Brevet FR2570974A1 — publié le 19860404

La présente invention se rapporte à un outil de vissage pneumatique. L'invention vise des outils de vissage qui comprennent un corps dans lequel est logé un moteur pneumatique entrainant, à travers un réducteur de vitesse et un limiteur de couple* un organe de vissage. L'invention a notamment pour but de réaliser un appareil du type ci-dessus permettant d'arrêter le moteur pneumatique lorsque le couple désiré est atteint, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie. Un autre but de l'invention est de réaliser un appareil dans lequel on puisse atteindre une haute précision dans le couple qui présente une usure faible et qui soit très régulier dans le temps. L'outil selon l'invention est du type comprenant un corps dans lequel est loge un moteur pneumatique entrainant, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse, et d'un limiteur de couple, un organe d'entrainement d'un outil, ledit corps présentant un embout destiné à être relié par un tuyau souple à une source d'air comprimé, ledit embout débouchant dans un alésage relié par des conduits à l'admission du moteur avec interposition d'une soupape commande par un levier de manoeuvre, et est caractérisé en ce qu'il comprend en aval de la soupape une seconde soupape disposée dans une chambre et reliée par une tige à un piston monté coulissant entre deux positions extrêmes dans l'arbre du limiteur de couple, une position correspondant à la fermeture de la deuxième soupape et l'autre à l'ouverture de ladite deuxième soupape, le piston etant pourvu d'un conduit diamétral coincidant avec un conduit de l'arbre, des billes etant logées dans lesdits conduits, sur ledit arbre étant monte mobile et relié à des organes de commande du limiteur de couple lorsque le seuil est atteint, un disque pourvu d'une jupe tronconique destinee à coopérer avec les billes afin que, lorsque le couple a dépassé le seuil, la jupe pousse les billes afin de liberer le piston pour permettre la fermeture de la deuxième soupape sous l'action de la pression régnant dans la chambre. Grâce à cette structure, on réalise un appareil dont le fonctionnement est sûr et dont le seuil de fermeture de l'admission du moteur pneumatique a une grande précision. Les moyens de limitation des mouvements du piston entre les deux positions extrêmes prévoient que le piston comporte une ouverture allongee traversée par une broche solidaire diametralement de l'arbre. Afin de facilier les mouvements des billes dans le conduit diamétral de l'arbre et du piston, le piston comporte un trou borgne s'ouvrant dans le conduit diamétral et dans lequel est logée une bille poussée par un ressort contre deux billes situees dans la partie médiane du conduit diamétral. Suivant encore une autre caractéristique, le piston est sollicité par des moyens de rappel vers la position correspondant à l'ouverture de la deuxième soupape. Suivant une caractéristique constructive particu lière, le levier de manoeuvre agit sur une tige montée coulissante dans un alésage du corps et disposée de manière à agir sur la premiere soupape en traversant la chambre, ladite tige presentant, sur une partie de sa longueur, une rainure de manière que dans la position inactive du levier de manoeuvre correspondant à la fermeture de la première soupape, la chambre soit mise à l'air libre.Ainsi, le simple fait de relâcher le levier de manoeuvre met à l'air libre la chambre, de sorte que la deuxième soupape n'étant plus soumise à la pression de l'air comprimé peut revenir dans sa position d'ouverture et l'outil est ainsi prête à fonctionner, le limiteur de couple revenant dans sa position initiale. Suivant une caractéristique constructive, le disque est solidaire d'une cuvette contre le fond de laquelle reposent des rouleaux montes radialement dans des fentes d'un disque calé sur l'arbre, sur ce dernier étant montee tournante une bague reliée par un crabot au réducteur, la face de ladite bague tournée en regard du disque guidant dans ses fentes les rouleaux présentant des logements régulièrement espacés et correspondant en nombre aux rouleaux, chaque logement etant garni d'une bille destinée à coopérer avec un rouleau et un ressort de tension réglable pressant contre la face garnie de billes de la bague, la cuvette et le disque pourvu de la jupe tronconique afin que les rouleaux portent contre ladite face de ladite bague. Suivant encore une caracteristique constructive, l'arbre comporte un filetage sur lequel se visse un écrou coopérant avec une bague guidée axialement dans une cannelure dudit arbre et contre laquelle prend appui l'une des extrémités du ressort de tension reglable pressant le disque pourvu de la jupe tronconique et la cuvette afin que les rouleaux portent contre la face correspondante de la bague garnie de billes, l'écrou