Brevet FR2547523A1 — publié le 19841221

La présente invention se rapporte à une clef dynamométrique pneumatique du type à pression d'huile et elle a pour objet la production d'un couple élevé stabilisé sans trop élever la pression d'huile dans un générateur de 5 couple à impulsion du type à pression d'huile, en produisant un impact pour chaque rotation d'un manchon en utilisant deux pales. Dans une clef dynamométrique d'un outil pneumatique, l'impact est produit par une méthode mécanique 10 basée sur la puissance de rotation d'un rotor et cet impact est converti en couple souhaité Par conséquent, dans ce système permettant d'obtenir un couple d'impact par une méthode mécanique, lorsque le couple d'un impact est important, il peut y avoir une irrégularité du couple 15 de serrage et en conséquence il faut de l'adresse pour serrer à un couple uniforme et le bruit d'impact est élevé, ce qui peut produire une pollution due au bruit De même, du fait du bruit et des vibrations dus à l'impact, les opérateurs sont mentalement - et physiquement fatigués et 20 il y a un risque qu'ils ne soient attaqués par le syndrome de Steinbrocken ou par le phénomène de Raynaud. En fait, cela est devenu d'une importance capitale. Dans les circonstances ci-dessus, comme méthode pour obtenir un couple par impulsion, une clef dynamo25 métrique qui empêche le bruit et lesvibrations en utilisant la pression d'huile est considérée comme étant prometteuse Le couple produit par une telle clef dynamométrique est constant et elle présente l'avantage d'une stabilisation du couple de serrage et d'un bruit et 30 de vibrations moins importants grâce à l'impulsion de pression d'huile au lieu de l'impact par une méthode mécanique Par conséquent, les clefs dynamométriques de ce type sont largement adoptées par les utilisateurs. Ce type de clef dynamométrique a un générateur de couple 35 par impulsion de pression d'huile avec une seule pale ou plusieurs pales par exemple, quatre pales dans le brevet US N 3 263 449 ( 2 Août 1966), prévues sur un arbre principal. Dans le cas du premier type utilisant une seulepale, la pression d'huile du générateur de couple par impulsion devient plus importante, et il faut donc une construction étanche plus précise et plus résistante De plus, la pression n'est appliquée que d'un c Oté sur la pale dans la direction circonférentielle de l'arbre principal et l'inclinaison résultante de l'arbre principal pose des problèmes tels qu'une perte de débit, une irrégularité du couple, un grippage des pièces de la machine et autres. 10 Dans le dernier cas o l'on utilise quatre pales, comme une impulsion se produit au moins deux fois pour chaque tour du manchon, l'inertie de la masse en rotation du manchon et du bottier du manchon est plus faible et en conséquence le couple par impulsion devient plus faible. 15 La présente invention a pour objet l'élimination des inconvénients ci-dessus mentionnés en prévoyant deux pales sur un arbre principal dans un manchon, mais en produisant une seule impulsion à chaque rotation du manchon. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple 25 illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'une clef dynamométrique du type à pression d'huile; et la figure 2 est une vue en coupe transversale de la partie du manchon, o A, B, C et D sont des schémas d'explication, chacun montrant l'état dans lequel l'impulsion se produit. Sur les dessins, le chiffre de référence 1 _ 5 désigne un corps principal d'une clé dynamométrique pneumatique du type à pression d'huile, o une vanne principale 2 pour effectuer l'alimentation et arrêter l'alimentation en air comprimé et une vanne 3 pour la commutation entre une rotation directe et inverse sont prévues Un rotor 4 est également prévu dans le corps principal 1 de façon que l'air comprimé du groupe de vannes ci-dessus produise le couple de rotation Le corps principal 1 a la construction du moteur d'un outil pneumatique général. Un générateur de couple à impulsion du type à pression d'huile 5 qui convertit le couple de rotation 10 du rotor 4 en un couple d'impulsion est prévu dans un bottier avant 6 qui est prévu en faisant saillie à une partie extrême avant du corps principal 1. Le générateur de couple par impulsion du type à pression d'huile 5 a un manchon 8 dont le calibre interne est excentrique par rapport à un arbre principal 7 dans un bottier 12 du manchon, qui est prévu rotatif sur l'arbre principal 7 L'huile produisant le couple dans le manchon 8 est introduite dans celui-ci, puis il est obturé. Deux gorges face à face 7 b d'insertion des pales sont 20 formées sur une ligne diamétrale passant par le centre de l'arbre principal 7 Dans les gorges 7 b sont insérées des pales 9 dont l'épaisseur est plus faible que la largeur d'une gorge, et elles sont sollicitées par un ressort S pour faire saillie dans la direction