Brevet FR2717113A1 — publié le 19950915

La présente invention est relative à un dispositif portable, destiné à commander un outil pour effectuer notamment un poinçonnage ou une découpe par enfoncement de profilés, du genre de ceux utilisés en menuiserie métallique. Sur les chantiers de montage de telles menuiseries, en particulier pour mettre en place des châssis de portes, fenêtres ou analogues, ou encore des ensembles du type de garde-corps, rambardes, armatures de vérandas ou autres, il est souvent nécessaire de réaliser sur les profilés métalliques utilisés, des ajustements, découpes ou adaptations d'accessoires divers, exigeant de percer ou enlever à l'emporte-pièce des parties de ces profilés au moyen d'outils appropriés. Or, ceux-ci sont difficilement portables ou bien ne présentent qu'une puissance limitée, la force d'enfoncement développée à partir de la pression d'air comprimé généralement disponible sur place qui ne dépasse pas 5 bars, n'étant pas ordinairement supérieure à 80 Kg, compte tenu de la surface d'action de l'outil, alors que pour la majorité des poinçonnages à effectuer, il faut disposer en moyenne d'une force de l'ordre d'une tonne, soit douze fois au moins supérieure. La présente invention a pour objet un outil portable, permettant de fournir, à partir d'une source de pression d'air comprimé usuelle, de l'ordre de 5 bars par exemple, une force pouvant atteindre une tonne environ, avec un dispositif simple, efficace, facile à mettre en oeuvre et peu couteux. A cet effet, le dispositif portable considéré, comprenant un carter cylindrique résistant à la pression, raccordé à une arrivée d'air comprimé prévue à une extrémité de ce carter, débitant dans un distributeur à deux voies intégré à l'intérieur du carter, se caractérise en ce qu'il comporte une pluralité de chambres successives, adjacentes, de même volume et étagées selon la direction axiale du carter, chaque chambre contenant un piston délimitant de façon étanche dans celle-ci deux compartiments opposés et séparés, respectivement raccordés en parallèle avec les compartiments homologues des autres chambres à l'une des voies du distributeur, les pistons, tous identiques, étant en outre équidistants les uns des autres et solidarisés d'un axe commun traversant les chambres successives, l'extrémité de cet axe, opposée au distributeur, comportant des moyens de fixation avec un outil de poinçonnage ou similaire. Grâce à ces dispositions, la force de déplacement délivrée à l'outil fixé à l'extrémité de l'axe est un multiple de la pression d'alimentation délivrée au distributeur par la surface cumulée des divers pistons montés en parallèle dans le carter, qui ajoutent ainsi leurs efforts. Notamment, si chaque piston développe une pression de 150 Kg par exemple, l'effort total sur l'outil lorsque le dispositif comporte six chambres successives s'élèvera au total à 900 kg. Selon une caractéristique particulière du dispositif de l'invention, l'axe traversant les chambres comporte un manchon cylindrique comprenant un alésage central pour le montage d'un goujon de fixation dont la tête est arrêtée sur un épaulement interne de l'alésage et dont l'extrémité opposée est filetée pour la fixation d'une pièce d'accrochage de l'outil à monter sur le dispositif. Selon une autre caractéristique, le distributeur à deux voies comporte un organe de distribution rotatif, susceptible d'occuper deux positions angulaires distinctes faisant communiquer l'arrivée d'air comprimé, respectivement avec deux canaux de distribution alimentant chacune des chambres dans l'un ou l'autre des compartiments ménagés dans celles-ci de chaque côté des pistons qui y sont montés. Avantageusement, chaque chambre est délimitée par des flasques parallèles, solidaires d'une virole extérieure du carter cylindrique, ces flasques comportant un perçage central pour le passage de l'axe commun portant les pistons. Des joints d'étanchéité sont disposés dans une gorge ménagée dans chacun des flasques et ouverte vers l'axe. De même, chaque piston comporté dans sa surface externe une gorge ouverte similaire pour le montage d'un joint