Brevet FR2927010A1 — publié le 20090807

DISPOSITIF DE MARTEAU PIQUEUR A AIR COMPRIME On connaît les marteaux piqueurs à air comprimé à corps métalliques, généralement lourds et comportant une poignée de manoeuvre reliée au corps. Ces marteaux piqueurs ne se prêtent pas, en raison de leur dimensions et poids, à un piquage de finition ou avec peu d'accès. De plus, l'échappement d'air est évacué radialement sur le cylindre, ce qui peut gêner la préhension du cylindre du dispositif par l'utilisateur. L'invention propose un dispositif de marteau piqueur à air comprimé comprenant un carter externe, un ensemble cylindre et piston mobile actionnant un élément piqueur, un dispositif d'alimentation du cylindre à air comprimé, un dispositif d'échappement d'air et un dispositif de commande de fonctionnement, dans lequel ledit carter externe est issu de deux parties complémentaires aptes à s'emboîter l'une à l'autre pour enfermer en plus de l'ensemble cylindre et piston lesdits dispositifs d'alimentation ciu cylindre, d'échappement d'air et de commande du fonctionnement. Lesdits dispositifs d'alimentation, d'échappement et de commande enfermés sont avantageusement rigidement emprisonnés entre lesdites parties de carter, lesquelles sont montées serrées l'une contre l'autre et de façon étanche. Lesdites parties de carter sont adaptées dans leur forme pour loger dans leur emboîtement lesdits dispositifs enfermés, lesquels sont ainsi pris en "sandwich" entre les deux parties de carter emboîtées. Elles comportent avantageusement au moins une couche de matériau apte à isoler des vibrations et du bruit de fonctionnement de l'ensemble cylindre et piston. Elles sont avantageusement issues de moulage ou d'injection en matière synthétique, plastique par exemple, et de préférence adaptées à une mise en oeuvre d'un dispositif piqueur de petite taille et poids réduit, de préférence utilisant de l'air comprimé à basse pression, par exemple 0,5 à 2,5 bars, pour un piquage de finition ou avec peu d'accès. Au moins un canal du dispositif d'alimentation peut être ménagé dans chacune des parties de carter, évitant ainsi la mise en oeuvre de 35 tuyaux externes. Les parties de carter sont avantageusement deux demi coques en matière plastique sensiblement symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan médian longitudinal du dispositif de marteau piqueur et destinées à être montées serrées l'une à l'autre et de façon étanche, par exemple par un ensemble de vis disposées à leur périphérie. Les deux parties de carter peuvent ainsi être échangées aisément en cas d'usure ou de casse. Leur montage étanche est avantageusement assuré par un cordon périphérique d'une des parties s'écrasant au serrage dans une gorge correspondante de l'autre partie, et éventuellement sur un joint souple. Lesdites parties de carter sont avantageusement formées avec au moins une poignée de manoeuvre du dispositif de marteau piqueur, laquelle intègre le dispositif de commande du fonctionnement (gâchette de commande). Ladite poignée peut être décalée de l'axe du cylindre et être en forme de D dont l'une des branches, la branche avant distincte de la branche principale arrière, protège la main de l'opérateur. Ladite branche avant de la poignée peut loger au moins une partie du dispositif d'échappement d'air (par exemple une chicane), lequel s'évacue hors du cylindre, par exemple à l'extrémité externe de la poignée, sans interférence avec la main de l'opérateur. La branche principale de manoeuvre de la poignée peut en outre intégrer le raccord de tuyauterie d'alimentation à son extrémité externe ainsi qu'une soupape d'alimentation reliée à la partie de commande (gâchette de commande). La partie d'extrémité avant des parties de carter, à l'opposé de la poignée, peut également loger au moins une autre partie d'échappement d'air (chicane d'échappement d'air), lequel s'évacue vers l'élément piqueur et donc sans gêne sur la prise de manoeuvre du carter. En outre, un façonnage interne est réalisé dans les parties de carter pour collecter des fuites éventuelles d'air des dispositifs enfermés et les diriger sur le dispositif d'échappement d'air (fuites aux raccordements notamment). L'invention est illustrée ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation et en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de marteau piqueur selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe transversale partielle du dispositif de marteau piqueur selon la ligne 2-2 de la figure 3, - la figure 3 est une vue en coupe axiale agrandie du dispositif de marteau piqueur, - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne 4-4 de la figure 2 montrant les canaux de relève d'alimentation du dispositif de marteau piqueur, et - la figure 5 est une coupe transversale agrandie partielle montrant le raccordement des demi-coques de carter. Avec référence aux dessins, en particulier aux figures 1 et 3, le dispositif de marteau piqueur 1 selon l'invention comporte un carter externe 3, un ensemble cylindre 5 et piston mobile 7 actionnant un élément piqueur 9, un dispositif d'alimentation 11 du cylindre 5 en air comprimé, un dispositif d'échappement d'air 13 et un dispositif de commande de fonctionnement 15. Le carter externe 3 comporte deux demi-coques 3a assemblées l'une à l'autre selon un plan longitudinal médian du dispositif, étant serrées l'une contre l'autre au moyen de vis 17 disposées à leur périphérie. Ces demi-coques 3a, issues de moulage en matière plastique, enferment lesdits dispositifs d'alimentation 11, d'échappement 13 et de commande 15 du marteau piqueur, les emprisonnant rigidement dans des logements correspondants, respectivement lla, 13a, 15a, formés lors de leur assemblage. Elles sont montées de façon étanche l'une à l'autre au moyen d'un joint de périphérie 19 constitué par un cordon périphérique 19a d'une demi-coque s'écrasant au serrage dans une gorge complémentaire 19b de l'autre (figure 5) et s'appuyant sur un joint souple 19c de fond de la gorge. Les demi-coques 3a sont formées avec la poignée de manoeuvre 21 du dispositif de marteau piqueur, laquelle comprend la partie de commande ou gâchette de commande 15b du dispositif de marteau piqueur montée sur une branche principale arrière 21a de poignée du dispositif (à l'opposé de l'élément piqueur 9) protégée par une branche avant 21b reliée à la précédente en formant un D, en décalage axial du cylindre 5. L'ensemble cylindre 5 et piston 7 s'étend axialement sensiblement sur la longueur du corps 23 du dispositif de marteau. Le cylindre 5 loge de façon classique à sa partie arrière la partie de distribution 25 d'air comprimé, laquelle est reliée au dispositif d'alimentation 11 d'air comprimé monté dans la branche principale 21a de la poignée, et il comporte à sa partie avant la partie de prise de l'élément piqueur 9 ou décaleur à billes 27. Ce dernier est formé dans un prolongement axial avant agrandi 5' du cylindre, comportant de façon classique une bague 27a montée mobile à sa surface, rappelée vers l'avant par un ressort 27b et retenant l'élément piqueur 9 au moyen de billes 27c emprisonnées dans des logements 27d, cette bague 27a étant apte à reculer sur la poussée de l'opérateur à l'encontre du ressort 27b pour libérer l'élément piqueur 9. Le piston 7 est creux, étant monté coulissant dans le cylindre 5, ce piston étant destiné à être repoussé brutalement vers l'élément piqueur 9, sous la pression de l'air comprimé dans le cylindre 5 et sur sa tête en creux 7a, pour lui imprimer des chocs et permettre l'effet de piquage du dispositif de marteau. Le dispositif d'alimentation 11 du cylindre comporte une soupape d'alimentation 1 lb disposée dans le prolongement de la branche principale 21a de la poignée, elle-même raccordée à un tuyau d'alimentation llc en air comprimé à 2 bars environ à son extrémité externe. Cette soupape 11 b est reliée à la gâchette 15b par une tige de commande 15c. Celle-ci, fermée, hors actionnement de la gâchette, ouvre un canal d'alimentation 11d d'air comprimé à la partie de distribution 25 sous l'actionnement de la gâchette de commande 15b. La partie de distribution 25 est classique et comporte une pastille 25a montée mobile en va et vient sur son siège 25b et distribuant alternativement l'air comprimé dans la chambre supérieure 5a du cylindre en vue de repousser le piston 7 vers l'élément piqueur 9 ou, inversement, alimentant la partie inférieure 5b du cylindre par des canaux de commande relève 11 e du piston (visibles aux figures 2 et 4) pour pousser ce dernier vers