Brevet FR2567788A1 — publié le 19860124

La présente invention a trait au domaine de l'outillage et concerne plus particulièrement un instrument équipé d'outils interchangeables et d'un système de pompage manuel incorporé capable de développer, pour lesdits outils, des puissances de travail très importantes. Un tel instrument, déjà décrit et représenté dans la demande de brevet français n0 81.09461, se présente sous la forme d'un corps de pompe cylindrique, définissant extérieurement, un organe de préhension manuel et intérieurement, une chambre d'accumulation de fluide sous pression dans laquelle évolue un piston coopérant avec les deux mâchoires d'un outil interchangeable installé dans une tête porte-outils montée sur une extrémité dudit corps de pompe. Les déplacements de ce piston sont commandés par un système de pompage manuel dont le mécanisme, renfermé dans un embout tubulaire adapté à l'autre extrémité du corps de pompe, est actionné par une poignée extérieure parallèle à l'axe longitudinal dudit instrument et articulée à une de ses extrémités sur ledit embout tubulaire, selon une expansion angulaire perpendiculaire audit axe.Cet instrument se présente donc sous la forme d'un élément principal (corps de pompe) qui sert à la fois: - d'organe de préhension manuel; - de tête porte-outils; - et d'enveloppe au mécanisme d'entraînement de l'outil. L'embout tubulaire, comportant le système de pompage associé au mécanisme d'entraînement de l'outil, constitue le prolongement dudit corps de pompe sur lequel il est adapté, de préférence de manière amovible, pour des raisons de fabrication, de montage et d'entretien. Ainsi, l'ensemble de l'instrument peut offrir des dimensions réduites qui permettent à son utilisateur de le contenir dans la paume de la main tout en actionnant aisément la poignée du système de pompage manuel. L'objectif de la présente invention est d'apporter des améliorations notables au fonctionnement de cet instrument notamment en ce qui concerne le mécanisme du système de pompage manuel et l'interchangeabilité des outils dans la tête porte-outils. Un des premiers objets de l'invention, est de ménager dans l'extrémité du susdit embout tubulaire, opposée à celle de son adaptation sur le corps de pompe, une chambre de réserve de fluide qui, séparée en deux compartiments par une membrane déformable, est reliée à la chambre d'accumulation de fluide par au moins un conduit dit d"'admission de fluide" sur lequel est interposé le système de pompage manuel. Avantageusement, la portion de ce conduit, sur lequel est interposé le susdit système de pompage, est délimitée par un jeu de deux clapets anti-retour situés en amont et en aval du sens d'écoulement du fluide de la chambre de réserve vers la chambre d'accumulation. Cette disposition donne à la susdite portion de conduit le rôle de cylindre du systèmede pompage.En effet, sous l'effet des évolutions du piston de ce dernier, commandées par la poignée extérieure articulée, le mouvement ascendant dudit piston assure dans cette portion de conduit l'aspiration du fluide en provenance de la chambre de réserve et dont le passage à travers le conduit est autorisé par le clapet en amont alors que le mouvement descendant assure le refoulement vers la chambre d'accumulation de la quantité de fluide aspiré dont le passage à travers le conduit est autorisé par la présence du clapet situé en aval. Afin d'assurer le retour du fluide vers la chambre de réserve, un deuxième conduit dit de "retour de fluide" relie les deux chambres d'accumulation et de réserve et est pourvu sur sa longueur, d'un organe-obturateur.Ce dernier, manoeuvrable de l'extérieur du corps de pompe au moyen d'un bouton-poussoir, permet de libérer ou non l'ouverture de ce deuxième conduit. La membrane déformable, quant à elle, sépare la chambre en deux compartiments dont l'un, rempli d'un premier fluide incompressible (par exemple de l'huile), communique avec la susdite chambre d'accumulation par l'intermédiaire des deux conduits d"'admission" et de "retour" alors que le deuxième compartiment est rempli d'un deuxième fluide compressible (par exemple de l'air). La présence de ce deuxième fluide compressible dans la chambre de réserve assure la complémentarité