interrompre momentanément la transmission du mouvement entre le moteur et le porteoutil dès que le couple dépasse ladite valeur précéterminée. Le moyen sensible à la compression peut comporter un ou plu sieurs ressorts qui agissent axialement sur le porte-outil, le porte-outil se déplagant alors axialement contre la firce du ressort pour libérer r le u'cani-e de verrouillage dès que la force axiale appliquée au porte-outil dépasse ladite valeur prédéterminée. L'outil salon l'invention peut être un outil a main, et colporter une crosse du genre pistolet. L'invention va mantenant être décrite de manière plus précise, à titre d'exemple, avec référence aur dessins ci-jointe, sur lesquels s La Figure 1 est une coupe longitudinale d'une forme de réalisation d'un outil à moteur selon l'invention, au début d'une opération de aise en place d'un insert; la Sigure 2 est une coups d'une partie de l'outil de la Figure 1, après que l'insert a été fixé dane un trou; ka Figure 3 représente le circuit pnew-tique de l'outil des Figures 1 et 2, l'outil étant mis sur sa position de marche avant La Figure 4 représente le circuit de la Figure 3, lorsque l'outil est mis dans sa position de marche "arrière" (en sens inverse):: La Figure 5 est une coupe longitudinale de l'extrémité antérieure d'une autre forme de réalisation d'un outil à moteur selon l'invention, au début d'une opération de Mise en place d'un insert. Tel qu'il est représenté à la Figure 1, l'outil à moteur comprend une crosse 9 du genre pistolet, et un bottier comprenant une partie soupape de commande 10, une partie moteur 11, une partie engrenage réducteur 12, une partie nrayage sensible au couple 13, et une partie te 14. La crosse 9 conporte une entrée d'air 15, une sortie d'air 16 et une soupape tout ou rien 17 sur laquelle on peut agir en appuyant sur un bouton 18. Lorsque le bouton 18 Ut enfoncé, de l'air circule vers un moteur à air 19 disposé dans le partie 11 par une soupepe ouverte 20 (voir également la Figure 3) ménagée dans la partie 10 pour entratner le moteur dans un sens. L'air z'échappe du moteur 19 par une soupape à tiroir 21 qui est maintenue dans une première position pa run ressort (voir la Figure 3).Lorsque la soupape 20 est fermée (voir les Figures 2 et 4) comme cela sera expliqué ci-après. l'air circule vera la moteur par la soupape & tiroir 21, qui est mise dans uns seconde posi don par la pression de 1' air, dans un sens propre k entraîner le moteur dans l'autre sens, et l'air s'échappe du moteur 19 vers la soupace 21 se trouvant dans sa seconde position. Le muvernent transmis par le moteur 19 passe dans un rduc- teur 22 se trouvant dans la partis 12 par l'intermédiaire d'un arBre creux 23 et aboutit, par l'intermédiaire d'un autre arbre creux 2, dans la partie 13 comprenant l'embrayage sensible au couple. L'embrayage sensible au couple comprend un élément tubulaire 25 qui engrène sur l'arbre 24 par des cannelures 26. Un premier élément d'embrayage 27, non sensible au couple fait corps avec un porte-outil 28 et est -ni, & sa sa périphérie, de tocs 29, très rapprochée les uns das autres. Un second élément d'embrayage 30, non zensible au couple, est porté, de façon à pouvir tourner librement, par des billes 31 zur l'élémant tubulaire 23, et est muni, à sa périphérie de tocs 32, très rapprochés les uns des autres et complémentaires des tocs 29 de l'élément 27. L'élé ment d'embrayage 30 est également muni, à son extrémité éloignée de l'élément 27, de dents 33 comportant des surfaces inclinées de prise de charge qui constituent l'élément entrainé d'un embrayage sensible au couple.Des dents 34 à surfaces d'entraînement inclinées de l'embrayage sensible au couple sont prévues sur un élément annulaire 35, et ans billes 3@ sont interposées entre les dents 33 et 34 à surfaces inclinées associées. L'élément annulaire 35 se raccorde à l'élément tubulaire 25 pour tourner avec lui et se déplacer longitudinalement par rapport à lui, contre l'action d'un ressort 38, par des billes 37 qui s'engagent dans des fentes angulairement alignées 39 et 40, formées respectivement dans l'élément 25 et dans l'élé lent 35. L'élément d'embrayage 35 comporte une goupille transversale 41 qui est libre de se déplacer longitudinalement dans des fente@ 42 pratiquées dans la paroi de l'élément tubulaire 25. Un mancho@ 43 est disposé dans l'élément tubulaire 25, et l'une des extrémités de ce manchon est poussée en contact