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"OUTIL TRAVAILLANT PAR CHOCS, EN PARTICULIER
POUR APPLIQUER DES EFFORTS DE TORSION" Société dite : INGERSOLL-RAND COMPANY @
La présente invention a trait, en général, aux outils travaillant par chocs, et plus particulièrement aux outils de ce genre destinés à appliquer une force de torsioi
Un but de l'invention est d'offrir un outil simple, comprenant des moyens perfectionnés pour produire une succession de chocs de grande f orce.
Un autre but de l'invention est de prévoir un outil travaillant par chocs, pour appliquer un effort de to sion à un organe en prise avec l'outil, qui comporte un dis positif perfectionné pour augmenter la force du choc par rapport à la force fournie directement par un organe d'entraînement.
Plus spécialement, un but est d'offrir, dans un outil de ce genre, des moyens pour accumuler momentanément
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ou emmagasiner de l'énergie et de la dépenser lorsque le marteau de l'outil frappe la partie entraînée ou tête de l'outil.
D'autres buts et avantages ressortiront de la description qui va être faite en regard du dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 est une élévation d'un outil comprenant les caractéristiques de l'invention.
Fig. 2 est une coupe axiale partielle à plus grande échelle, suivant la ligne 2-2 de la fig, 1.
Fig. 3 est une vue analogue à la fig. 2, mais représentant les parties intérieures du dispositif en élé- vation et dans une autre position de fonctionnement.
Fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la fig. 3.
Tandis que l'invention est susceptible de diverses variantest formes de construction, on a représenté sur le dessin et va décrire en détail la forme de réalisation préfé- rée, mais il doit être compris qu'on n'entend pas limiter par là l'invention à la forme de réalisation spécifique dé- crite, mais qu'on entend couvrir toutes variantes et cons- tractions modifiées comprises dans l'esprit et le cadre de l'invention.
En se référant au dessin, où un dispositif réa- lisant l'invention est représenté simplement à titre expli- catif , 10 désigne un logement convenable pour un moteur d'entraînement (non représenté) de tout type usuel, tel qu'un moteur électrique ou pneumatique. Le logement est muni d'une poignée 11 pour la commodité de la manipulation du dis-
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positif, et il est préférable de prévoir un poussoir 12 combiné avec la poignée pour commander le fonctionnement du moteur.
Le rotor 13 du moteur (fig. 2 et 3) passe à travers un palier 14 prévu à une extrémité du logement, @ et ce palier porte une enveloppe ou manchon 15 qui s'étend coaxialement et qui est fixée rigidement au palier de toute manière convenable, comme par exemple, par un dispositif à collier fendu 16 (fig. 1). L'extrémité extérieure du manche est filetée extérieurement pour s'engager dans le taraudage d'un organe 17 pourvu d'une ouverture centrale et ayant la nature d'un presse-étoupe qui, comme cela ressortira plus loin, sert au montage d'une tête 18 sur le dispositif.
A l'intérieur du manchon 15 se trouve un disque 19 adjacent à l'extrémité du palier 14 et relié rigidement au rotor 13 du moteur. Dans la partie extérieure du manchoi est disposé à rotation un organe cylindrique allongé 20 qui sert en partie à établir une liaison d'entraînement entre moteur et la tête 18. Cet organe constitue aussi un organe de choc, et pour plus de commodité, on l'appellera ci-après "marteau". A chaque extrémité du marteau est disposée une bride 20a usinée de manière à coulisser à frottement doux dans le manchon.
Le marteau est relié pour l'entraînement avec le disque par un dispositif flexible pouvant accumuler ou emma gasiner l'énergie qui doit être dépensée sous forme d'un couple de torsion. Dans une forme de réalisation préférée, la liaison flexible comprend une paire de ressorts entrelac hélicoïdaux 21 fixés rigidement à une extrémité, en 22, au
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disque 19. Les ressorts s'étendent dans un alésage axial 23, formé dans l'extrémité adjacente du marteau, et sont solidement fixés en 24, au marteau, près de son extrémité extérieure. De préférence, on utilise deux ressorts pour produire une liaison d'entraînement équilibrée et aussi pour diviser la force élastique nécessaire entre les deux organes. A l'intérieur de l'alésage 23 se trouve une broche axiale 25 autour de laquelle sont logés les deux ressorts 21.
La broche comporte une extrémité réduite 26 servant de siège à un ressort 27 qui s'étend hors de l'alésage, au delà d'une extrémité du marteau.
La face extrême extérieure du marteau est façonnée pour présenter une liaison d'entraînement à débrayage avec la tête. Ainsi, cette face est découpée pour constituer une paire d'épaulements 28 diamétralement opposés, s'étendant radialement et regardant la direction dans laquelle le marteau doit être entraîné par le moteur. Tandis qu'on a représenté deux épaulements, on peut en employer un nombre différent, si l'on veut.