de la circonférence externe de l'arbre principal 7 Des points d'étanchéité 7 a qui font légèrement saillie de la surface extrême externe de l'arbre principal 7 sont formés sur la surface circonférentielle externe entre les deux pales 9 Ces points d'étanchéité 7 a sont prévus de façon 30 à se déplacer de plusieurs degrés par rapport à une ligne axiale a-a qui croise une ligne droite reliant les deux gorges 7 b à angle droit. Le manchon 8 dans lequel est fixé l'arbre principal ? portant les deux pales 9 de façon qu'elles fassent saillie dans la direction opposée-l'une à l'autre, forme des chambres ayant une section transversale en sourcil, comme le montre la figure 2 Les surfaces circonférentielles de ces parties rétrécies et opposées du manchon font saillie en forme de cane à partir des surfaces circonférentielles internes d'autres parties pour former un point d'étanchéité 8 a Les deux points 5 d'étanchéité 8 a sont formés de façon que le centre du point soit excentrique de plusieurs degrés dans une direction par rapport à une ligne droite passant dans le manchon 8 et également de façon que lorsque le manchon 8 tourne autour de la circonférence externe de l'arbre 10 principal inséré dans la chambre du manchon, le point d'étanchéité 8 a vienne en contact ou s'approche du point d'étanchéité 7 a de l'arbre principal 7, pour qu'ainsi la chambre du manchon soit divisée en deux chambres, hermétiquement scellées par les deux points 7 a, 8 a A la position intermédiaire des deux points opposés d'étanchéité est formé un point d'étanchéité 8 b de forme conique, qui divise temporairement la chambre du manchon en deux ou quatre chambres par contact avec une extrémité extrême de la pale 9 Ces deux points d'étanchéité 8 b sont prévus 20 face à face, leur centre coïncidant avec une ligne droite passant par le centre de la chambre du manchon Un trou 10 d'insertion d'une vanne d'ajustement de sortie est formé dans l'un des points d'étanchéité 8 a du manchon 8, parallèlement à la chambre du manchon, c'est-à-dire parallèlement au centre de l'arbre du manchon 8 Des orifices P 1 ' P 2 sont formés à la partie la plus interne du trou 10 de façon qu'au moins deux chambres qépar ées par le point d'étanchéité 7 a de l'arbre principal 7 et les deux pales communiquent Une vanne d'ajustement de 30 sortie 11 est fixée de manière réglable dans le trou 10. Dans la clef dynamométrique du type à pression d'huile ayant la construction ci-dessus, si de l'air comprimé est introduit dans la chambre du rotor dans le corps principal 1 en manipulant la vanne principale 2 et la 35 vanne de commutation 3, le rotor 4 tourne rapidement. La force de révolution du rotor est transmise au manchon 8 qui est prévu sur l'axe du rotor Le manchon 8 est supporté rotatif sur sa circonférence externe par le bottier 12 Un couvercle supérieur 13 et un couvercle inférieur 14 sont prévus sur les deux surfaces extrêmes du bottier 12 de façon que l'huile introduite dans le boîtier 12 soit hermétiquement scellée. Par la rotation du manchon 8, la forme en section transversale de la chambre du manchon change comme le montrent les figures 2 A-D La figure 2 A montre l'état o l'impulsion a été produite sur l'arbre princi10 pal 7 Les figures 2 B, C et D montrent respectivement l'état o le manchon 8 a tourné sur 90 à partir de la position précédente Sur la figure 2 A, le point d'étanchéité 7 a de l'arbre principal 7 et la pale 9 contactent les points d'étanchéité 8 a et 8 b du manchon respectivement, 15 la chambre est divisée en deux chambres, gauche et droite, avec les pales opposées 9 entre elles et la chambre gauche et la chambre droite sont de plus divisées verticalement en une chambre haute pression H et une chambre basse pression L par les points d'étanchéité 7 a, 8 a Ainsi, la 20 chambre haute pression H et la chambre basse pression L sont formées sensiblement des deux côtés de la pale. Avec la rotation du manchon 8 par la rotation du rotor 4, des deux chambres divisées par le point d'étanchéité 7 a de l'arbre principal 7 et le point d'étanchéité 8 a du 25 côté manchon, le volume de la chambre haute pression H diminue mais le volume de la chambre basse pression L augmente, juste avant le moment de l'impulsion, et quand les deux chambres avec les pales entre elles sont mises à un état parfaitement scellé ou obturé, une haute pression est produite dans la chambre haute pression et cette pression d'huile presse momentanément le côté de la pale 9 vers le côté de la chambre basse pression, ensuite cette impulsion est transmise à l'arbre principal 7 o sont fixées les pales, et ainsi le couple intermittent 35 souhaité est produit sur l'arbre principal 7, qui est entraîné en rotation pour effectuer le travail requis. Après production du couple sur l'arbre principal 7 par l'impulsion de la pale 9, une plus ample rotation du manchon 8 sur 90 force