Brevet FR3003498A1 — publié le 20140926

La présente invention concerne selon un premier aspect un outil pneumatique et selon un deuxième aspect un ensemble autonome comprenant un réservoir dans lequel sont emmagasinés un gaz comprimé et ledit outil. Les outils pneumatiques constituent une famille d'outils bien connus qui utilisent de l'air comprimé comme source d'énergie. Pour cela, de façon connue, des compresseurs fixe ou mobile fournissent l'air comprimé aux outils. On constate une tendance générale vers une maitrise de l'énergie et des couts qui en découlent. Or, les outils pneumatiques actuels ne permettent pas une gestion adaptée de leur besoin d'énergie en fonction de la tache à accomplir. Cela se traduit généralement par la fourniture à l'outil d'une sur quantité d'énergie. Les conséquences sont notamment un gaspillage d'énergie ce qui n'est pas souhaitable d'un point de vue économique et écologique ainsi qu'un 15 surdimensionnement général des sources d'énergie ce qui présente un cout économique Une autre problématique concernant les outils pneumatique est leurs utilisant dans des sites dépourvus de source d'énergie. Lorsqu'il s'agit d'intervenir sur un lieu dépourvu d'énergie pour 20 effectuer une intervention à l'aide d'outils tel que visseuse, perceuse, clé à choc, marteau etc., on a traditionnellement recours à des outils alimentés par batterie. Il s'avère que l'utilisation de batteries en dépit des progrès que l'on peut constater dans ce domaine, est relativement limitée. 25 En effet, lorsqu'il s'agit de mobiliser de grandes puissances par exemple pour alimenter une clé à choc dont la demande de couple peut demander un pic de puissance important, l'énergie stockée sous forme électrique dans des batteries s'avère inadaptée. On connaît également des systèmes de conditionnement de 30 l'énergie dans un gaz comprimé. Il s'agit d'un système qui présente un certain nombre d'avantages. En effet, l'énergie pneumatique est facile à produire et est aisément transportable dans un réservoir conçu pour cet effet. La gestion de l'énergie pneumatique s'avère cependant critique 35 dans la mesure où, si l'on souhaite maximiser l'autonomie d'un opérateur qui agit hors site, il convient de gérer l'énergie emmagasinée sous forme de gaz comprimé de la manière la plus efficace possible. Dans ce contexte technique, l'invention a pour objet d'apporter un ensemble autonome comprenant un réservoir de stockage de gaz comprimé et 5 un outil qui assure la plus grande autonomie possible en fonction d'un type de tâche effectuée par l'outil. L'invention concerne un outil pneumatique conçu pour être alimenté par un gaz comprimé caractérisé en ce que l'outil est équipé de moyens de réglage de la durée de la décharge de gaz comprimé destiné à 10 alimenter ledit outil. Ainsi, l'invention permet à un opérateur d'effectuer un réglage de la quantité de gaz comprimé de manière à ajuster la quantité de gaz à la tache que l'opérateur effectue. De façon avantageuse, l'outil comprend d'un conduit d'amenée 15 d'air comprimé fermé par un obturateur mobile entre une position non passante du gaz comprimé vers l'outil et une position passante autorisant le passage d'air comprimé vers l'outil, l'obturateur étant lié à des moyens de réglage de la durée de son retour vers sa position non passante. Selon une forme de réalisation, l'outil présente une gâchette 20 commandant le déplacement de l'obturateur de sa position non passante à sa position passante. Selon une autre forme de réalisation, l'outil présente une gâchette de déclenchement de l'outil et une gâchette de contrôle de moyens de réglage de durée de la décharge de gaz comprimé alimentant l'outil. 25 Dans une forme de réalisation utilisant un principe mécanique, l'obturateur est relié à un vérin fermé à fluide visqueux dans lequel un piston doté d'une ouverture de fuite sépare deux chambres et à un ressort de rappel qui sollicite la tige du piston dudit vérin, la tension du ressort étant réglable par une vis. 30 Dans une autre forme de réalisation, les moyens de réglage de la temporisation d'ouverture de l'obturateur sont pneumatiques. Il peut être prévu que l'outil comprenne un circuit de commande pneumatique utilisant un piquage ménagé sur le conduit d'amenée du gaz comprimé. 