des différences de volume de fluide incompressible dont est sujet le premier compartiment et qui se traduisent par une diminution de volume lorsque l'instrument est en service (le fluide se dirigeant vers la chambre d'accumulation par l'intermédiaire du conduit d"'admission") et par une augmentation de volume lorsque l'instrument est au repos (le fluide revenant vers le premier compartiment de la chambre de réserve par l'intermédiaire du conduit de "retour"). Ainsi, le premier compartiment, jouant principalement le rôle de réserve du système de pompage, a son volume qui s'adapte aux variations de quantités de fluide incompressible contenu, selon que l'instrument est au repos ou en service, de sorte que la pression régnant à l'intérieur de ce compartiment est constante.Dès lors, l'instrument d'outillage, objet de l'invention, peut fonctionner, de manière autonome, quelle que soit sa position de travail. Un autre objet de la présente invention porte essentiellement sur la tête porte-outils qui se présente sous la forme d'un manchon cylindrique fixé de manière amovible sur le corps de pompe et dans lequel est monté coulissant un organe-poussoir, coopérant à une de ses extrémités avec le piston de la chambre dlaccu- mulation et à l'autre de ses extrémités avec les mâchoires de l'outil. Selon l'invention, ce manchon adopte la configuration générale d'un C dont l'une des branches sert de fourreau aux déplacements longitudinaux de l'organe-poussoir équipé d'une des deux mâchoires de l'outil (dite mâchoire mobile) et dont l'autre branche sert de support à la deuxième mâchoire (dite mâchoire fixe) positionnée en regard de la mâchoire mobile.Les deux mâchoires mobile et fixe sont amovibles sur leur support respectif permettant ainsi de rendre plus facile l'opération de remplacement d'un outil par un autre, puisque seules les mâchoires sont interchangeables (le démontage de la tête porte-outils n'étant pas nécessaire). Cette caractéristique offre un grand avantage car elle permet, pour un prix de revient peu élevé,# de présenter dans un boîtier de faible encombrement, un instrument accompagné d'un large éventail d'outils interchangeables, constitués chacun d'une paire de mâchoires d'un poinçon, d'une cisaille, d'une pince-étau, d'une pince à riveter, d'une pince à crocheter, etc .La forme en C du manchon porte-outils, dont l'espace ouvert dégagé entre les deux branches autorise les évolutions de la mâchoire mobile, donne ainsi à la tête porte-outils une forme fuselée parti culièrement indiquée lorsque l'instrument de l'invention est amené à être utilisé dans des endroits d'accès difficile et/ou encombré, par exemple dans des broussailles. D'autres caractéristiques et d'autres avantages de la-présente invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit donnant, à titre d'exemple illustratif et en regard des dessins annexés, un mode de réalisation d'un instrument d'outillage conforme à la présente invention. Sur ces dessins: La figure 1 est une vue de profil en coupe verticale longitudinale de cet instrument; La figure 2 est une vue de dessus en coupe partielle de la partie extrême avant du dessin de la figure 1; La figure 3 est une vue en coupe transversale selon A du dessin de la figure 1. Tel que représenté sur le dessin de la figure 1, l'instrument d'outillage universel de l'invention, référencé I dans son ensemble, est constitué d'un corps de pompe cylindrique dont l'intérieur définit une chambre 2 dans laquelle évolue un piston 3 destiné à coopérer avec la mâchoire mobile 4a d'un outil 4 (une cisaille), lequel outil comporte une deuxième mâchoire fixe 4b contre laquelle la mâchoire mobile 4a prend appui pour couper l'objet engagé entre les deux mâchoires.Un organe-poussoir 5 - dont l'une des extrémités est préformée d'un épaulement Sa contre lequel vient buter le piston 3 et dont l'extrémité 5b est préformée pour recevoir de manière amovible la mâchoire mobile 4a - est monté coulissant dans un fourreau ménagé à l'intérieur de la branche 6a d'un manchon cylindrique 6 profilé selon la forme générale d'un C, lequel manchon définit une tête porte-outils qui, de préférence, est montée par vissage sur l'embout la du corps de pompe 1. L'autre branche 6b du manchon