en contact avec la surface interne de la virole dans chaque chambre. Selon encore une autre caractéristique et dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le distributeur à deux voies est commandé par un boutonpoussoir monté coulissant contre la surface externe de la virole du carter, ce bouton entrainant une plaquette munie d'une rainure inclinée formant came, pour le déplacement latéral d'un téton porté par le distributeur, de manière à commander celui-ci en rotation afin de mettre l'arrivée d'air en communication avec l'un ou l'autres des canaux de distribution, en provoquant le déplacement de l'outil dans la direction de l'axe, respectivement dans un sens ou dans l'autre. D'autres caractéristiques d'un dispositif portable pour la commande d'un outil de poinçonnage ou autre, établi conformément à 1 invention, apparaltront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence au dessin annexé sur lequel - a Figure 1 est une vue en coupe longitudinale et en élévation du dispositif considéré. - La Figure 2 est une vue schématique, également en élévation, illustrant plus particulièrement le dispositif de commande du distributeur rotatif. - La Figure 3 est une vue de dessus du distributeur représenté sur la Figure 2. Dans 1 'exemple représenté, la référence 1 désigne dans son ensemble le dispositif considéré, lequel comporte un carter cylindrique 2, constitué d'une virole externe 3 et de plaques de fermetures, respectivement 4 et 5 montées aux extrémités de la virole et solidarisées avec cette dernière au moyen de tirants de.fixation et de blocage 6. A l'intérieur de la virole 3, est prévue une série de flasques transversaux tels que 7, ces flasques délimitant de l'un à l'autre et deux par deux des chambres fermées 8. Dans l'exemple de réalisation représenté, ces flasques 7 et par suite les chambres 8 qu'ils délimitent dans le carter sont au nombre de six, ces chambres étant adjacentes, étagées selon la direction axiale de la virole 3 et présentent toutes par construction le même volume interne, les flasques 7 comportant de même tous le même profil. Dans cet exemple, chaque flasque 7 est en fait le prolongement venu de fabrication d'un élément cylindrique 9, dont l'empilement forme la virole 3. Bien entendu, on pourrait prévoir de réaliser séparément ces éléments cylindriques et les flasques associés et de les assembler ensemble par des moyens appropriés. Des joints d'étanchéité 10 sont prévus entre les éléments 9 successifs de la virole. A l'intérieur de chacune des chambres 8 du carter est monté mobile un piston transversal 11, celui-ci délimitant ainsi à l'intérieur de chaque chambre deux compartiments, respectivement 12 au-dessus du piston et 13 en-dessous de celui-ci, dans la position verticale du dispositif illustrée sur la Figure 1. Ces compartiments 12 et 13 à l'intérieur de chacune des chambres 8 présentent des volumes identiques d'une chambre à l'autre, l'écartement entre les pistons successifs étant le même. A cet effet, ces pistons 11 sont rendus solidaires d'un axe cental commun 14, celui-ci étant de préférence constitué au moyen d'un manchon extérieur 15, en pratique d'une pluralité de manchons individuels, d'un piston 11 au suivant, l'ensemble étant bloqué une fois le montage effectué à l'aide d'un goujon 16 engagé dans l'alésage central 17 des manchons successifs 15. Ce goujon 16 comporte à son extrémité supérieure une tête 18 appliquée contre un épaulement 19 du premier manchon 15 à la partie haute du dispositif, tandis que son extrémité opposée 20, filetée, est solidaire d'une pièce d'immobilisation 21, munie en bout d'un organe d'accrochage 22 pour l'outil de poinçonnage ou autre 23 à commander par le dispositif, la structure propre de cet outil n'important pas directement à la présente invention. L'axe 14 ainsi constitué est mobile à l'intérieur du carter 2, de manière notamment à déplacer les pistons 11 à l'intéreieur de leurs chambres respectives 8, les compartiments 12 augmentant de volume pendant que les compartiments 13 diminuent ou vice versa. L'étanchéité entre les manchons 15 et les flasques 7 est obtenue au