35 De plus l'outil peut comprendre une dérivation primaire reliée à un distributeur à simple effet, le distributeur à simple effet étant lui-même relié par un clapet anti retour en dérivation d'une vanne de pincement réglable à un vérin à simple effet, et une dérivation secondaire qui est connectée au distributeur à simple effet. Dans une autre forme de réalisation, les moyens de temporisation 5 du retour de l'obturateur sont de type électrique. L'outil peut comprendre une carte électronique présentant un potentiomètre de réglage contrôlant un moteur électrique qui entraine un pignon, lequel s'engrène sur une crémaillère solidaire de la gâchette. Dans un second aspect, l'invention concerne un ensemble 10 autonome comprenant un réservoir dans lequel est emmagasiné un gaz comprimé et un outil tel que précité. Dans une forme de réalisation avantageuse, le réservoir est équipé de moyens de portage. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence 15 aux dessins ci annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif, plusieurs formes de réalisation d'un ensemble autonome pneumatique selon celle-ci. Figures 1 à 6 montrent différentes formes de réalisation d'outils selon l'invention utilisant des moyens de temporisation réglable qui sont respectivement mécaniques, pneumatiques et électriques 20 Figure 7 est une vue générale d'un ensemble autonome incorporant un outil selon l'invention. Il est précisé que les éléments communs aux différentes formes de réalisation de l'invention portent les mêmes références numériques. Comme on peut le voir sur la figure 1, de manière schématique, 25 l'outil 3 présente un corps 5 dans lequel sont logés ses composants mécaniques (arbre, turbine d'entrainement, paliers etc.) et une poignée 4. La poignée 4 est dotée d'une gâchette 6 qui permet de en fonctionnement l'outil 3. En effet, de manière à gérer de manière intelligente le besoin en énergie et préserver l'autonomie dans une utilisation hors site, il convient de 30 faire une utilisation de la manière la plus adaptée au besoin de la tâche que l'opérateur doit accomplir. Si l'on prend l'exemple des figures qui illustrent une clé à choc, cet outil 3 est destiné à dévisser typiquement des écrous qui sont serrés avec un couple de serrage élevé. La problématique du desserrage d'écrous se trouve 35 dans de multiples secteurs comme, par exemple, le domaine du transport où 30034 9 8 4 on peut être amené à dévisser des écrous d'une roue crevée mais également le domaine ferroviaire ou le domaine du transport d'électricité. Il importe d'offrir un pic de couple pour assurer le desserrage ou/et le serrage. Ce besoin en couple est cependant très bref et, si l'apport en 5 énergie excède les besoins, il y a donc une perte et un gaspillage de l'énergie stockée sous forme de gaz comprimé. C'est pour cela que l'invention prévoit de doter l'outil 3 à main d'un moyen de temporisation réglable de l'apport de gaz comprimé. Dans l'exemple montré à la figure 3, on peut voir un conduit 10 d'amenée 8 de gaz comprimé ménagé dans la poignée 4. Ce conduit d'amenée 8 de gaz comprimé est fermé par un obturateur 9. Comme on peut le voir sur cette figure, l'obturateur 9 est relié à un vérin 10 fermé à fluide visqueux. En pratique, l'obturateur 9 est relié par une tige 12 à un piston 13 qui est enfermé dans un cylindre dans lequel un fluide 15 visqueux est présent. Le piston 13 possède une lumière pour permettre une fuite d'un fluide visqueux d'une première chambre délimitée par le piston à une seconde chambre délimitée par le piston. Un canal de dérivation est également prévu entre les deux chambres. La tige du piston 13 est, par ailleurs, reliée à la gâchette 6. Comme 20 on peut le voir sur la figure, la gâchette 6 est sollicitée dans une position dans laquelle l'obturateur 9 est non passant c'est-à-dire ferme le canal d'amenée de gaz comprimé par un ressort 15. On comprend donc que, lorsque l'opérateur exerce une pression sur la gâchette 6, le ressort 15 se comprime et l'obturateur 9 vient se placer 25 dans une position telle qu'il autorise le passage du fluide pneumatique. L'opérateur ayant relâché son action sur la gâchette 6, le ressort 15 reprend sa position initiale et entraîne l'obturateur 9 vers sa position non passante. Cependant, le passage de l'obturateur 9 vers sa position non 30 passante est contrôlé par le vérin à fluide visqueux qui va venir ralentir cette translation de l'obturateur 9. Le système formé par le vérin à fluide visqueux et le ressort 15 est calibré pour fournir une énergie correspondant à un couple nécessaire à l'opération, dans le cas présent, de dévissage que l'outil 3 est chargé de 35 réaliser. En agissant sur le ressort, il est possible pour l'opérateur de modifier le temps de retour de