porte-outils en forme de C sert d'embase-support à la mâchoire fixe 4b de l'outil 4 maintenue dans celle-ci de manière amovible.L'amovibilité des deux mâchoires 4a et 4b, obtenue par un moyen de fixation approprié (par vissage par exemple), permet, comme on l'a précisé au début du présent mémoire, d'interchanger rapidement et sans difficulté les deux mâchoires 4a et 4b avec celles d'un outil différent. Afin de mieux comprendre le fonctionnement de l1instru- ment I, les déplacements longitudinaux du piston 3 dans la chambre 2 et de I'organe-poussoir 5 5dans son fourreau 6a, sont symbolisés par les flèches T et R. L'embout tubulaire opposé lb, scindé du corps de pompe 1 et s'y adaptant de manière amovible (par vissage) pour en former le prolongement, renferme un mécanisme permettant d'accumuler à l'intérieur de l'enceinte de la chambre 2, un fluide 7 qui de préférence est incompressible tel que de l'huile. Ce mécanisme comporte notamment un système de pompage manuel 8 interposé sur un conduit 9 et commandé par une poignée extérieure 10 disposée parallèlement à l'axe longitudinal du corps de pompe 1. Cette poignée 10 est articulée (flèche à double sens F) à une de ses extrémités sur un support d'articulation 11, selon une expansion angulaire perpendiculaire audit axe longitudinal. Le conduit 9, dit "d'admission de fluide" relie la chambre d'accumulation 2 à une deuxième chambre 12 dite de réserve de fluide et ménagée à l'intérieur de l'embout tubulaire lb, derrière le susdit mécanisme de pompage 8. Deux clapets anti-retour 13a et 13b sont agencés sur ce conduit 9, respectivement en amont et en aval du mécanisme de pompage 8. Ce jeu de deux clapets délimitent ainsi une portion de conduit, référencée 9', qui joue le rôle de cylindre dans lequel le piston 8' du mécanisme 8 assure l'aspiration et le refoulement du fluide 7. Les déplacements du piston 8' dans le cylindre 9' sont provoqués par les articulations F de la poignée 10 combinées avec la force de rappel d'un ressort 8a' calé à l'intérieur dudit piston.Lorsque l'utilisateur de l'instrument de l'invention, applique une pression sur la poignée 10 en direction du corps de l'instrument, le piston 8' pénètre dans le cylindre 9', augmente la pression règnant à l'intérieur ayant pour conséquence immédiate l'expulsion du fluide 7 qui, par l'intermédiaire du clapet anti-retour 13b situé en aval, est dirigé vers la chambre d'accumulation 2 (le clapet 13a empêchant le passage du fluide 7 en direction de la chambre de réserve 12). Une fois la poignée 10 relachée par l'utilisateur, le ressort 8a' fait remonter le piston 8' dont l'extrémité haute, prenant appui sur la face interne de la poignée 10, ramène cette dernière à sa position de repos, laquelle est représentée en traits mixtes sur le dessin.Le mouvement ascendant du piston 8' engendre alors dans le cylindre 9' une dépression qui crée une aspiration du fluide 7 en provenance de la chambre de réserve 12 et admis dans le cylindre 9' par l'in termédiaire du clapet anti-retour 13a situé en amont (le clapet 13b situé en aval évitant alors le retour du fluide 7 déjà admis dans la chambre d'accumulation 2). Ainsi, plusieurs pressions successives exercées sur la poignée 10 augmentent le transfert des quantités de fluide 7 de la chambre de réserve 12 vers la chambre d'accumulation 2, provoquant le déplacement du piston 3 dans le sens de la flèche T.Ce piston 3 entraîne dans son déplacement T, l'organe-poussoir 5 et la mâchoire mobile 4a y associée qui exécute son travail sur l'objet engagé entre les deux mâchoires de ltou- til 4 installé dans le manchon porte-outils 6. Bien évidemment, on comprend que la puissance développée par la mâchoire mobile 4a est très importante puisqu'elle est tributaire du rapport entre les dimensions des organes du mécanisme de pompage 8 et celles des organes assurant le déplacement T de la mâchoire mobile 4a. Afin que la mâchoire mobile 4a puisse retrouver ensuite sa position de repos afin d'être apte à exécuter un nouveau travail, l'organe-poussoir 5 est équipé de deux ressorts de rappel 14a et 14b (le premier étant visible sur le dessin de la figure 2). Ces deux ressorts de rappel, calés latéralement entre l'épaule ment Sa de l'organe 5 et une zone fixe