Brevet FR2940162A1 — publié le 20100625

OUTIL DE FRAPPE MULTI-USAGES A MECANISME ABSORBANT L'ENERGIE TRANSMISE AU MOYEN DE PREHENSION L'invention se rattache au secteur technique des outils de frappe à main qui peuvent être utilisés à des fins diverses. Ce sont des outils à simple frappe pour enfoncer un produit quelconque dans un support en matériaux divers. Ce peut être des outils de marquage sur un produit. Ce peut être des outils pour découper du type emporte-pièces. Il est par ailleurs connu dans d'autres fonctionnalités par exemple de serrage-desserrage d'avoir des clés à main et plus précisément des clés à douilles réceptionnant des gammes de douilles de formes, dimensions et empreintes variées susceptibles d'assurer la fonction de serrage-desserrage dans de bonnes conditions. L'invention vise spécifiquement les outils de frappe à main pour lesquels de nombreux problèmes demeurent. Il y a tout d'abord un problème de sécurité lors de la frappe pour ne pas blesser la main de l'opérateur engendrant par exemple l'utilisation de garde pour outil de frappe à main en matériau élastomère tel que décrit dans le brevet FR 2431352. Ce type de garde est bien courant et donne une protection en cas de ripage de la tête de l'outil de frappe. Ce type de garde est intéressant, mais demeure limité à un emploi spécifique. Un autre problème réside dans la détérioration de la tête de frappe de ces types d'outils de frappe à main, et ce dans les différentes applications précitées citées à titre non limitatif, nécessitant un changement complet d'outil. Malgré certains traitements de surface, les têtes de frappe des outils sont détériorées, ce qui facilite les effets de ripage et donc de blessures. De ce fait, en cas de détérioration trop forte, la seule solution consiste à changer l'outil dans son ensemble, ce qui entraine des coûts conséquents. Un autre problème réside dans l'effet de .rebondissement et de l'effet vibratoire de l'outil après frappe de part la réaction de contre-poussée suite à la force de frappe, ce qui peut générer des imprécisions lors de la frappe et des accidents. Ce phénomène peut être gênant pour l'utilisateur, et en particulier au plan musculaire. Face à cette diversité de problèmes posés, qui sont tous étroitement combinés avec des effets cumulatifs pénalisants, la démarche du demandeur a donc été de rechercher un nouveau type d'outil de frappe à main qui soit plus sécurisé pour l'opérateur, qui soit adaptable selon les besoins et applications avec une tête de frappe amovible pour être remplacée et/ou jetée en fonction du moyen de frappe, de la détérioration de l'aire de frappe. Un autre but recherché était d'améliorer la sécurité physique de l'opérateur en éloignant sa prise de main par rapport au corps de l'outil en l'éloignant de la zone de frappe. Après différents travaux de recherche en tenant compte de l'ensemble des contraintes précitées, une solution a été apportée qui répond aux différents problèmes posés. Ainsi, l'outil de frappe multi-usages est remarquable en ce qu'il comprend un mécanisme absorbant l'énergie transmise au moyen de préhension, ledit mécanisme comprenant quatre éléments principaux, à savoir un corps support, une poignée, un moyen de rappel élastique et une tête interchangeable, ces quatre éléments étant assemblés pour constituer une base commune et étant susceptibles ensuite de recevoir des moyens complémentaires s'intégrant à cette base selon les applications concernées, et en ce que le corps cylindrique présente dans sa partie basse une partie épaulée de plus grand diamètre que sa partie supérieure de manière à autoriser le positionnement et l'appui d'une bague associée et conformée avec la partie poignée, et en ce que la poignée est agencée avec une partie intérieure épaulée dont la face supérieure constitue l'appui d'un moyen élastique ayant une fonction absorbante d'énergie transmise à la poignée et limitant ainsi les vibrations, et en ce que la tête de frappe interchangeable comprend une partie centrée dans la bague et un appendice s'engageant dans un alésage intérieur du corps, et en ce que ladite tête de frappe est en appui direct sur le corps pour lui transmettre l'intégralité de la puissance de frappe , et en ce que la poignée se prolonge à l'arrière par un bras. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustrée d'une manière non limitative aux figures des dessins où : - la figure 1 est une vue éclatée en perspective avant montage des éléments constitutifs de l'outil de frappe comprenant le mécanisme absorbant d'énergie avec ses éléments constitutifs essentiels avant réception de l'outil selon les applications considérées, un mandrin pour emporte-pièce étant représenté à titre d'exemple. - la figure 2 est une vue en perspective de l'outil de frappe selon l'invention dans son application emporte-pièces. - la figure 3 est une vue en plan de l'outil selon la figure 2. - la figure 4 est une vue en coupe transversale selon la ligne A-A de la figure 3 de l'outil de frappe à main dans sa version montée, avec emporte pièce. - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne F-F de la figure 4. - La figure 6 est une vue en coupe selon la ligne H-H de la figure 4. - la figure 7 est une vue en perspective éclatée de l'outil de frappe selon l'invention dans son application de marquage. - La figure 8 est une vue en plan de l'outil selon la figure 7. - la figure 9 est une vue en coupe transversale selon la ligne B-B de la figure 8 de l'outil de frappe à main dans sa version montée. - la figure 10 est une vue en perspective éclatée et de dessus montrant l'outil de frappe à main dans sa version emporte-pièce à titre d'exemple pour en illustrer les caractéristiques de montage. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. 20 L'outil de frappe multi-usages selon l'invention est référencé dans son ensemble par (0) et il comprend un mécanisme absorbant l'énergie transmise au moyen de préhension. Ce mécanisme comprend quatre éléments principaux, à savoir un corps support (1), une poignée (2), un moyen de 25 rappel élastique (3) et une tête interchangeable (4), ces quatre éléments étant assemblés pour constituer une base commune et étant susceptibles ensuite de recevoir des moyens complémentaires s'intégrant à cette base selon les applications concernées. La figure 1 illustre ainsi la base commune précitée, avec la mise en place à titre d'exemple d'un mandrin d'emporte-pièce. L'outil de frappe comprend un corps cylindrique (1) avec dans sa partie basse une partie épaulée (la) de plus grand diamètre que la partie supérieure (lb) de manière à autoriser le positionnement et l'appui d'une bague (2a) associée et conformée avec la partie poignée. Le corps cylindrique (1) présente un alésage (lc) traversant, la partie épaulée (la) étant d'un diamètre sensiblement supérieur à la partie sous-jacente (lcl). En outre, le corps (1) présente un rainurage (1d) sur toute la hauteur de la partie (lb) ayant une fonction anti-rotation, comme il sera exposé par la suite. Ce corps est réalisé en tout matériau approprié. La partie poignée (2) comprend une bague (2a) de centrage et de fixation sur le corps et est agencée intérieurement avec un épaulement intérieur (2b) et une encoche (2c), celle-ci étant susceptible de pénétrer dans la rainure (ld) formée sur le corps. La partie intérieure épaulée (2b) vient donc entourer la partie supérieure (lb) du corps (1), et elle définit sur sa face (2d) supérieure horizontale un plan d'appui d'un moyen élastique (3) ayant une fonction absorbante d'énergie, transmise à la poignée et limitant les vibrations. La poignée (2) se prolonge à l'arrière par un bras (2e) en incluant le cas échéant une zone d'appui (5) en matériau souple, apte au confort de la main de l'opérateur, dans une version manuelle. Cette poignée créée donc une partie de .préhension déportée par rapport au corps (1) et à la tête de frappe (4) évitant ou limitant considérablement les effets vibratoires lors de la frappe. Dans une version d'utilisation robotisée de l'outil de frappe, la partie bras (2e) peut être saisie par tout moyen de préhension. La poignée (2) est par exemple monobloc et est réalisée en tout matériau approprié générant souplesse, confort et ergonomie. Dans sa longueur, le bras (2e) de la poignée peut présenter un ou des logements (2f) pour la réception d'une clé coudée (6) à pans du type de celle connue sous la marque ALEN avec six pans pour coopérer avec des moyens de vissage et de liaison (7) qui seront exposés par la suite. Le moyen élastique (3) est par exemple du type ressort à vagues, ressort de compression de type hélicoïdal ou tout moyen équivalent du type bague élastomère ou similaire assurant la même fonction de compression. Le moyen élastique (3) prend appui sur la portée (2d) de la bague de la poignée. La tête de frappe (4), qui est destinée à être interchangeable pour tenir compte de sa détérioration, comprend une partie médiane (4a) centrée dans la bague (2a) en venant en appui et en compression sur le moyen élastique (3). La tête de frappe (4) comprend en outre un appendice (4b) cylindrique susceptible d'être engagé dans l'alésage intérieur (1c) du corps (1). Ladite tête vient donc en appui élastique sur le moyen (3) absorbeur d'énergie et par sa face (4e) sur la face supérieure (1f) du corps. Ainsi la tête de frappe est en appui direct sur le corps pour la transmission intégrale de la puissance de frappe. La partie supérieure (4d) de