la partie supérieure 5a du cylindre à (l'opposé de l'élément piqueur). Les canaux de relève 1 le susmentionnés sont au nombre de deux (un à plusieurs et de section variable selon la place disponible dans le carter) formés chacun latéralement dans l'épaisseur des demi-coques 3a, parallèlement au cylindre 5 et au niveau inférieur de ce dernier. Ces canaux 1 le sont reliés à la partie de distribution 25, à son extrémité arrière et au cylindre par des trous 5c débouchant au niveau de sa partie inférieure 5b. Le dispositif d'échappement comporte une partie principale 13 logée dans la branche avant 21 b de la poignée, laquelle est à forme de chicanes de canalisation de l'air comprimé reliées par des trous 5d au cylindre 5 et ouvertes à l'extrémité de cette branche. Ces chicanes s'étendent longitudinalement dans le volume de la branche 21b de poignée. Elles permettent l'évacuation de l'air comprimé à l'extrémité externe de la poignée sans gêne pour l'opérateur. Une autre partie du dispositif d'échappement 13' est disposée dans la partie d'extrémité avant des demi-coques 3a, à l'opposé de la poignée 21. Cette partie comporte de petites chicanes reliées à la partie inférieure 5b du cylindre par des trous traversants 5e et est reliée à l'extrémité des demi-coques 3a par des trous 13'a débouchant à l'extérieur vers l'élément piqueur 9. Il est à noter qu'un façonnage interne des demi-coques 3a peut être réalisé à proximité de la partie de distribution 25 et de la gâchette de commande 15b, selon un faible espace 28 autour du cylindre 5 et mener l'air de fuite résiduel (inévitable) à la partie principale d'échappement 13. Le fonctionnement du dispositif de marteau piqueur selon l'invention est à présent décrit en référence à la figure 3. L'air comprimé arrive depuis la soupape d'alimentation 1 lb ouverte (selon flèche), gâchette 15b actionnée, vers la partie de distribution 25. Selon la position de la pastille mobile 25a, l'air comprimé est acheminé soit dans la chambre de cylindre supérieure 5a pour repousser le piston 7 vers l'élément piqueur 9 avec un effet de frappe, soit il est conduit dans la direction opposée, à l'extrémité de la partie de distribution 25, pour parvenir par les deux canaux de relève 1 le au niveau inférieur 5b du cylindre et permettre la remontée du piston 7 en vue d'une nouvelle frappe, selon un fonctionnement classique de marteau piqueur à air comprimé. Ainsi, supposons que le piston 7 soit au niveau haut dans le cylindre 5 (proche de la partie de distribution 25), la pastille 25a étant appliquée sur son siège 25b vers la gauche et fermant les canaux de relève 11e, l'air comprimé parvient alors directement dans la chambre de cylindre supérieure 5a et il repousse alors brutalement le piston 7, lequel est amené à dépasser les trous d'échappement 5d de la partie principale d'échappement 13. A ce niveau, la pression dans la chambre supérieure 5a chute au niveau de la poussé atmosphérique ou proche, tandis que l'air de la chambre supérieure s'évacue par la partie principale d'échappement 13. Simultanément, le coussin d'air comprimé par l'arrivée du piston 7 entre l'élément piqueur 9 et le piston 7 est évacué par la partie d'échappement avant 13' vers l'élément piqueur 9, ce qui empêche que le piston ne soit freiné par ce coussin d'air, dans sa course vers l'élément piqueur 9. La pastille 25a est alors déplacée à sa position opposée sur son siège 25b, fermant l'entrée d'air comprimé dans la chambre supérieure 5a de cylindre et ouvrant l'accès aux canaux de relève 11 e. L'air comprimé parvient alors au niveau inférieur 5b du cylindre et remonte te piston 7 vers le niveau supérieur 5a du cylindre en vue d'un nouveau cycle de frappe. Dans cet exemple, on a utilisé de l'air comprimé à basse pression mais il est possible d'alimenter le dispositif en air comprimé à haute pression (7 bars par exemple) en adaptant les sections des passages d'alimentation, de distribution, de relève et d'échappement. L'invention apporte ainsi un dispositif de marteau piqueur simple, adaptable à une petite taille, léger et économique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de marteau piqueur à air comprimé (1) comprenant un carter externe (3), un ensemble cylindre (5) et piston (7) mobile actionnant un élément piqueur (9), un dispositif d'alimentation (11) du cylindre (5) en air comprimé, un dispositif d'échappement d'air (13) et un dispositif de commande de fonctionnement (15), dans lequel ledit carter externe (3) est issu de deux parties complémentaires (3a) aptes à s'emboîter l'une à l'autre pour enfermer en plus de l'ensemble cylindre (5) et piston (7) lesdits dispositifs d'alimentation (11) du cylindre, d'échappement d'air (13) et de commande du fonctionnement (15). 