l'obturateur 9 vers sa position non passante. Ainsi, un utilisateur qui est confronté à un écrou ou à une série d'écrous qui s'avère être moins exigeante peut régler la tension du ressort 15 de sorte à obtenir un retour plus rapide vers la position non passante. Inversement, en cas d'écrous exigeant un couple de serrage ou de desserrage élevé, l'operateur règle la tension du ressort de sorte à obtenir un retour moins rapide de l'obturateur vers sa position non passante. La figure 4 montre une forme de réalisation de l'invention dans 10 laquelle les moyens de commande de l'outil 3 sont réalisés par un circuit de commande pneumatique utilisant un piquage ménagé sur le conduit d'amenée de gaz comprimé 8. Dans cette forme de réalisation, il est prévu dans la poignée 4 de l'outil un circuit de commande qui comprend une dérivation primaire 17 qui est 15 reliée à un distributeur à simple effet 18 ; le distributeur à simple effet 18 est lui-même relié par un clapet anti retour 19 en dérivation d'une vanne de pincement réglable 21 à un vérin à simple effet 20. Il est également prévu une dérivation secondaire 22 qui est connectée au distributeur à simple effet 18. 20 En pratique, lorsqu'un opérateur appuie sur la gâchette 6 qui est reliée au distributeur à simple effet 18, le vérin à simple effet 20 vient déplacer l'obturateur 9. L'obturateur 9 est, dans le cas présent, particulier puisqu'il autorise non seulement l'alimentation en gaz comprimé vers l'outil 3 mais il permet également l'alimentation en gaz comprimé de la dérivation 25 secondaire 22 qui permet le retour vers le distributeur à simple effet 18. La temporisation est alors ajustable en agissant sur la vanne de pincement réglable 21 ce qui va conditionner le temps de retour vers sa position non passante. La figure 3 fait apparaître une forme de réalisation de l'invention 30 dans laquelle la commande de la temporisation est réalisée de manière électrique. Pour cela, il est prévu dans la poignée de l'outil 3 une batterie 24 permettant d'alimenter une carte électronique. Cette carte électronique 25 présente une entrée par une gâchette 6 et un potentiomètre de réglage 26 de 35 la temporisation. La carte électronique est par ailleurs reliée à un actionneur électrique 28 qui entraîne , par exemple, par un ensemble pignon/crémaillère 30, l'obturateur 9. Une action sur la gâchette 6 se traduit par la mise en rotation de l'actionneur électrique 28 qui déplace l'obturateur 9 vers une position passante pendant un temps donné qui est fixé par le potentiomètre. Les figures 4 à 6 représentent des formes de réalisation de l'invention dans lesquelles l'outil possède une gâchette permettant le déclenchement de la temporisation et une gâchette de déclenchement de l'outil pneumatique. On comprend que pour mettre en action l'outil 3, l'opérateur doit agir sur les deux gâchettes 6a et 6b simultanément. Dans chacune de ces formes de réalisation, l'outil 3 reste doté d'une gâchette 6a qui permet de le mettre en action. L'outil 3 est également doté d'une gâchette secondaire 6b qui agit sur la temporisation c'est-à-dire sur 15 le retour de l'obturateur 9 vers sa position non passante. Dans l'exemple montré à la figure 4, il est prévu une gâchette secondaire 6b de déclenchement qui est reliée à un réservoir 31 d'un fluide visqueux incompressible. Ce réservoir 31 est relié par un flexible à un chambre 33. En amont de la chambre 33, on note la présence d'un élément de 20 pincement du flexible qui permet d'agir sur le débit de fluide traversant le flexible 32. La chambre 33 est délimitée par l'obturateur 9 qui est lui-même sollicité en position non passante par un ressort 35. Lorsqu'une action est exercée par l'opérateur sur la gâchette 6, le fluide est chassé vers le réservoir du vérin et pousse l'obturateur 9 vers sa 25 position passante contre l'action du ressort de rappel. Selon le débit de fluide qui traverse le flexible 32, on obtient une temporisation qui peut être adaptée à une opération particulière, car le fluide qui est présent dans la chambre 33 exerce une contre action (paramétrable) sur le ressort. 