étant pourvu de nervures radiales, tandis que la bague comporte une fente radiale destinée à permettre l'insertion d'un outil d'entrainement de l'écrou, un roulement étant inséré entre l'écrou et la bague. On peut ainsi régler le couple sans avoir à effectuer un effort important sur l'outil. L'outil de vissage, selon l'invention, est du type dans lequel ledit outil comporte un sélecteur de manière à pouvoir commander selectivement la rotation du moteur dans un sens et dans l'autre et le limiteur de couple prévu présente l'inconvénient que si on désire procéder à un devissage, la vis a dévisser ayant éte serrée au couple sélectionné, le seuil est automatiquement atteint au début du devissage.L'invention permet d'une manière très simple de remédier à cet inconvénient et, à cet effet, les bords des fentes radiales du disque dans lesquelles sont insérés les rouleaux, presententy du côte correspondant au sens de la rotation inversée du moteur, des échancrures afin que les billes de logements de la face de la bague ne puissent gravir les rouleaux L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple seulement et repré senté aux dessins annexés dans lesquels Fig.I est une vue en élévation d'un outil de vissage pneumatique, Fig. 2 est une vue en coupe axiale, à plus grande échelle, de l'outil de la figure I, Fig. 3 est une vue en coupe axiale à plus grande échelle du limiteur de.couple de l'outil, Fig. 4 est une vue similaire à la figure 3 montrant le limiteur de couple déclenché, le seuil ayant été atteint, Fig. 5 est une vue en perspective montrant le limiteur de couple des figures 3 et 4. L'outil représenté aux figures, comprend un corps allongé désigné par la référence générale I et formé de plusieurs tronçons assemblés. Le corps I comporte, à une extrémité, un embout 2 destine à être relié par-un tuyau souple à une source d'air comprimé. L'embout 2 debouche dans un alésage 3 comportant un siège 4 pour une bille 5 constituant une soupape de commande. La bille 5 est appliquée contre son siège 4 par un ressort 6 et sur le corps I est articulée, sur un axe 7, une poigne de commande 8 qui comporte une butée 9 destinée à porter contre une bille II disposée dans une échancrure I2 du corps et coopérant avec une tige I4 montée coulissante dans un alésagé I5 du corps et destinée à coopérer par son extrémité libre avec la bille 5. La tige I4 présente, en un point intermédiaire de sa longueur, une rainure I7. A partir de l'alésage 6, lorsque la bille est dégagée de son siège 4, l'air comprimé est conduit dans des canaux alimentant un moteur 18, l'échappement s'effectuant par des conduits correspondants et à travers des ouvertures 20. Ces dispositions concernant le moteur I8, 1 'ad- mission et l'échappement sont connues de la technique an terieure et ne sont pas représentées ici. Le moteur I8 entraine par un réducteur I9 et un limiteur de couple 20 et ici à travers un renvoi d'angle, un organe 21 destiné à recevoir un outil pour permettre la prise d'une vis ou d'un écrou. Le limiteur de couple est représenté à plus grande échelle aux figures 2 et 3. Le limiteur de couple 20 comprend, à une extremité, un crabot 22 qui coopère avec le crabot correspondant du réducteur I9. Le crabot 22 est constitué par une bague engagée sur un arbre 23 et montée pour pouvoir tourner sur celui-ci. L'arbre-23 comporte à cet effet, une gorge-24 tandis que la surface interne de la bague présente une gorge correspondante 25, des billes 26 étant insérées dans les gorges. Ces billes 26 sont mises en place par une ouverture radiale 27 de la bague, ouverture masquée par un bouchon 28 maintenu par un ressort 29. La bague, sur sa face opposée au crabot comporte des logements 31 régulièrement espacés dans lesquels s'in sèrent des billes 32 destinees à coopérer avec des rouleaux 33 montés dans des fentes radiales 34 d'un disque 35 calé sur l'arbre 33. Le disque 34 vient se loger dans une cuvette 37 tournant librement sur l'arbre 23 et solidaire d'un disque 38. Les rouleaux 33 portent contre le fond de la cuvette 37 et contre la face correspondante de la bague 22 et les fentes 34, sur la face tournée en regard de ladite bague, présentent le long d'un bord des échancrures 40 pour éviter dans un sens de rotation de l'outil, que les billes 32 puissent gravir les rouleaux 33, comme cela sera expliqué plus loin. La bague 38 présente une jupe 42 raccordee par un epaulement 43 contre lequel vient prendre appui un ressort de compression 44, la jupe présentant un trou cylindrique 45 qui s'ouvre à son extrémité libre et qui est prolonge par un trou tronconique 46 raccordé à un trou cylindrique 47 correspondant à la section de l'arbre 23. L'arbre 23 comporte un alésage axial 49 dans lequel est mobile un piston 50, celui-ci présentant une fente allongée 51 traversée par une broche 52 engagée