Le presse-étoupe 17 peut retenir la tête 18 en prise d'actionnement avec le marteau 20. Dans ce but, le presse-étoupe 17 comporte un épaulement interne circulaire 29 orienté comme son extrémité filetée, en contact avec une bride circulaire 30 prévue sur la tête 18. En avant de la bride, la tête s'étend à travers le presse-étoupe, comme dans un palier, et l'extrémité extérieure 31 est façonnée de manière à s'adapter sur l'organe soumis au travail. Comme c'est représenté, la tête peut recevoir un écrou, mais il est évident qu'elle peut être façonnée sous forme d'un tournevis
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ou de quelque autre outil analogue.
La tête est maintenue de manière à pouvoir tourner sans déplacement axial par rapport à l'épaulement 29 par des moyens tels qu'une bague ou rondelle 32 recouvrant la bride 30 et serrée entre un épaulement 33 du presse-étoupe et l'extrémité du manchon 15 lorsque les parties sont assemblées. Par cette construction, la tête est montée fermement et à rotation par des moyens qui permettent de l'enlever facilement de l'outil.
L.a face extrême intérieure de la tête est découpée d'une façon complémentaire à la face extrême du marteau, en offrant des épaulements 34 avec lesquels peuvent venir en prise les épaulements 28 du marteau pour compléter les liaisons d'entraînement entre le moteur et la tête.
Ainsi qu'on peut le voir sur la fig. 4, les faces des.épaulements 34 s'inclinent légèrement de la base au sommet dans la direction dans laquelle l'organe doit être entraîné. L.es épaulements 28 ont une construction semblable.
Ceci a pour but d'effectuer un mouvement axial de séparation du marteau par rapport à la tête par l'action des faces en prise agissant comme cames lorsqu'une résistance à la rotation prédéterminée est rencontrée. On le comprendra mieux de la description du fonctionnement.
On considérera à titre d'exemple qu'un écrou doit être monté sur un boulon. La douille de la tête 18 est adaptée sur l'écrou, et on met le moteur en marche. Pendant que l'écrou tourne doucement et facilement sur le boulon, les organes sont dans la position représentée sur la fig. 2. Da cette position, la tête est entraînée directement par le mo
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teur par l'intermédiaire du disque 19, des ressorts 21, du marteau 20, des épaulements 28 du marteau et des épaulements 34 de la tête. Les ressorts 21 présentent naturellement une tension considérable pour maintenir la prise entre les épaulements dans les conditions normales.
A mesure que l'écrou vient en contact avec son siège, la résistance à la rotation augmente jusqu'à ce que les faces en prise et en forme de cames des épaulements 28, 34 effectuent un mouvement axial du marteau qui l'éloigne de la tête en antagonisme à la tension des ressorts 21. Afin d'exercer une force d'entraînement amplement suffisante pour effectuer ce mouvement actionné par cames, le moteur place les ressorts sous une tension de torsion qui se maintient et augmente probablement tant que le marteau ne peut pas se déplacer avec une liberté relative. Lorsque le mouvement axial du marteau amène les épaulements 28, 34 hors de prise comme c'est représenté sur la fig. 3, l'énergie qui s'est ainsi accumulée ou emmagasinée dans les ressorts est dégagée pour entraîner le marteau en avant à une vitesse qui est plus grande que celle du moteur.
En même temps, les ressorts se détendent et déplacent le marteau vers la tête pour amener en prise les épaulements suivants. Comme le moteur tourne constamment, la force d'en- traînement des ressorts est combinée ou ajoutée au couple du moteur, et les épaulements du marteau frappent par conséquent ceux de la tête avec un choc dont la force est notablement plus grande que celle qui serait obtenue uniquement du couple du moteur. De fait, lorsque le marteau est entraîné en avant par les ressorts, la force principale fournie à la tête résulte de l'inertie du marteau mobile, telle qu'elle
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est produite par la force accumulée dans les ressorts.
DE plus, la flexibilité de l'entraînement permet au moteur é fonctionner sans retardement sensible, sa force étant emn gasinée dans les ressorts lorsque le mouvement du marteau s'arrête momentanément. Le fonctionnement ainsi décrit se répète évidemment pour produire une série de chocs pour visser l'écrou à bloc. En l'absence d'une liaison d'entra: nement rigide entre la source motrice et le marteau, les chocs ne peuvent pas être transmis inversement.
On doit remarquer que le marteau a une masse beaucoup plus grande que la tête et que le marteau et la t sont compacts. Par conséquent, la tête elle-même offre peu de résistance au mouvement par la force des chocs du marteau, et un minimum de force des chocs est dissipé pour surmonter l'inertie de la tête. De plus, la nature compacts des organes réduit au minimum la dissipation de la force due à l'élasticité inhérente du métal. Le ressort intérieur 27 fait saillie au delà de l'extrémité du marteau et est en prise avec le disque 19 comme un tampon ou un dispositif amortisseur de chocs pour empêcher la prise du marteau avec le disque.
Il ressort de ce qui précède qu'on a prévu un dispositif qui crée et utilise une force de chocs beaucoup plus grande que celle qui peut être obtenue uniquement et directement de la puissance motrice. En outre, cette force étant transmise avec un minimum de perte à l'organe soumis au travail, le dispositif a un rendement élevé.