la tête subit par exemple un traitement de surface qui lui permet de recevoir les coups donnés par une masse ou similaire. Ainsi, le concept de tête interchangeable permet de réaliser une gamme de têtes avec des caractéristiques techniques différentes. Pour éviter tout échappement inopiné de la tête de frappe, celle-ci peut être maintenue dans la bague (2a) de la poignée avec une certaine liberté de mouvement par appui sur le moyen élastique, tout en étant retenue par le haut par un clipsage de retenue. La tête de frappe peut néanmoins être enlevée en fonction des besoins de changement. On souligne que lors de la frappe, l'accélération verticale que subit l'ensemble du corps (1) et tête (4) provoque la compression du moyen élastique (3) et donc un mouvement relatif par rapport à la bague (2a) de la poignée (2). L'outil de frappe ayant été décrit dans ses moyens principaux de base, il convient maintenant en se référant aux figures des dessins de décrire à titre non limitatif deux exemples d'application de l'invention. La première application de l'invention vise les emporte-pièces pour découper des disques, pastilles, rondelles par exemple sur des supports en matériau métallique ou autres. L'outil de frappe inclut alors trois pièces complémentaires, à savoir un mandrin (8) qui vient s'adapter et se fixer autour de la partie épaulée (la) formée sur le corps, une ou des vis (7) de liaison assurant radialement le serrage de l'ensemble. Le mandrin est du type connu dans le brevet FR 2807692 appartenant au demandeur. Le mandrin comprend une pluralité de gradins (8a) de diamètre progressif avec des formes complémentaires décrites dans ce brevet pour permettre la fixation d'outil coupant (9) connu en soi. Dans une mise en oeuvre par exemple le mandrin (8) est vissé sur le corps en permettant d'une part son engagement par sa partie centrale supérieure évidée (8b) autour de la portée cylindrique (la) avec une vis de liaison (7) et d'autre part pour le vissage de l'extrémité profilée (1h) dans le taraudage (8c) prévue à cet effet dans le mandrin. En raison de la nature de l'application, il est prévu à la fois sur le corps (1) et sur la bague (2a) de la poignée des ouvertures (ln) et (2m) pour l'évacuation des déchets de coupe de matériaux. Ceux-ci remontent en effet dans le corps de l'outil et sont évacués radialement. L'orientation de ces ouvertures (ln) et (2m) sera fonction de l'application de l'outil de frappe. En se référant à la seconde application de marquage, le corps cylindrique reçoit intérieurement l'outil de marquage (10) dont l'extrémité présente la marque. Une ou des vis (7) disposées dans des formes sur la partie épaulée (la) extrême du corps assurent le serrage en position. Sans sortir du cadre de l'invention, le corps peut être aménagé de manière complémentaire en fonction des applications. Par exemple, le corps peut être aménagé pour permettre le passage d'une tige dans l'utilisation d'un compas coupant (brevet FR 2788459). 10 Les avantages ressortent bien de l'invention. On souligne la capacité multi usages de l'outil de frappe comprenant un mécanisme absorbant l'énergie transmise au moyen de préhension, son adaptabilité à répondre aux besoins, la meilleure sécurité pour l'opérateur pour lequel sa prise de main et 15 sa préhension en général est déportée par la poignée hors du champ de frappe. On souligne aussi l'interchangeabilité de la tête de frappe en fonction des besoins et de son état de surface. On souligne également la quasi suppression des vibrations absorbées 20 transmis à la main de l'opérateur, puisque celle-ci se trouve éloignée de la zone de frappe. Un autre avantage important de l'invention notamment dans l'application emporte-pièces réside dans le fait que l'on a réduit la masse en 25 mouvement grâce au déport de la prise en main de l'outil. En conséquence, la puissance transmise à l'outil est supérieure grâce à cet agencement. Par ailleurs, la suppression ou quasi suppression des vibrations permet également d'obtenir une découpe ou un marquage selon les applications, de5 meilleure qualité, du fait de la limitation du rebond de la surface d'appui de l'emporte-pièce ou du moyen de marquage sur le support travaillé. L'efficacité de l'amortissement n'est pas lié à la force manuelle de tenue de l'outil. On obtient aussi une meilleure tenue de l'ensemble lors de la frappe. Les matériaux utilisés constitutifs des composants sont choisis en fonction des applications. On souligne enfin un avantage indirect mais pratique qui est le rangement de la clé coudée (6) de serrage-desserrage des vis de liaison à l'intérieur du bras de la poignée, en débordant partiellement par son petit côté (6a) et s'incrustant dans la face arrière de la poignée.