2. Dispositif de marteau piqueur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits dispositifs d'alimentation (11), d'échappement (13) et de commande (15) enfermés sont rigidement emprisonnés entre lesdites parties de carter (3a), lesquelles sont montées serrées l'une contre l'autre et de façon étanche. 3. Dispositif de marteau piqueur (1) selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que lesdites parties de carter (3a) sont adaptées dans leur forme pour loger dans leur emboîtement lesdits dispositifs enfermés (11, 13, 15), lesquels sont ainsi pris en sandwich entre les deux parties de carter emboîtées (3a). 4. Dispositif de marteau piqueur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites parties de carter (3a) comportent au moins une couche de matériau apte à isoler des vibrations et du bruit de fonctionnement de l'ensemble cylindre (5) et piston (7). 5. Dispositif de marteau piqueur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites parties de carter (3a) sont issues de moulage en matière synthétique, plastique par exemple. 6. Dispositif de marteau piqueur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites parties de carter (3a) sont adaptées à une mise en oeuvre d'un dispositif piqueur de petite taille et poids réduit pour un piquage de finition ou avec peu d'accès. 7. Dispositif de marteau piqueur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins un canal (11d, 11e) du dispositif d'alimentation (11) est ménagé dans chacune des parties de carter (3a). 8. Dispositif de marteau piqueur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties de carter (3a) sont deux demi coques (3a) en matière plastique. 9. Dispositif de marteau piqueur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le montage étanche des parties de carter (3a) est assuré par un cordon périphérique (19a) d'une des parties s'écrasant au serrage dans une gorge correspondante (19b) de l'autre partie, et éventuellement sur un joint souple (19c). 10. Dispositif de marteau piqueur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites parties de carter (3a) sont formées avec au moins une poignée de manoeuvre (21) du dispositif piqueur, laquelle intègre le dispositif de commande (15) du fonctionnement (gâchette de commande 15b). 11. Dispositif de marteau piqueur (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite poignée (21) est décalée de l'axe du cylindre et est en forme de D dont l'une des branches, la branche avant (21b) distincte de la branche principale arrière (2la), protège la main de l'opérateur. 12. Dispositif de marteau piqueur (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite branche avant (21 b) de la poignée loge au moins une partie (13) du dispositif d'échappement d'air, lequel s'évacue hors du cylindre, par exemple à l'extrémité externe de la poignée (21), sans interférence avec la main de l'opérateur. 13. Dispositif de marteau piqueur selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que la branche principale (21a) de manoeuvre de la poignée (21) intègre un raccord de tuyauterie d'alimentation (11c) à son extrémité externe ainsi qu'une soupape d'alimentation (11b) reliée au dispositif de commande (15). 14. Dispositif de marteau piqueur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie d'extrémité avant des parties de carter (3a) loge également au moins une autre partie (13') d'échappement d'air, lequel s'évacue versl'élément piqueur (9) et donc sans gêne sur la prise de manoeuvre du carter (3). 15. Dispositif de marteau piqueur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un façonnage interne (28) est réalisé dans les parties de carter (3a) pour collecter des fuites d'air éventuelles des dispositifs enfermés (11, 13, 15) et les diriger sur le dispositif d'échappement d'air (13).