dans l'axe 23 et limitant les débattements dudit piston 50. Entre le fond de l'alésage 49 et le piston 50 est insére un ressort de compression 54 tendant a pousser le piston 50 dans le sens de la flèche f (fig. 2 et 3). L'arbre 23 est percé d'un conduit transversal 60 avec lequel coincide un conduit 61, dans ces conduits 60 et 6I étant intégrées quatre billes 62. Le piston 50 présente un trou borgne axial 63 débouchant par une extrémité dans le conduit 61 et fermé à son autre extrémité par un bouchon fileté 64 se vissant dans un taraudage 65. Dans le trou borgne 63 sont logés une bille 66 et un ressort 67 tendant à pousser ladite bille 66 vers le conduit 61. Le bouchon 64 est solidaire de l'une des extrémités d'une tige 69 dont l'autre extrémité est solidaire d'une soupape 70 destinée à coopérer avec un siège 71 conformé dans une chambre 72 située en aval de la soupape. a bille 5, un ressort 73 étant inséré entre ladite bille 5 et la soupape 70. La chambre 72 est e-n communication avec l'alésage I5 dans lequel coulisse la tige I4. L'arbre 23 présente une partie filetée 73 et une cannelure longitudinale 74, une bague 75 étant engagé sur l'arbre et présentant un ergot 76 coopérant avec la cannelure 74. Sur le filetage 73 se visse un écrou 77 présentant des nervures radiales 78, un roulement à billes 79 etant inséré entre l'écrou 77 et la bague 75. La bague 75 comporte, sur sa face tournee en regard de l'écrou 77, une fente radiale 80 destinee à permettre l'introduction d'un outil 81. On peut ainsi, depuis l'extérieur du corps, par une fente de celui-ci à l'aide de l'outil 81, commander la rotation de l'écrou 77. Le fonctionnement de l'outil selon l'invention est le suivant Lorsqu'on appuie sur la poignée 8, la tige I4 pousse la bille 5 qui est décollee de son siège 4, l'air comprimé alimente alors le moteur I8 qui entraine par l'intermédiaire du reducteur I9, le limiteur de couple 20 à partir duquel est entraine l'organe 21. L'écrou 77 étant convenablement serré, la bague 75 comprime le ressort 44 qui pousse la bague 38 et la cuvette 37 de manière que les rouleaux 33 portent contre la face correspondante de la bague 22 (voir figure 2). Les billes 32 butent contre les rouleaux 33 de sorte que le crabot 22 entraine l'ensemble en rotation c'est-à-dire l'arbre 23 et les différentes bagues qu'il supporte. Si le couple resistant depasse un seuil qui est determine par la compression du ressort 44, les billes 32 tendent à gravir les rouleaux 33 de sorte que ceux-ci poussent la cuvette 37 et le disque 38 qui, par sa partie tronconique 46 tend à pousser les billes 62 dans le conduit 61 en repoussant la bille 66 dans le trou borgne 63 contre l'action du ressort 67. Les deux billes 62 situées dans la partie centrale du conduit 61 correspondent au diamètre de l'alésage 49 de sorte que lorsqu'elles sont appliquees l'une contre l'autre elles permettent le coulissement du piston 50. Ainsi, lorsque le disque 38 a coulissé dans le sens opposé à la flèche f, le piston 50 peut coulisser dans le même sens contre l'action du ressort 54. Ce déplacement du piston 50 est commandé par la tige 69, l'action du ressort 73 et la pression d'air comprimé dans la chambre 72. En effet, lorsque le couple résistant a dépasse le seuil. prevu, l'air comprime arrivant par I 'emboùt 2, 1 'alé- sage 3 et pénétrant dans la chambre 72 commande la fermeture de la soupape 70, de sorte que la tige 69 pousse le piston 50 jusque dans la position autorisée par la broche 52 et la lumière 51. Le passage d'air comprimé vers le moteur I8 est ainsi fermé et l'outil pneumatique s'arrête. Lorsqu'on relâche la poignée 8, la rainure I7 de la tige I4 permet de mettre à l'air libre la chambre 72, de sorte que, d'une part, le piston 50 revient dans sa position initiale en ouvrant la soupape 70, tandis que, d'autre part, le disque 38 et la cuvette 37 reviennent egalement dans leur position initiale. L'outil pneumatique selon l'invention est, de préférence, du type dans lequel le moteur I8 peut être entrainé dans deux sens de rotation, un correspondant au vissage et l'autre au dévissage, un sélecteur étant prevu à cet effet. Lorqu'on commande le devissage, le seuil du limiteur de couple est immediatement atteint et par conséquent, le systeme de commande de la fermeture du circuit pneumatique d'admission du moteur est immédiatement en fonction. Les échancrures 40 prévues le long des fentes 34 permettent de neutraliser le limiteur de couple dans le sens de rotation correspondant au dévissage. Dans ce sens de rotation 7 en effet, les billes 32 en tombant dans les échancrures 40 ne peuvent gravir les rouleaux 33. Bien entendu, l'invention n'est pas limite au mode de réalisation qui-vient d'être décrit et qui a été représenté, on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS IO - Outil pneumatique du