avec la goupille 41 par un ressort 44. Par conséquent, l'élément d'embrayage 35 et le manchon 43 se déplacent ensemble lorsque l'élément d'embrayage 35 se déplace sous l'action d'un couple. L'une des extrémités de l'élément tubulaire 25 est munis d'un filetage externe sur lequel est montée une bague de butée 45 portant un engrenage conique 46. Contre la bague de butés 45 se trouve un autre élément annulaire 47 qui peut coulisser ion- gitudinalement sur le filetage de l'élément tubulaire 25, et qui est emché de tourner par une dent 43 tournée vers l'inté- rieur, qui pénètre dans la fente 39. L'élément annulaire 47 est muni d'un alésage transversal (non représenté) dans Lequel peut s'introduire une clavette portant un engrenage conique qui en- grène avec l'engrenage conique 46 de la bague de butée 45, de telle sorte qu'on peut faire tourner la bague de butée 45 sur l'élément tubulaire 25 pour régler la pression exercée par le ressort 38. antre le ressort 38 et l'élément annulaire 35 est enserrée une rondelle de butée 49 qui forme l'une des faces d'une rainure contenant une rondelle SOt celle-ci porte un troisième élément d'embrayage 51, non sensible au couple, comportant des tocs 52 qui sont capables de 'intercaler entre les tocs périphériques des éléments 27 et 30, coamrrs le montre la Figure 1. Le troisième élément d'embrayage 51 est poussé vers la gauche par un ressort léger 53.Lorsque l'élément 35 s'écarte de l'élément d'embrayage 30 sous l'action du couple exercé par l'outil, une fois qu ce couple a atteint une valeur prédéterminée. comme le montre la Figure 2, les tocs du troisième élément d'embrayage se dégagent des tocs 29, et il y a interruption du mouvement transmis au porte-outil. Le déplacement de l'élément 35 ferre la soupape comte cela sera décrit ci-aprs. Les tocs 52 s'engagent alors de nouveau sur les tocs 29 et le porte-outil est entratné dans L'autre sens de rotation. Le manchon 43 comporte trois passages radiaux angulairenent espacés dans lesquels se trouvent des billes 54. Un collet de verouillage 5 prend appui sur un épaulement de l'élément tubulaire 25 et entoure le manchon 43. Le collet de verrouillage 55 comv porte une surface intérieure tronconique et, lorsque le aanchon occupe sa position extrême gauche telle qu'elle est représentée sur la Figure i, le collet 55 pousse les billes 54 en contact avec l'une des extrémités d'une tige poussoir 56 qui s'enfonce dans la manchon 43. L'autre extrémité de la tige poussoir est fixée a la sounape 20. Comme le montre la Figure 1, la soupape 20 est cuverte et la tige poussoir est engagée par les billes 54 de façon & ne ne pouvoir se déplacer vers la gauche. Lorsque l'élément 35 se sépare de l'élément 30, le manchon 43 se déplace avec lui, en permettant aux billes 54 de se dégager de la tige poussoir 56. La soupape 20 se ferre sous l'action de la pression d'air qui s'exerce sur elle, et la tige poussoir 56 se déplace vers la gauche si l'on regarde la Figure 2. Le sens de rotation du moteur se trouve ainsi inversé. Quand on relâche le bouton 18, la soupape tout ou rien 17 coupe l'alimentation de l'air de l'extrémité de la soupape 20 et la tige poussoir se déplace vers la droit sous l'action d'un ressort 57. Par conséquent, la soupape 20 s'ouvre et l'outil est remis dans sa position initiale pour entratner le moteur en sens direct (marche avant) lorsqu'on appuie à nouveau sur le bouton 18. Un embout fileté extérieurement 58, comportant un collet 59, est monté dans le porte-outil 28. Cet embout 58 traverse une partic 60, de diamètre réduit, d'une pièce d'extrémité amovible 61, et quatre rondelles de butée 62 sont disposées entre le collet 59 et un épaulement 63 formé par l'extrémité intérieure de la partic 60. Pour fixer un insert 64 dans un trou, on visse la pièce rapportée sur l'embout fileté 58 jusqu'à ce que l'extrémité libre de la partie lisse 66 de l'insert vienne buter contre l'extrémité libre de la pièce d'extrémité 61. On place alors l'insert dans le trou. On appuie sur le bouton 18 et le moteur 19 tourne en tirant la partie filetée 65 de l'insert dans sa partie lisse 66.Dès que le couple exercé par l'outil dépasse ladite valeur prédéterminée laquelle est étudiée pour indiquer le fait que l'insert est fixé dans le trou, on inverse le sens de rotation du moteur comme pré- cit et l'embout fileté 58 se retire automatiquement de l'insert taraudé. La Figure 5 représente l'extrémité