la chambre haute pression H et la chambre basse pression L à communiquer l'une avec l'autre, pour ne former qu'une seule chambre Ainsi, l'ensemble des chambres du manchon n'est divisé qu'en deux chambres à la même pression et aucun couple n'est produit sur l'arbre principal 7 mais le manchon continue à tourner grace à la rotation du rotor 4 La figure 2 C montre l'état o le manchon 8 a encore tourné de 90 , c'est-à-dire qu'il a tourné sur 180 à partir du moment de l'impulsion Dans cet état, les points opposés d'étanchéité 8 b du manchon 8 et les points d'étanchéité 7 a de l'arbre principal 7 sont excentriques de plusieurs degrés par rapport à une ligne droite a-a qui passe par 15 le centre, et par conséquent un espace est provoqué entre les points d'étanchéité 7 a et 8 a et la chambre du manchon est divisée en deux chambres, droite et gauche, par l'arbre principal 7 et les pales supérieure et inférieure 9, en d'autres termes, on se trouve au même état qu'après avoir tourné de 90 à partir du moment de l'impulsion de la figure 2 B A ce moment, l'on n'observe aucun changement de pression à travers la chambre et le manchon 8 tourne librement L'état dans lequel une plus ample rotation du manchon 8 est faite sur 90 ou 270 à partir du moment de l'impulsion, est sensiblement le même que l'état o le manchon tourne sur 90 Seule la position de la vanne régulatrice de sortie est retournée. Si le manchon 8 tourne plus loin que l'état montré sur la figure 2 D, la chambre qui était divisée 30 en deux, droite et gauche, avec chaque pale incorporée, est encore divisée en quatre, par chaque pale et le point d'étanchéité 8 b du côté manchon et également par le contact des deux points d'étanchéité 7 a, 8 a du côté manchon, c'est-à-dire en deux chambres haute pression et 35 deux chambres basse pression avec une pale entre elles. Ainsi, il y a une différence de pression entre les deux, l'impulsion est donc produite comme on l'a ci-dessus mentionné et une forte impulsion est produite à chaque rotation du manchon 8 L'impulsion peut être ajustée par la vanne régulatrice de sortie 11 Cet ajustement peut être fait par la méthode conventionnelle et par conséquent une explication détaillée en sera omise ici. Selon la présente invention, un arbre principal 7 est fixé dans un corps principal 1, au moins quatre points d'étanchéité sont formés sur la surface circonférentielle interne en forme de sourcil du manchon qui est 10 entraîné en rotation par un rotor 4 et les centres des deux points opposés d'étanchéité sont rendus excentriques de plusieurs degrés par rapport à une ligne droite qui passe par le centre de la chambre du manchon, une impulsion est donc produite à chaque rotation du manchon 8. 15 Comme les pièces de l'arbre principal 7 et du manchon 8 sont sensiblement symétriques, un bon équilibre est maintenu Comme l'augmentation de la pression interne dans le bottier 12 du manchon sert de couple de force des deux pales, on peut obtenir une bonne efficacité et 20 une forte impulsion Dans le cas d'une seule pale, comme le couple n'agit que d'un côté en direction circonférentielle de l'arbre 7, la déformation agit sur les roulements à billes et il y a perte de puissance de rotation, mais dans le cas de deux pales, ces inconvénients 25 sont absents Par ailleurs, une bonne étanchéité peut être obtenue et il y a amélioration de l'efficacité de l'augmentation de la pression interne. Dans la clef dynamométrique du type à pression d'huile conventionnelle, le débit est faible pour le poids, 30 en comparaison à la clef à impact, et par conséquent il est souhaitable d'obtenir un débit élevé par rapport au poids La clef dynamométrique pneumatique à pression d'huile à deux pales-une impulsion selon la présente invention présente les mêmes mérites que le type conven35 tionnel à une pale-une impulsion et par ailleurs son débit en fonction du poids est presque le double de celui du type conventionnel Ainsi,-le débit par rapport au poids est proche de l'outil à impact, c'est-à-dire qu'il permet d'éliminer la sensation de faiblesse de sortie, en d'autres termes le poids total peut être léger En plus des avantages ci-dessus, les pales sont bien équilibrées ce qui améliore la durabilité, avec moins de bruit et moins de vibration. R E V E N D I C A T I O N Clef dynamométrique pneumatique du type à pression d'huile, caractérisée en ce qu'elle comprend un arbre principal ( 7), un manchon ( 8) entraîné en rotation par un rotor ( 4) avec au moins quatre points d'étanchéité ( 8 a, 8 b) qui sont formés sur la surface circonférentielle interne du manchon, le centre de deux points opposés d'étanchéité étant excentrique, de plusieurs degrés par rapport à une ligne droite qui passe par le centre de la chambre du manchon, et deux pales ( 9) prévues sur l'arbre principal, chaque rotation du manchon due au rotor, produisant une impulsion.