Brevet FR2845305A1 — publié le 20040409

Marteau d'enfoncement pour outils La présente invention concerne un marteau pour enfoncer un outil dans un sol ou dans un matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente, tel que, par exemple, un dispositif de prélèvement d'échantillons. Il est connu dans l'art antérieur, par le document WO 01/92 847, un dispositif de prélèvement d'échantillons dans un matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente qui peut être enfoncé dans le sol à l'aide d'un marteau d'enfoncement. Ce marteau est constitué d'un tube dans lequel est 10 insérée une tige coulissante. Le tube comprend un manche et se termine par un embout femelle, qui s'emmanche sur un embout mâle de l'outil. Une extrémité de la tige coulissante est destinée à venir frapper l'embout mâle de l'outil. Un inconvénient de ce marteau est que les embouts mâle et femelle sont de taille relativement faible, ce qui empêche de soulever haut le i5 marteau pour conserver l'équilibre du marteau sur l'outil. Ceci entraîne de réitérer de nombreuses fois l'utilisation du marteau si le sol est sec. La présente invention a pour but de pallier certains inconvénients de l'art antérieur en proposant un marteau d'enfoncement d'outils qui permette d'enfoncer l'outil en un minimum de manoeuvres. Ce but est atteint par un marteau d'enfoncement de dispositifs devant pénétrer dans un sol ou dans un matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un tube plein supportant une masse, et en ce qu'il s'insère dans un tube creux situé dans une partie supérieure des dispositifs, le tube creux étant fermé à son extrémité 25 inférieure par une plaque butoir, et la hauteur du tube plein étant supérieure à la hauteur du tube creux de façon à ce que l'extrémité inférieure du tube plein puisse venir frapper la plaque butoir pour enfoncer les dispositifs dans le sol ou dans le matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente. Selon une autre particularité, un arceau est formé sur le marteau pour 30 sécuriser le marteau par rapport au dispositif grâce à une corde à attacher à la fois sur l'arceau du marteau et sur le dispositif. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif devant pénétrer dans un sol ou dans un matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente, équipé du marteau selon l'invention. Ce but est atteint par un dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un 5 tube creux fermé à son extrémité inférieure par une plaque butoir et ayant une hauteur inférieure à la hauteur du tube plein du marteau, le tube creux comportant des éléments d'amortissement pour amortir les chocs du marteau contre la plaque butoir. Selon une autre particularité, un arceau est formé sur le dispositif pour io sécuriser le marteau par rapport au dispositif grâce à une corde à attacher à la fois sur le marteau et sur l'arceau du dispositif. Selon une autre particularité, les éléments d'amortissement sont des éléments en caoutchouc entourés de rondelles. Selon une autre particularité, le dispositif comprend, en dessous de la 15 plaque butoir, dans l'axe du tube creux, une tige de prélèvement comprenant une rainure, sur le bord de laquelle est formée une lèvre de raclage pour prélever un échantillon du sol ou du matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente, la tige se prolongeant par une tête pour faciliter la 'pénétration du dispositif dans le sol ou dans le matériau de constitution granuleuse ou 20 pulvérulente. Selon une autre particularité, le dispositif comprend un volant enserré entre les éléments d'amortissement, permettant de tourner le dispositif lorsque celui-ci est enfoncé dans le sol ou dans le matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente, de façon à réaliser un prélèvement par raclage 25 de la lèvre de raclage de la tige sur le sol ou le matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente. Selon une autre particularité, la tête a une forme d'ogive pointue vers le bas et dissymétrique, présentant une partie saillante et une partie rabotée Un troisième but de l'invention est de proposer un procédé pour 30 enfoncer un dispositif dans un sol ou dans un matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente à l'aide du marteau selon l'invention. Ce but est atteint par un procédé caractérisé en ce qu'il consiste à insérer le marteau dans le tube creux du dispositif, à positionner l'axe de l'ensemble dispositif + marteau verticalement, à soulever le marteau sans le ressortir du tube creux, puis à le lâcher. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente le marteau selon l'invention en cours d'insertion dans un outil de prélèvement. - la figure 2 représente la partie basse de l'outil de prélèvement de la figure 1 en cours d'enfoncement dans un sol. - la figure 3 représente une vue de profil de la tête de l'outil de prélèvement. - la figure 4 représente une vue de dessous de la tête de l'outil de is prélèvement. Le marteau (1) d'enfoncement pour outils (2) selon l'invention, représenté en particulier sur la figure 1, est constitué d'un tube plein (10) inséré dans un embout femelle (11) supportant une masse (12). Le tube plein (10) est soudé à l'embout femelle (11), qui est lui-même soudé à la masse 20 (12). Pour enfoncer un outil (2) dans le sol (5) ou dans tout matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente à l'aide du marteau (1) selon l'invention, l'outil (2) doit comprendre, dans sa partie supérieure, un tube creux (20) fermé par une plaque butoir (21). La longueur du tube creux (20) 25 est inférieure à la longueur comprise entre l'extrémité inférieure du tube plein (10) et l'extrémité inférieure de l'embout femelle, de façon à ce que l'extrémité inférieure du tube plein (10) puisse venir frapper la plaque butoir (21) pour enfoncer l'outil (2). La plaque butoir (21) sépare, par exemple, l'outil (2) en deux parties 30 dans le sens de la hauteur, comme représenté sur la figure 1. La partie haute de l'outil (2) est destinée à l'utilisation du marteau (1) et sa partie basse, par exemple au prélèvement d'échantillons dans le sol (5) qui pourront être analysés pour connaître la teneur du terrain en diverses substances. La partie haute de l'outil (2) comprend un volant (22) enfilé sur le tube creux (20). Ce volant (22) permet de faire tourner l'outil (2) autour de son axe 5 lorsque celui-ci est enfoncé dans le sol (5). Cette manoeuvre permet, par exemple, de procéder au prélèvement d'un échantillon. Le volant (22) est, par exemple, constitué d'un tube (221), dans lequel est inséré le tube creux (20). Le tube (221) du volant (22) est de section carrée pour éviter qu'il ne tourne autour de l'axe du tube creux (20). Deux 10 barres (220a, 220b) sont soudées sur le tube (221) du volant (22), perpendiculairement à l'axe de l'outil (2) et en vis-à-vis l'une de l'autre. Une rondelle (225) est soudée, sur le dessus du tube (221) du volant (22), à la fois audit tube (221) et aux barres (220a, 220b). Le volant (22) est compris entre deux éléments d'amortissement (23, 15 24) enfilés sur le tube creux (20). Chacun des éléments d'amortissement (23, 24) est constitué d'un élément en caoutchouc (230, 240). L'élément en caoutchouc (230) situé au-dessus du volant (22) est surmonté d'un rondelle (235) soudée au tube creux (20). L'élément en caoutchouc (240) situé en dessous du volant (22) est enserré par deux rondelles (245a, 245b), seule 20 celle située en dessous dudit élément en caoutchouc (240) étant soudée au tube creux (20). Les éléments en caoutchouc permettent d'amortir les ondes de choc et les vibrations générées par la frappe de l'extrémité inférieure du tube plein (10) sur la plaque butoir (21). Les éléments d'amortissement (23, 24) permettent également de bloquer le volant (22) à une hauteur donnée sur 25 le tube creux (20). Le marteau (1) et l'outil (2) peuvent également chacun être munis d'un arceau (16, 26) situé, par exemple, respectivement, sur l'embout femelle (11) du marteau (1) et sur une des barres (220a, 220b) du volant (22). Une corde (17) de longueur déterminée peut alors être nouée à chacun des arceaux 30 (16, 26) pour empêcher que le marteau (1) ne sorte du tube creux (20) ou ne soit soulevé plus haut qu'une hauteur déterminée par rapport à la plaque butoir (21). L'ensemble arceaux (16, 26) + corde (17) forme un dispositif de sécurité pour l'utilisateur d'un outil (2) avec le marteau (1) selon l'invention. Un tube coudé (3) à sensiblement 900 est soudé contre le tube creux (20), juste au-dessus de la plaque butoir (21), à laquelle il est également 5 soudé. Le tube coudé (3) est situé dans le même plan que le volant (22), les extrémités du coude du tube coudé étant en contact, d'une part avec le tube creux (20), d'autre part avec la plaque butoir (21). Ainsi, le tube coudé (3) peut servir d'appui pour le pied ou le genou d'un utilisateur de l'outil (2), pour commencer à enfoncer ce dernier dans le sol (5) à l'aide du poids de son 1o corps, en prenant alors appui avec les mains sur le volant (22). La partie basse de l'outil (2) est, dans le cas d'un dispositif de prélèvement d'échantillons, constituée d'une tige (25), soudée à la plaque butoir (21) sur le même axe que le tube creux (20), prolongée par une tête (4). La tête (4) est, par exemple, vissée sur la tige (25) pour pouvoir être 15 facilement changée en cas d'usure et/ou pour adapter la tête en fonction du degré d'humidité et de la composition du sol à analyser. La tige (25), visible en particulier sur la figure 2, comporte une rainure (250) sur toute la longueur de la tige (25). La rainure (250) comporte trois faces perpendiculaires entre elles, pour