antérieure d'une autre forme de réalisation d'un outil & moteur permettant de mettre en place des inserts taraudés d'une seule pièce, l'extrémit postérieure de cette forme de réalisation ét@ nt identique à celle de la Figure 1. Un manchon 70 est cannelé sur un arbre 24' qui ne peut se déplacer axialement et qui se raccorde à l'arbre de sortis de l'engrenage réducteur 22. La partie cannelée 71 de l'alé sage du aanchon 70 rejoint une partie 72 de l'alésage. de dia- mètre plus grand, par l'intermédiaire d'une partie tronconique 73 de l'alésage.Un trou transversal borgne 74 pratiqué dans l'arbre 24', prés de son extrémité libre, raçoit un piston-plongrur 75 qui est poussé par un ressort contre l'alésaqu du anchon 70 et qui est empêché de se déplacer angulairement dans le trou 74 par une goupille 76 faisant saillie dans une rainure 77 du piston plongeur 75. Un embout 78 fileté extérieurement set fixé à l'extrémité antérieure du manchon 70 par une goupille transversale 79 qui est maintenus par une bague torique 80. un cartain nombre de ressorts 81 à disques entourent l'embout 78 et sont disposés axialement entre un chamin de roulement de butée 82 porté par l'embout 78 et un roulement 83 porté par le boîtier de l'outil. Au début d'une opération de mise en place d'inserte, on vises l'insert sur l'embout 78; l'extrémité libre de la partie liese 66 de l'insert vient buter contre l'extrémité libre d'une pièce d'extrémité amovible 84 du boitier, et le piston plongeur 75 vient buter contre la partie 72 de l'alésage. On met le moteur en marche, et l'embout tourne on tirant la partie filetée 65 de l'in- sert dans se partie lises 66, et à mesure que cela se produit, la force de compression appliques aux ressorte à disque augmente à mesure que l'embout 78 et le manchon 70 sont tirés vors l'avant. Le piston plongeur 75 est déplacé contre la poussée du ressort qui lut est associé jusqu'à ce qu'une o uverture 85 pratiquée plongeur se trouve dans le prolongement de l'alésage de l'arbre 24'. On fiat en sorte que cela se produise dès que la force de compression appliquée aux ressorts à disque dépasse une valeur prédéterminée indiquant qu l'insert est fixé dans le trou. La tige poussoir est déplacée vers la gauche, si l'on regarde la Figure 4, et le sens de rotation de moteur est inversé comme dans la forme de réalisation mentionnée en premier lieu. Les outils qui ont été décrits ci-dessur pourraient être mooifiée, par example pour tarauder des trous ou enfoncer des che villes ou des tourillons filetés dans des trous Pour tarauder des trous, on pourrait remplacer l'embout 58 ou 73 par un arbre de sortie auquel est fixé en mandrin. Un taraud pourrait être maintenu par ce mandrin et, lors du taraudage d' un trou borgne, le sens de rotation du moteur a s'inversern au moment où le taraud parvient au fond du trou.Lors du tarau dage d'un trou traversant, un collet peut éventuellement Otre fixé au taraud pour que le sens de rotation du acteur, s'inverse lorsque le collet vient en contact avec la surface dans laquelle est formé le trou. Pour enfoncer des chevilles ou des tourillons filetés, on pourrait remplacer l'embout 58 ou 78 par un arbre de sortie auquel est fixé une boite d'insertion de chevilles ou de tourillons Une cheville ou un tourillon pourrait être vissé dans cette botte d'insertion munie, à l'extrémité intérieure de son alésage fileté d'un chemin de roulement de butée ou d'un patin non serré pour que le sens de rotation du acteur s'inverse lorsque la cheville ou le tourillon parvient au fond du trou et que le couple requis est atteint dans le trou correspondant. La liaison filetée entre la cheville ou le tourillon et la botte d'insertion se relâche plus facilement que la liaison entre la cheville ou le tourillon et le trou qui lui correspond, de manière a séparer la boite d' in sertion de la cheville ou du tourillon qui est vissé sur elle. Dans une autre forme de réalisation, le acteur de l'outil est un acteur électrique auquel est associe une unité de commande électrique permettant d'inverser le sens de rotation du acteur. Un ou plusieurs tensomètres à résistance sont acntés par exemple sur le bottier de l'outil et réagissent & une force de torsion et ou à une force axiale appliquée à l'outil. Dès que cette force dépasse une valeur prédéterminée, l'unité de commande intervient en inversant le sens de rotation du acteur. La présente invantion ne doit pas être considérée comme limitée aux nodes de réalisation décrits et reorésentés, rais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. - Outil à moteur comprenant un boitier dans lequel se trouvent un moteur réversible et un porte-outil qui peut être entrainé ra rotation par le Moteur. caractérisé on ce que des voyans (13, 43, 54, 55, 56, 20, 81, 75, 56, 20) aont prévue pour inverser automatiquement le sens de rotation du moteur dans une condition prédéterminée. 