30 La figure 5 montre un dispositif qui est proche de celui de la figure 2. Le dispositif montré à la figure 5 se distingue par le fait qu'il existe une gâchette 6 qui permet de sectionner le circuit pneumatique 17 de commande. Ce circuit pneumatique est doté, comme pour le dispositif montré à 35 la figure 2, d'un distributeur à simple effet 17 relié par l'intermédiaire d'une vanne de pincement réglable 21 et d'un clapet anti retour 19 à un vérin simple effet 20. Le vérin simple effet 20 voit sa tige reliée à un obturateur 9. Le réglage de la temporisation se fait en agissant sur la vanne de pincement réglable 21. Enfin, le dispositif montré à la figure 6 est proche de celui qui est montré à la figure 3. Il s'en distingue en ce qu'il est doté d'une gâchette 6b qui doit être enfoncée pour que l'obturateur 9 soit dans une position passante en même temps que la gâchette 6 est enfoncée. L'invention montre ainsi différentes formes de réalisation d'outils 10 destinés à être incorporés à un ensemble autonome dont l'autonomie peut être maximisée. L a figure 7 est une vue montrant, de manière générale, un ensemble autonome selon l'invention. Dans l'exemple montré sur la figure 7, l'ensemble 100 comprend un 15 réservoir de gaz comprimé 2 relié à un outil à main 3 par un flexible 4. Dans l'exemple montré sur la figure 7, l'outil 3 est une clé à choc. Il est bien entendu que l'outil 3 en question pourrait être une visseuse, un pistolet à planter des clous, une perceuse, etc. Dans l'exemple représenté, on peut voir que le réservoir 2 est 20 associé à un dispositif de portage permettant à un utilisateur de placer sur son dos le dispositif. Il s'agit là d'un exemple de réalisation non limitatif. Il peut en effet être envisagé d'autres moyens de portage, par exemple par ceinture, le réservoir de gaz comprimé pouvant alors être porté latéralement par un 25 opérateur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus mais elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS1. Outil pneumatique conçu pour être alimenté par un gaz comprimé caractérisé en ce que l'outil (3) est équipé de moyens de réglage de 5 la durée de la décharge de gaz comprimé destiné à alimenter ledit outil (3). 2. Outil pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'outil (3) comprend d'un conduit d'amenée d'air (8) comprimé fermé par un obturateur (9) mobile entre une position non passante du gaz comprimé vers 10 l'outil et une position passante autorisant le passage d'air comprimé vers l'outil (3), l'obturateur (9) étant lié à des moyens de réglage de la durée de son retour vers sa position non passante. 3. Outil pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce 15 que l'outil présente une gâchette (6) commandant le déplacement de l'obturateur (9) de sa position non passante à sa position passante. 4. Outil pneumatique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'outil présente une gâchette (6a) de déclenchement de l'outil (3) et une 20 gâchette (6b) de contrôle de moyens de réglage de durée de la décharge de gaz comprimé alimentant l'outil. 5. Outil pneumatique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'obturateur (9) est relié à un vérin fermé à fluide 25 visqueux dans lequel un piston doté d'une ouverture de fuite sépare deux chambres et à un ressort de rappel qui sollicite la tige du piston dudit vérin, la tension du ressort étant réglable par une vis. 6. Outil pneumatique selon l'une des revendications 1 à 4, 30 caractérisé en ce que les moyens de réglage de la temporisation d'ouverture de l'obturateur (9) sont pneumatiques. 7. Outil pneumatique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'outil (3) comprend un circuit de commande pneumatique utilisant un 35 piquage ménagé sur le conduit d'amenée du gaz comprimé. 8. Outil pneumatique selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'outil (3) comprend une dérivation primaire (17) reliée à un distributeur à simple effet (18), le distributeur à simple effet (18) étant lui-même relié par un clapet anti retour (19) en dérivation d'une vanne de pincement réglable (21) à un vérin à simple effet (20), et une dérivation secondaire (22) qui est connectée au distributeur à simple effet (18). 9. Outil pneumatique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce les moyens de temporisation du retour de l'obturateur (9) 10 sont de type électrique. 10. Outil pneumatique (100) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'outil (3) comprend une carte électronique présentant un potentiomètre de réglage contrôlant un moteur électrique qui entraine un 15 pignon, lequel s'engrène sur une crémaillère solidaire de la gâchette (6). 11. Ensemble autonome comprenant un réservoir dans lequel est emmagasiné un gaz comprimé et un outil selon l'une des revendications 1 à 10. 20 12. Ensemble autonome selon la revendication 11, caractérisé en ce que le réservoir est équipé de moyens de portage.