type comprenant un corps (I) dans lequel est logé un moteur pneumatique (I8) entrainant, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse (I9) et d'un limiteur de couple (20), un organe (21) d'entrainement d'un outil, ledit corps (I) présentant un embout (2) destiné à être relié par un tuyau souple à une source d'air comprimé, ledit embout débouchant dans un alésage (3) relié par des conduits à l'admission du moteur (8) avec interposition d'une soupape (4,5) commandée par un evier de manoeuvre, caractérisé en ce qu'il comprend en aval de la soupape (4,5) une seconde soupape (70,7I) disposée dans une chambre (72) et reliée par une tige (69) à un piston (50) monté coulissant entre deux positions extrêmes dans l'arbre (23) du limiteur de couple, une position correspondant à la fermeture de la deuxième soupape et l'autre à l'ouverture de la deuxième soupape, le piston 50 étant pourvu d'un conduit diamétral (6i) coincidant avec un conduit (60) de l'arbre (23), des billes (62) étant logées dans lesdits conduits, sur ledit arbre étant monté mobile et relié à des organes de commande du limiteur de couple lorsque le seuil est atteint, un disque 38 pourvu d'une jupe tronconique destinée à coopérer avec les billes (62) afin que lorsque le couple a dépassé le seuil, la jupe (46) pousse les billes (62) afin de libérer le piston (50) pour permettre la fermeture de la deuxième soupape sous l'action de la pression régnant dans la chambre (72). 20 - Outil pneumatique selon la revendication I caractérisé en ce que le piston (50) comporte une ouverture allongée (51) traversée par une broche (52) solidaire diamétralement de arbre (23). 30 - Outil pneumatique selon la revendication I, caractérisé en ce que le piston (50) comporte un trou borgne (63) s'ouvrant dans le conduit diamétral (61) et dans lequel est logée une bille (66) poussée par un ressort (67) contre deux billes (62) situées dans la partie médiane du conduit diamétral (61). 40 - Outil pneumatique selon la revendication I, caractérisé en ce que le piston (50) est sollicité par des moyens de rappel (54) vers la position correspondant à l'ouverture de la deuxième soupape (70,7I). 5Q - Outil pneumatique selon la revendication I, caractérisé en ce que le levier de manoeuvre (8) agit sur une tige (I4) montée coulissante dans un alésage (15) du corps (I) et disposée de manière à agir sur la première soupape (4,5) en traversant la chambre (72), ladite tige présentant, sur une partie de sa longueur, une rainure I7, de manière que dans la position inactive du levier de manoeuvre (8) correspondant à la fermeture de la première soupape (4,5) la chambre (72) soit mise à l'air libre. 60 - Outil pneumatique selon la revendication I caractérisé en ce que le disque (38) est solidaire d'une cuvette (37) contre le fond de laquelle repose des rouleaux (33) montés radialement dans des fentes (34) d'un disque (35) calé sur l'arbre (23), sur ce dernier étant montée tournante une bague (22) reliée par un crabot au réducteur, la face de ladite bague tournée en regard du disque (35) guidant dans ses fentes les rouleaux (33) présentant des logements (31) régulièrement espacés et correspondant en nombre aux rouleaux (33), chaque logement (31) étant garni d'une bille (32) destinée à coopérer avec un rouleau (33) et un ressort (44) de tension réglable pressant contre la face garnie de billes (32) de la bague (22) la cuvette (37) et le disque (38) pourvu de la jupe tronconique (42) afin que les rouleaux (33) portent contre ladite face de ladite bague (22) 7" - Outil pneumatique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'arbre (23) comporte un filetage (73) sur lequel se visse un écrou (77) coopérant avec une bague (75) guidée axialement dans une cannelure dudit arbre (23) et contre laquelle prend appui l'une des extrémités du ressort (44) de tension réglable pressant le disque (38) pourvu de la jupe tronconique (42) et la cuvette (37) afin que les rouleaux (33) portent contre la face correspondante de la bague (22) garnie de billes (32) l'écrou (77) étant pourvu de nervures radiales (78) tandis que la bague (75) comporte une fente radiale (80) destinée à permettre l'insertion d'un outil (81) d'entrainement de l'écrou, un roulement (79) étant inséré entre l'écrou (77)et la bague (75). 8" - Outil pneumatique selon les revendications I et 6 et du type dans lequel ledit outil comporte un sélecteur de manière à pouvoir commander sélectivement la rotation du moteur (I8) dans un sens et dans l'autre, caractérisé en ce que les bords des fentes radiales (34) du disque (35) dans lesquelles sont insérés les rouleaux, présentent du côté correspondant au sens de la rotation inversée du moteur (I8) des échancrures (40) afin que les billes~(32) de logements (31) de la face de la bague (22) ne puissent gravir les rouleaux (33).