2. - Outil # moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'inversion automatique comporte un embrayage (13) sensible au couple entre le moteur (19) et le porte-outil (29) et propre à inverser le sens de rotation du moteur dès que le couple appliqué par l'outil dépasse une valeur prédéter- minée. 3. - Outil à moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'inversion automatique comporte un moyen senaible à la compression (81) et propre à inverser le sens de rotation du moteur (19) dès que la force axiale appliquée au porte-outil (70) dépasse une valeur prédéterminée. 4. - Outil à moteur selon l'une quelcomque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'inversion autommtique comporte un mécanisme de changement de sens comprenant un élément d'actionnement allongt (56) et un mécanism e de verrouli Lage (43, 54, 55, 75) pour maintenir l'élément d'actionnement allongé dans une première position, le mécanisme de verrouillage pouvant se déclencher dans ladite condition prédéterminée en permettant à l'élément d'actionnement de passer dans une seconds position et d'inverser le sens de rotation du Moteur. 5. - Outil à moteur selon La revendication 4, caractérisé en ce que le moteur (19) est un moteur à air et en ce qeu l'é Lément d'actionnement est raccordé à une soupape (20) qui inverse le sans de rotation du moteur lorsque l'élément d'actionnement pagse de @@ première à sa seconde position. 6. - Outil à moteur selon le revendication 5, caractérisé en ce que l'élément d'actionnement allongé peut être mis dans as @@@onde position par une pression d'air agissant sur la sou pape lorague le mécanisme de verrouillege libère l'élément d'actionnement, et en ce qu'un ressort (57) est prévu pour ramener l'élément d'actionnement dans sa première noaition lorsque l'alimentation en air de la soupape est coupée. 7. - outil & moteur selon la revendication 2 et 1' ne quel- conque des revendication 4 à 6, caractérisé en ce que l'embra yage sensible au couple comprend deux partie. sensibles au cour ple (30, 35) qui s'écartent axialement l'une de l'autre, dès que la couple dépasse ladite valeur prédétarminéminée, en déclenchant ledit mécanisme de verrouillage. - Outil à moteur selon la revendication 2 ov la reven dication 7, caractérisé en ce que l'eitrayage sensible au couple interrompt momentanément la transmission du mouvement entre le moteur et le porte-outil dès que le couple dépnsse ladite valeur prédéterminée. 9. - Outil à moteur selon la revendication 3 et l'une qual- conque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le moyen sensible à la compression comporte un ou plusieurs ressorts (81) qui poussent axialement le porte-outil (70), et en ce que le porte-outil se déplace axialement contre la poussée du ressort en libérant le mécanisne de verrouillage (75) lorsque la force axiale sppliquée en porte-outil dépasse ladite valeur vrédéterminée. 10. Outil à moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur est un moteur électrique auquel est associé un moyen de commande pernettant d'inverser son sen@ de rotation, et en ce que ce oyen de colande comporte un ou plusieure tenso- mètres réagissant à une force de torsion et/on à une force amiale appliquée à l'outil. 11. Outil à moteur permettant d'installer des inserts taracdés d'une seule pi@ce, tels qu'il est revendiqué dana l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le bottier comporte une pi@ce d'extrémité (61, 34) conçue pour s'engage@ sur l'axtrémité libre de la partie lisse (66) d'un ineert (64). en ce qu'un embout fileté extérieurement (50, 72) @@@t se visser dans la partie taraudée (65) de l'insert, cet embout étant monté dans le porte-outil (28, 70) et faisant saillie extérieurement de ladite pièce d'extrémité. 12. - Outil à moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'outil est us outil à main. 13. - Outil à moteur selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte une crosse (9) du genre pistolet,