Brevet FR2714953A1 — publié le 19950713

La présente invention concerne un appareil de dosage de fluide destiné à un outil commandé par un fluide comprimé, et elle s'applique en particulier à un appareil de dosage d'air comprimé destiné à un outil pneumatique. Un outil à percussion à amortissement des vibrations, connu d'après le document EP-A-0 551 719, est tel qu'un capot externe, complété d'une poignée et d'une détente, est destiné à rester fixe, alors que l'ensemble à cylindre et piston oscille à une fréquence d'environ 25 Hz. En pratique, ce comportement pose deux problèmes importants. D'abord, il est nécessaire d'effectuer un transfert satisfaisant de l'air comprimé entre l'ensemble à poignée et l'ensemble à cylindre (les deux masses qui se déplacent mutuellement). Deuxièmement, l'ensemble à cylindre oscillant peut provoquer un choc violent alternatif d'un outil de travail, par exemple d'un ciseau (ayant un mouvement libre d'environ 42 mm dans son organe de retenue à verrou) entre l'avant du cylindre et l'organe de retenue de verrou, et ce comportement peut provoquer une rupture prématurée à la fois de l'ensemble à verrou et du ciseau. La présente invention concerne un appareil de dosage de fluide destiné à un outil commandé par un fluide comprimé, l'appareil étant caractérisé par un tube dont une partie de la longueur est montée afin qu'il puisse coulisser dans un manchon par coopération étanche et soit supporté afin que le tube puisse se déplacer en translation, une première extrémité du tube étant partiellement fermée et ayant au moins une ouverture dans sa paroi périphérique, adjacente à la première extrémité, cette ouverture, dans une première position du tube dans le manchon, coopérant de façon étanche avec le manchon et, dans une autre position du tube dans le manchon, étant exposée, le tube pouvant être raccordé à une source de fluide comprimé destiné à être transmis par le tube à la partie d'entraînement de l'outil, la disposition étant telle que, dans la première position du tube, le fluide transmis à la partie de travail de l'outil soit limité et, dans l'autre position, la transmission du fluide soit accrue par ouverture de l'ouverture au moins. De préférence, plusieurs ouvertures sont espacées à la périphérie des tubes. De préférence, la première extrémité du tube qui est partiellement fermée comporte un seul trou d'évacuation destiné à permettre le fonctionnement à vide de l'outil lorsque le tube est dans la première position. L'invention concerne aussi un outil commandé par un fluide comprimé et comprenant un appareil de dosage tel que défini précédemment, ainsi qu'un dispositif destiné à déplacer le tube de façon alternative dans le manchon. De préférence, le dispositif destiné au déplacement alternatif du tube dans un manchon est réalisé (a) à l'aide d'une alimentation en fluide comprimé qui repousse le tube vers la première position, et (b) par liaison du tube à un organe de travail de l'outil afin que la pression appliquée à l'organe de travail repousse le tube vers l'autre position. L'invention s'applique en particulier à un appareil de dosage d'air comprimé d'un outil pneumatique, par exemple l'outil à percussion à amortissement des vibrations décrit précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins sur lesquels: la figure 1 est une coupe en élévation latérale d'un outil à percussion à amortissement des vibrations comprenant un appareil de dosage d'air, l'outil étant représenté à l'état de fonctionnement à pleine puissance; la figure 2 est analogue à la figure 1 mais représente l'outil à l'état de fonctionnement à vide; et la figure 3 est une coupe agrandie en élévation latérale d'une partie de l'appareil de dosage représenté sur les figures 1 et 2. L'outil est un outil pneumatique qui comporte un ensemble 1 à poignée comprenant une détente 2 de manoeuvre destinée à assurer la commande principale de l'alimentation en air comprimé qui commande l'outil, l'air comprimé étant transmis par une canalisation 3 d'air comprimé. Un capot 4 entoure un ensemble 5 à cylindre oscillant monté dans le capot 4 de manière qu'il comprenne un premier dispositif 6 d'amortissement de vibrations et un second dispositif 7 d'amortissement de vibrations. Le premier dispositif 6 d'amortissement de vibrations comprend un ensemble à billes élastiques flottantes disposé entre l'ensemble à poignée