former un canal. Les deux faces parallèles ne sont pas de la 20 même largeur, formant ainsi une partie saillante (251) qui constitue une lèvre de raclage permettant de racler la terre entourant l'outil (2) lorsque ce dernier est enfoncé dans le sol (5) et mis en rotation à l'aide du volant (22). Les matériaux qui s'accumulent dans la rainure (250) de l'outil (2) constituent le prélèvement d'échantillon, qui est récupéré après que l'outil (2) ait été retiré 25 du sol (5). L'outil (2) est sorti du sol (5) en exerçant une pression verticale vers le haut sous le volant (5). La tête (4) de l'outil (2), visible en particulier sur les figures 3 et 4, doit permettre d'enfoncer ce dernier dans le sol (5) le plus aisément possible. Pour ce faire, elle a, par exemple, une forme d'ogive, pointue vers le bas et 30 dissymétrique. Ainsi, une partie de l'ogive est saillante et l'autre partie est rabotée sur sensiblement les 3/4 de la circonférence de la tête (4), comme cela est visible sur les figures 3 et 4. Le trait en pointillés de la figure 4 représente la forme de la circonférence de la tête (4) si cette dernière n'avait pas été rabotée. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses 5 autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Marteau (1) d'enfoncement de dispositifs (2) devant pénétrer dans un sol (5) ou dans un matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente, s caractérisé en ce qu'il est constitué d'un tube plein (10) supportant une masse (12), et en ce qu'il s'insère dans un tube creux (20) situé dans une partie supérieure des dispositifs (2), le tube creux (20) étant fermé à son extrémité inférieure par une plaque butoir (21), et la hauteur du tube plein (10) étant supérieure à la hauteur du tube creux (20) de façon à ce que 10 l'extrémité inférieure du tube plein (10) puisse venir frapper la plaque butoir (21) pour enfoncer les dispositifs (2) dans le sol (5) ou dans le matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente. 2. Marteau (1) d'enfoncement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un arceau (16) est formé sur le marteau (1) pour sécuriser le marteau 15 par rapport au dispositif (2) grâce à une corde (17) à attacher à la fois sur l'arceau (16) du marteau (1) et sur le dispositif (2). 3. Dispositif (2) devant pénétrer dans un sol (5) ou dans un matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente, équipé du marteau (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un tube creux (20) 20 fermé à son extrémité inférieure par une plaque butoir (21) et ayant une hauteur inférieure à la hauteur du tube plein (10) du marteau (1), le tube creux (20) comportant des éléments d'amortissement (23, 24) pour amortir les chocs du marteau (1) contre la plaque butoir (21). 4. Dispositif (2) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un 25 arceau (26) est formé sur le dispositif (2) pour sécuriser la marteau (1) par rapport au dispositif (2) grâce à une corde (17) à attacher à la fois sur le marteau (1) et sur l'arceau (26) du dispositif (2). 5. Dispositif (2) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les éléments d'amortissement (23, 24) sont des éléments en caoutchouc 30 (230, 240) entourés de rondelles (225, 235 et 245a, 245b). 6. Dispositif selon une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend, en dessous de la plaque butoir (21), dans l'axe du tube creux (20), une tige (25) de prélèvement comprenant une rainure (250), sur le bord de laquelle est formée une lèvre de raclage (251) pour prélever un échantillon du sol (5) ou du matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente, la tige se prolongeant par une tête (4) pour faciliter la 5 pénétration du dispositif (2) dans le sol (5) ou dans le matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente. 7. Dispositif (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un volant (22) enserré entre les éléments d'amortissement (23, 24), permettant de tourner le dispositif (2) lorsque celui-ci est enfoncé dans le 10 sol (5) ou dans le matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente, de façon à réaliser un prélèvement par raclage de la lèvre de raclage (251) de la tige (25) sur le sol (5) ou le matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la 15 tête (4) a une forme d'ogive pointue vers le bas et dissymétrique, présentant une partie saillante et une partie rabotée. 9. Procédé pour enfoncer un dispositif (2) dans un sol (5) ou dans un matériau de constitution granuleuse ou pulvérulente à l'aide du marteau (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à insérer le 20 marteau (1) dans le tube creux (20) du dispositif (2), à positionner l'axe de l'ensemble dispositif (2) + marteau (1) verticalement, à soulever le marteau (1) sans le ressortir du tube creux (20), puis à le lâcher.