du manchon porte-outils 6, développent une force tendant à déplacer le susdit organe-poussoir 5 dans le sens de la flèche R. Pour autoriser ce déplacement, qui est suivi par le piston 3 à l'intérieur de la chambre d'accumulation 2, il est nécessaire que le fluide 7 remplissant cette dernière n'oppose pas de résistance au déplacement R du piston 3. cet effet, l'embout tubulaire lb comporte un deuxième conduit 15 reliant les deux chambres d'accumulation 2 et réserve 12. Ce conduit, que l'on peut voir sur le dessin de la figure 3 et appelé conduit " de retour " dans le contexte de la présente invention, est pourvu d'un organe-obturateur 15a - constitué par un pointeau manoeuvrable par un bouton-poussoir 15b. Ce pointeau 15a, sous l'effet d'une pression exercée sur le bouton 15b, libère l'ouverture du deuxième conduit 15 permettant ainsi au fluide 7 de circuler de la chambre d'accumulation 2 vers la chambre de réserve 12, ceci grâce à la poussée exercée par le piston 3 lors de son déplacement dans le sens de la flèche R. Ainsi, il suffit que l'utilisateur de l'instrument I exerce une pression sur le bouton-poussoir 15b pour que la mâchoire mobile 4a puisse retourner à sa position de repos dans le sens de la flèche R et pour que l'inst-rument soit prêt à servir pour un autre objet qui pourra être logé entre les deux mâchoires 4a et 4b, à l'intérieur du C du manchon porte-outils 6. Selon une caractéristique principale de l'invention, la chambre de réserve 12 est séparée en deux compartiments 12a et 12b par une membrane déformable 16. Le premier de ces compartiments est rempli de fluide 7 et commrunique avec la chambre d'accumula tion 2 par l'intermédiaire des deux conduits 9 et 15, alors que le compartiment 12b est rempli par un fluide compressible 17 tel que de l'air. Comme on l'a déjà précisé ci-dessus, la présence de ce deuxième fluide 17 isolé du premier par la membrane 16, permet de maintenir dans le premier compartiment 12a une pression, quel que soit le volume de fluide 7 remplissant ledit compartiment.Un bouchon 18 ferme de manière amovible le deuxième compartiment 12b, permettant ainsi de rendre aisées les opérations de remplissage de fluides 7 ou 17 dans leurs compartiments respectifs de pose et de dépose de la membrane 16 à remplacer, etc... Un orifice axial 18a autorise une mise à l'air libre du deuxième compartiment 12b lorsque celle-ci est nécessaire pour le bon fonctionnement de lins trument. On comprend que l'instrument d'outillage universel I qui vient d'être ci-dessus décrit et illustré, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple de réalisation ci-dessus, sans-pour autant sortir du cadre de l'invention pris dans ses aspects et son esprit les plus larges. Il est utile de préciser que les détails techniques de réalisation n'ont pas été soulevés dans la présente description (installation de joints toriques et d'étanchéité, de bagues de guidage, etc...), car ceux-ci seront facilement agencés par un homme de métier. A titre d'exemples d'application, cet instrument d'outillage universel peut être utilisé pour couper les fils à béton dans l'industrie, les sarments de vigne dans la viticulture, les haubans des bateaux, pour crocheter, pour sertir, etc... REVENDICATIONS 1. Instrument d'outillage universel constitué d'un corps de pompe cylindrique (1) définissant extérieurement un organe de préhension manuel et intérieurement une chambre (2) d'accumulation de fluide sous pression (7) dans laquelle évolue un piston (3) coopérant avec les deux mâchoires (4a et 4b) d'un outil (4) interchangeable installé dans une tête porte-outils (6) montée à une extrémité (la) du corps de pompe (1), les déplacements de ce piston (3) étant commandés par un système de pompage (8) dont le mécanisme, renfermé dans un embout tubulaire (lb) adapté amoviblement sur l'autre extrémité du corps de pompe (1), est actionné par une poignée extérieure (10) parallèle à l'axe longitudinal dudit instrument et articulée (flèche à double sens F) à une de ses extrémités sur ledit embout (lb), selon une expansion angulaire perpendiculaire audit axe, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il comprend une chambre de réserve (12) de fluide (7), ménagée à l'intérieur du susdit embout tubulaire (lb) - dans l'extrémité de ce dernier opposée à celle de son adaptation sur le corps de pompe (1) - et reliée à la susdite chambre d'accumulation (2) de fluide (7) par au moins un conduit (9) dit "d'admission de fluide", équipé d'un jeu de clapets anti-retour (13a et 13b) et sur lequel est interposé le mécanisme du susdit système de pompage (8). 