et l'ensemble 5 à cylindre, l'ensemble à billes élastiques comprenant plusieurs billes 8 disposées entre les parties mâle et femelle 9 et 10 respectivement. L'extrémité de l'ensemble 5 à cylindre distante de l'ensemble à poignée 1 porte un organe de retenue d'un outil tel qu'un ciseau, un burin, une mèche, un pistolet à aiguilles, un organe de détartrage, un foret à percussion ou un outil de démolition. Dans la forme représentée, l'organe de retenue est un organe 11 de retenue à vis, mais celui-ci peut être remplacé par un organe de retenue à verrou ou un organe de retenue à broche (non représenté). L'extrémité de l'ensemble 5 à cylindre la plus proche de l'ensemble 1 à poignée comprend un ensemble 12 à piston monté afin qu'il se déplace alternativement en direction axiale à l'aide d'au moins un tube ou guide 13 monté afin qu'il puisse coulisser sur un bout mâle correspondant 14 fixé par rapport à l'ensemble à poignée 1. La transmission d'air comprimé à l'ensemble 12 à piston s'effectue par l'intermédiaire de la canalisation 3, un trou contenant une partie de manoeuvre de la détente 2, un tube d'acier 16 qui est monté afin qu'il puisse coulisser dans un manchon 17, un tube souple 18, un coude 19 et un ensemble 20 à soupapes cycliques. Le tube 16 est monté afin qu'il coulisse de manière étanche dans le manchon 17 et l'extrémité du tube 16 qui, dans une première position du tube, se trouve dans le manchon 17 (voir figure 2) est fermée, mis à part un trou 21 d'évacuation d'air mieux représenté sur la figure 3. L'extrémité opposée du tube 16 est ouverte et est fixée fermement à une extrémité du tube souple 18. L'extrémité opposée du tube souple 18 est fermement fixée autour du coude 19. Le coude 19 est vissé dans l'ensemble 5 à cylindre de manière que l'alimentation en air soit reliée à la soupape 20 et à l'ensemble à piston. La paroi périphérique du tube 16, à proximité du trou 21 d'évacuation, a plusieurs ouvertures 22 espacées à la périphérie du tube. On se réfère à la figure 2 sur laquelle on note que, lorsque l'extrémité du tube 16 adjacente au trou 21 d'évacuation se trouve dans le manchon 17, les ouvertures 22 sont fermées par le manchon si bien que l'air comprimé ne peut être transmis à l'ensemble à piston 12 que par le trou 21 d'évacuation à partir de la canalisation 3 d'alimentation en air. La pression de l'air à l'extrémité partiellement fermée du tube 16 repousse ce tube 16 vers l'état représenté sur la figure 2 et, comme le tube 16 est relié par le tube souple 18, le coude 19 et l'ensemble 5 à cylindre à l'organe 11 de retenue d'outil, on note que l'organe de retenue 11 avance d'une certaine distance depuis l'extrémité ouverte du capot 4. Lorsqu'un opérateur de l'outil applique le ciseau ou l'autre outil sur une pièce, ce comportement a pour effet de pousser l'organe 11 de retenue plus loin dans le capot 4 si bien que l'ensemble 5 à cylindre et le tube 16 qui lui est relié se déplacent vers la droite sur les figures 1 et 2 et prennent finalement la position indiquée sur la figure 1 dans laquelle les ouvertures 22 sont totalement exposées à l'alimentation en air comprimé dans le trou 15, si bien que l'outil travaille à pleine puissance. Lorsque la pression est supprimée des organes de travail, tels que le ciseau, par écartement de la pièce, le tube 16 est à nouveau rappelé dans le manchon 17 vers la position représentée sur la figure 2 dans laquelle les ouvertures 22 sont fermées par le manchon 17, si bien que la transmission d'air à l'ensemble à piston 12 est limitée et l'outil est mis à l'état de fonctionnement à vide dans lequel il travaille à une plus faible vitesse d'oscillation et à une puissance réduite. Il faut noter que cette disposition permet une consommation d'air réduite automatiquement lorsque l'organe de travail n'est pas réellement appliqué sur une pièce, et permet une augmentation considérable de la durée de l'outil lui-même, tel qu'un ciseau, tout en réduisant la charge appliquée à l'organe de retenue, qu'il s'agisse d'un organe de retenue à vis, à broche ou à verrou. Les organes de retenue sont habituellement des éléments qui s'usent beaucoup. En outre, on peut noter que l'appareil de dosage constitué par le tube et le manchon permet à l'opérateur de régler l'incidence, c'est-à-dire permet une réduction du déplacement et du sautillement de la pointe du ciseau sur la pièce. En