moyen de joints toriques 24 montés dans des gorges ouvertes ménagées en regard dans ces flasques. De même, l'étanchéité entre les pistons 11 et les éléments 9 qui forment la virole 3 et délimitent latéralement chacune des chambres est obtenue à l'aide d'autres Joints toriques 25, eux-mêmes montés dans des gorges ouvertes vers l'extérieur prévues dans la surface latérale des pistons. A son extrémité supérieure sur le dessin, opposée à celle à laquelle est monté l'outil 23, est prévu un distributeur rotatif à deux voies 26, celui-ci étant relié à un raccord 27 constituant une arrivée d'air comprime, au travers de la plaque supérieure 4. Le distributeur 26 comporte un organe d'aiguillage 28, apte à délivrer l'air comprimé vers l'un ou l'autre de deux canaux de distribution, respectivement 29 et 30, ces canaux comportant chacun des dérivations 31, de manière à alimenter pour les unes les compartiments 12 au-dessus des pistons 11 et pour les ,autres les compartiments 13 en-dessous, afin d'obtenir, de la façon décrite ci-après, le déplacement commandé de ces pistons dans leurs chambres 8. Les Figures 2 et 3 illustrent la structure particulière du distributeur 26 et en particulier de organe d'aiguillage 28, se raccordant aux canaux de distribution 29 et 30 pour alimenter les compartiments 12 et 13 de part et d'autre de chacun des pistons 11. Avantageusement, l'organe d'aiguillage 28 comporte un téton fixe 32, engagé dans une rainure inclinée 33 d'une plaquette de commande 34, elle-même suceptible d'être manoeuvrée au moyen d'un bouton-poussoir 35, vers le haut ou vers le bas, de telle sorte que la rainure coopère avec le téton à la façon d'une came, en transformant le mouvement axial de la plaquette en un mouvement de rotation de l'organe d'aiguillage vers l'un ou l'autre des canaux de distribution 29 ou 30, le cas échéant à partir d'une position médiane schématisée sur la Figure 3 où aucun de ces canaux n'est alimenté, le dispositif n'étant pas alors commandé. Le fonctionnement de l'appreil se déduit aisément de la description qui précède. Après avoir monté l'outil 23 à utiliser à l'extre- mité de l'axe 14 sur l'organe d'accrochage 22 de la pièce 21, on relie le raccord 27 à une source d'air comprimé disponible sur chantier, généralement à la sortie d'un compresseur qui, en règle générale, délivre une pression de l'ordre de 5 bars. Le distributeur rotatif 26 est alors commandé par l'intermédiaire du bouton-poussoir 35, de telle sorte que l'air comprimé alimente l'un ou l'autre des canaux de distribution 29 ou 30. Selon le cas, l'air comprimé sera dirigé vers l'ensemble des compartiments 12 en provoquant un déplacement axial vers le bas de l'outil 23 sur le dessin, ou vers les compartiments 13, auquel cas l'outil sera déplacé en sens inverse. Dans l'une et l'autre de ces manoeuvres, consécutives à la position donnée au distributeur rotatif, le canal de distribution qui n'est pas alimenté et par suite les compartiments qui lui sont reliés, sont mis à l'air libre, de manière à ne pas entraver le mouvement des pistons dans la chambre. On réalise ainsi un dispositif de commande d'un outil de conception simple et qui permet de développer une force multipliée sur cet outil à partir d'une pression relativement limitée, en additionnant les efforts successifs transmis par chacun des pistons de l'appareil. Le dispositif présente un encombrement relativement limité, un poids acceptable le rendant aisément portable, la mise en oeuvre de l'outil étant rapide et efficace. Notamment, le changement de cet outil peut être effectué très facilement sans aucune intervention sur le dispositif lui-même. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple plus spécialement décrit, en référence au dessin annexé ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. En particulier, au lieu d'une source d'air fournie par un compresseur, on pourrait parfaitement utiliser une bouteille portable, d'azote ou autre. De même, un des avantages déterminants du dispositif considéré, est de pouvoir recevoir et utiliser des outils divers, susceptibles de s'adapter à l'organe d'accrochage prévu à l'extrémité de l'axe. Comme déjà précisé, la structure particulière de cet organe d'accro chage de l'outil peut être quelconque, et adaptée à chaque cas particulier, la plus simple consistant de façon classique par un ensemble où l'outil se glisse dans une rainure avant d'être bloqué en position de travail par un index automatique soumis à la poussée d'un ressort et qui s'engage dans un logement prévu sur l'organe d'accrochage. Inversement, celui-ci peut porter l'index de blocage, le logement étant prévu dans le talon de l'outil. D'autres solutions sont possibles, du genre mécanisme à baionette ou verrouillage par quart de tour dans une gorge appropriée de l'organe d'accrochage, la solution retenue devant dans tous les cas permettre une liaison rapide et automatique, sans nécessiter de réglage particulier. REVENDICATIONS 1 - Dispositif dc commandc d'un outil, on particulier de poinçonnage ou autre pour menuiserie métallique, comprenant un carter cylindrique (2) résistant à la pression, raccordé à une arrivée d'air comprimé (27) prévue à une extrémité de ce carter, débitant dans un distributeur (26) à deux voies intégré à l'intérieur du carter, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de chambres successives (8), adjacentes, de même volume et étagées selon la direction axiale du carter, chaque chambre contenant un piston (11) délimitant de façon étanche dans celle-ci deux compartiments opposés et séparés (12, 13), respectivement raccordés en parallèle avec les compartiments homologues des autres chambres à l'une des voies (29 ou 30) du distributeur, les pistons, tous identiques, étant en outre équidistants les uns des autres et solidarisés d'un axe commun (14) traversant les chambres successives, l'extrémité de cet axe, opposée au distributeur, comportant des moyens de fixation (21, 22) avec un outil (23) de poinçonnage ou similaire. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (14) traversant les chambres (8) comporte un manchon cylindrique (15) comprenant un alésage central (17) pour le montage d'un goujon de fixation (16) dont la tête (18) est arrêtée sur un épaulement interne (19) de l'alésage et dont l'extrémité opposée- (20) est filetée pour la fixation d'une pièce d'accrochage (22) de l'outil (23) à monter sur le dispositif. 3 - Dispositif selon l'une des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le distributeur à deux voies (26) comprend un organe de distribution rotatif (28), susceptible d'occuper deux positions angulaires distinctes faisant communiquer l'arrivée d'air comprimé (27), respectivement avec deux canaux de distribution (29, 30) alimentant chacune des chambres (8) dans l'un ou l'autre des compartiments (12, 13) ménagés dans celles-ci de chaque côté des pistons (11) qui y sont montés. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque chambre (8) est délimitée par des flasques parallèles (7), solidaires d'une virole extérieure (3) du carter cylindrique (2), ces flasques comportant un perçage central pour le passage de l'axe commun (14) portant les pistons (11). 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que des joints d'étanchéité (24) sont disposés dans une gorge ménagée dans chacun des flasques (7) et ouverte vers l'axe. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que chaque piston (11) comporte dans sa surface externe une gorge ouverte pour le montage d'un joint (25) en contact avec la surface interne de la virole (3) dans chaque chambre (8). 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le distributeur à deux voies (26) est commandé par un bouton-poussoir (35) monté coulissant contre la surface externe de la virole (3) du carter (2), ce bouton entraînant une plaquette (34) munie d'une rainure inclinée (33) formant came, pour le déplacement latéral d'un téton (32) porté par le distribtiteur, de manière à commander celui-ci en rotation afin de mettre l'arrivée d'air (27) en communication avec l'un ou l'autres des canaux de distribution (29, 30), en provoquant le déplacement de l'outil (23) dans la direction de l'axe (14), respectivement dans un sens ou dans l'autre.