2. Instrument selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE la susdite chambre de réserve (12) est pourvue d'une membrane déformable (16) séparant l'enceinte de ladite chambre en deux compartiments (12a et 12b), dont l'un (12a) est rempli d'un fluide incompressible (7) et communique avec la chambre d'accumulation (2) par l'intermédiaire du conduit "d'admission" (9) et dont l'autre (12b) est rempli d'un deuxième fluide compressible (17). 3. Instrument selon la revendication 1, dans lequel le piston (3) évoluant dans la chambre d'accumulation (2) coopère avec les deux mâchoires (4a et 4b) d'un outil interchangeable (4) par l'intermédiaire d'un organe-poussoir (5) monté coulissant (flèches T et R) à l'intérieur de la tête porte-outils (6) formée d'un manchon cylindrique monté amovible sur l'extrémité (la) du corps de pompe (l),-CA-RACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit manchon cylindrique (6) adopte la forme générale d'un C dont l'une des branches (6a) sert de fourreau aux déplacements longitudinaux (flèches T et R) de I'organe-poussoir (5) équipé à une (5b) de ses extrémités d'une (4a) des mâchoires de l'outil (4) et dont l'autre branche (6b) sert d'embase-support à la deuxième mâchoire (4b) positionnée en regard de la première mâchoire (4a). 4. Instrument selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il comprend un deuxième conduit (15) dit "de retour" qui relie la chambre d'accumulation (2) à la chambre de réserve (12) et dont l'ouverture et/ou la fermeture est assurée manuellement au moyen d'un organe-obturateur (15a) commandé par un boutonpoussoir (15b). 5. Instrument selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit conduit "d'admission" (9) de fluide (7) reliant la chambre d'accumulation (2) à la chambre de réserve (12) comporte un jeu de deux clapets anti-retour (13a et 13b) disposés, l'un (13a) en amont du système de pompage (8) pour autoriser le passage du fluide (7) en provenance de la chambre de réserve (12) et aspiré par le susdit système de pompage (8), et l'autre (13b) en aval de ce dernier pour autoriser l'échappement dudit fluide (7) en direction de la chambre d'accumulation (2) et refoulé par le système de pompage (8). 6. Instrument selon les revendications 1 et 2, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le premier fluide incompressible (7) remplissant le premier compartiment (12a) de la chambre de réserve (12) est de l'huile alors que le deuxième fluide compressible (17) remplissant le deuxième compartiment (12b) est de l'air. 7. Instrument selon les revendications 1,2 et 6, CARACTERI SE PAR LE FAIT QUE le deuxième compartiment (12b) de la chambre de réserve (12) est fermé par un bouchon (18) pourvu d'un orifice axial (18a) autorisant une mise à l'air libre. 8. Instrument selon les revendications 1 et 3, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les deux mâchoires (4a et 4b) de l'outil (4) sont montées par vissage dans leur logement respectif préformé pour la première dans la partie extrême (5b) de I'organe-poussoir (5) et pour la seconde dans l'embase-support de la deuxième branche (6b) du susdit manchon porte-outils en forme de C (6). 9. Instrument selon les revendications 1 et 3, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le manchon porte-outils (6) comporte au moins un ressort de rappel (14a ou 14b) calé entre l'organe-poussoir (5) et une portion fixe de la branche-fourreau (6a) dudit manchon pour autoriser le retour (flèche R) de la mâchoire mobile (4a) à sa position de repos. 10. Instrument selon l'ensemble des revendications 1 à 10, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le manchon porte-outils (6) d'une part et l'embout tubulaire (lb) renfermant le mécanisme du susdit système de pompage (8) et la susdite chambre de réserve (12) d'autre part, sont montés par vissage sur le corps de pompe (1).