outre, l'appareil réduit notablement les vibrations de l'outil dues aux conditions de fonctionnement à vide ou sans charge et réduit donc l'exposition aux vibrations des mains et des bras de l'opérateur. La dimension et l'emplacement des ouvertures 22 dans le tube 16 déterminent les caractéristiques de fonctionnement de l'outil et des changements peuvent donc être réalisés pour accorder l'outil aux conditions particulières fixées par l'opérateur. Comme représenté, il existe un élément de graduation car, lorsque l'opérateur augmente progressivement la pression appliquée à la pièce, il arrive un moment o les ouvertures 22 se trouvent exposées à un moment du cycle et fermées à un autre moment du cycle. D'autres dispositions possibles des ouvertures comprennent l'utilisation d'un ou plusieurs anneaux d'ouvertures autour du tube, ou une disposition spiralée des ouvertures. Etant donné les forces d'accélération extrêmement élevées présentes dans l'ensemble à cylindre, il est important que les matériaux des différents ensembles soient choisis avec soin. Par exemple, il est préférable que le coude 19 soit moulé par injection en un matériau composite et le manchon 17 de manière analogue. Le tube 16 peut être formé d'un tube d'acier rectifié. Plusieurs trous d'évacuation 21 peuvent être formés à l'extrémité du tube 16 le cas échéant. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils et outils de verrouillage qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil de dosage de fluide destiné à un outil commandé par un fluide comprimé, l'appareil étant caractérisé par un tube (16) dont une partie de la longueur est montée afin que le tube puisse coulisser dans un manchon (17) par coopération étanche et soit supporté afin qu'il puisse se déplacer en translation, une première extrémité du tube étant partiellement fermée et ayant au moins une ouverture (22) dans sa paroi périphérique, adjacente à la première extrémité, cette ouverture, dans une première position du tube dans le manchon, coopérant de façon étanche avec le manchon et, dans une autre position du tube dans le manchon, étant exposée, le tube (16) pouvant être raccordé à une source (3) de fluide comprimé destiné à être transmis par le tube à la partie d'entraînement de l'outil, la disposition étant telle que, dans la première position du tube, le fluide transmis à la partie de travail de l'outil soit limité et, dans l'autre position, la transmission du fluide soit accrue par ouverture de l'ouverture au moins (22). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs ouvertures (22) sont espacées à la périphérie du tube (16). 3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la première extrémité du tube (16) qui est partiellement fermée comporte un seul trou (21) d'évacuation permettant le fonctionnement à vide de l'outil lorsque le tube est dans la première position. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité du tube (16) distante de la première extrémité est fermement fixée à une extrémité d'un tube souple (18). 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité opposée à la première extrémité du tube souple (18) coopère fermement avec un tube formant un coude (19) destiné à raccorder l'appareil à la partie d'entraînement de l'outil. 6. Outil commandé par un fluide comprimé, comprenant un appareil de dosage selon l'une quelconque des revendications précédentes, et comprenant un dispositif de déplacement alternatif du tube (16) dans le manchon (17). 7. Outil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de déplacement alternatif du tube (16) dans le manchon (17) comprend (a) une réserve (3) de fluide comprimé destinée à repousser le tube vers la première position, et (b) la liaison du tube à un organe de travail (11) de l'outil de manière que la pression appliquée à l'organe de travail repousse le tube vers l'autre position. 8. Outil selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il est sous forme d'un outil commandé par un fluide comprimé. 9. Outil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est sous forme d'un outil à percussion à amortissement de vibrations. 10. Outil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est sous forme d'un ciseau, d'un burin, d'un foret de perçage, d'un pistolet à aiguilles,d'un outil de détartrage, d'un outil de perçage à percussion ou d'un outil de démolition.