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REVENDICATIONS
1. Marteau dont la surface de frappe tourne, caractérisé en ce qu'il comprend:
a) une tête (20) de forme allongée comportant à l'avant une face circulaire,
b) un embout (24) dont une face de raccord circulaire est en contact avec ladite face de tête et dont une autre face opposée à ladite face de tête sert de surface de frappe (28),
c) une face, soit celle de la tête, soit celle de l'embout étant partagée en plusieurs parties (30, 36), lesdites parties de face se ressemblant et s'étendant radialement à partir de la partie centrale de ladite face et étant inclinées par rapport au sens circulaire de ladite face,
d) plusieurs saillies (34) prévues sur l'autre face, soit celle de la tête, soit celle de l'embout, chaque saillie pouvant coopérer avec lesdites parties de face,
et
e) un dispositif tubulaire élastique (26) entourant les surfaces périphériques de la tête de marteau et de l'embout pour réunir la tête de marteau et l'embout de façon que leurs faces respectives soient en contact l'une avec l'autre afin que, lorsque la surface de frappe vient brusquement au contact d'une piéce à travailler, les saillies glissent sur les parties de face pour faire tourner l'embout à l'encontre de l'élasticité du dispositif élastique, I'embout, une fois la force de frappe supprimée, étant ramené à sa position initiale par l'élasticité du dispositif élastique.
2. Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de frappe de l'embout comporte plusieurs nervures allongées (42a, 42b) qui s'étendent sensiblement en direction radiale et de maniére continue entre la partie centrale de la surface de frappe (28) et la périphérie de celle-ci et qui coupent la direction de rotation de l'embout (24).
3. Marteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites nervures coupent la direction de rotation de l'embout à un angle aigu.
4. Marteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites rainures coupent la direction de rotation de l'embout à un angle obtus.
5. Marteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites nervures (42a) s'étendent de manière courbe depuis la partie centrale de la surface de frappe vers la périphérie de celle-ci.
6. Marteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites nervures (42b) sont rectilignes et que chacune s'étend depuis la circonférence d'un cercle autour du centre de la surface de frappe vers la périphérie de celle-ci.
7. Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de frappe (28) de l'embout est plane.
8. Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison des parties (36) de face diminue graduellement dans la direction circulaire de ladite face.
9. Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies prévues sur ladite autre face ont une forme complémentaire vis-à-vis des parties de face.
10. Marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face de tête comprend un évidement (25) permettant de stocker un lubrifiant destiné à être fourni dans la zone de contact entre la face de tête et la face de l'embout.
11. Procédé de fabrication d'un marteau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste:
a) à appliquer un lubrifiant à la zone de contact entre la face de tête et la face de raccord,
b) à positionner la face de raccord coaxialement par rapport à la face de tête dans ladite position prédéterminée,
c) à appliquer un liant sur les bords périphériques voisins de la tête de marteau et de l'embout pour réunir provisoirement la tête de marteau et l'embout,
d) à placer la tête de marteau et l'embout réunis provisoirement dans un moule ayant une forme intérieure prédéterminée, et
e) à verser une matière élastique thermoplastique dans le moule et à refroidir ensuite ladite matière pour obtenir un organe tubulaire élastique formé sur le liant et sur les parties périphériques adjacentes de la tête de marteau et de l'embout afin de réunir ensemble, de manière permanente,
la tête de marteau et l'embout.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à donner un coup sur la surface de frappe de l'embout qui est réuni de manière permanente à la tête de marteau afin de rompre la liaison provisoire assurée par le liant.
La présente invention concerne un marteau, en particulier pour travailler la tôle ou la pierre, ainsi qu'un procédé pour sa fabrication.
Dans une fabrique où on travaille la tôle, par exemple lors de la réparation d'une partie cabossée de la carrosserie métallique d'une automobile, la tôle peut être aplatie en plaçant une contrebouterolle en contact avec la surface intérieure de la partie cabossée et en frappant la surface extérieure avec un marteau. La partie de la tôle que l'on frappe s'étend toutefois vis-à-vis de sa dimension initiale sous l'effet des coups et fait saillie vers l'extérieur sous forme de bosse en raison de l'allongement de cette partie de la tôle. Afin d'éliminer cet allongement, on chauffe généralement la partie bosselée, on la frappe avec un marteau en bois ou analogue et on la refroidit.
En variante, on peut frapper la partie enfoncée à l'aide d'un marteau de façon que la surface de frappe du marteau glisse le long de la surface de la pièce à traiter au moment de l'impact, afin d'éviter l'allongement et d'empêcher la tôle de faire saillie vers l'extérieur.
Pour effectuer un tel travail sur métaux, il faut pourtant un ouvrier spécialisé qui travaille au toucher. Par conséquent, les résultats obtenus peuvent différer selon l'habileté technique de l'ouvrier.
On connaît des marteaux conçus pour réduire l'influence de cette habileté et éviter en particulier un allongement néfaste de la tôle, tels par exemple ceux décrits dans les brevets US N"" 2491295, 2623426 et 906150. Le premier de ces brevets décrit un marteau à tête surface de frappe auto-orientable, ce qui réduit uniquement l'effet de coups mal orientés. Le second propose une surface de frappe gaufrée, avec des profils éventuellement orientés dans une direction, pour mieux repousser la matière dans cette direction, ce qui, pour agir efficacement, exige néanmoins une frappe habilement dirigée. Le troisième, enfin, propose un corps de frappe articulé dont diverses parties coopèrent pour repousser la matière frappée vers le centre de frappe.
La complication de cet outil et son action difficilement prévisible lors de son maniement l'empêchent d'être totalement satisfaisant.
En conséquence, un but de la présente invention est de réaliser un marteau simple et efficace, en particulier pour travail sur métaux et permettant de réparer une tôle métallique sans la nécessité ni d'un traitement thermique ou d'autre traitement spécial, ni d'une habileté exceptionnelle de la part d'un ouvrier.
A cet effet, le marteau selon l'invention dont la surface de frappe tourne est caractérisé en ce qu'il comprend:
a) une tête de forme allongée comportant à l'avant une face circulaire,
b) un embout dont une face de raccord circulaire est en contact avec ladite face de tête et dont une autre face opposée à ladite face de tête sert de surface de frappe,
c) une face, soit celle de la tête, soit celle de l'embout étant partagée en plusieurs parties, lesdites parties de face se ressemblant et s'étendant radialement à partir de la partie centrale de ladite face et étant inclinées par rapport au sens circulaire de ladite face,
d) plusieurs saillies prévues sur l'autre face, soit celle de la tête, soit celle de l'embout, chaque saillie pouvant coopérer avec lesdites parties de face, et
e) un dispositif tubulaire élastique entourant les surfaces périphériques de la tête de marteau et de l'embout pour réunir la tête de marteau et l'embout de façon que leurs faces respectives soient en contact l'une avec l'autre afin que, lorsque la surface de frappe vient brusquement au contact d'une pièce à travailler, les saillies glissent sur les parties de face pour faire tourner l'embout à l'encontre de l'élasticité du dispositif élastique, I'embout, une fois la force de frappe supprimée, étant ramené à sa position initiale par l'élasticité du dispositif élastique.
Plusieurs formes d'exécution de la présente invention sont décrites ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels:
la fig. 1 est une vue en perspective du marteau entier,
la fig. 2 est une vue en perspective d'une extrémité de la tête du marteau,
la fig. 3 est une vue en perspective d'un embout,
la fig. 4 est une vue en coupe longitudinale représentant la liaison entre la tête du marteau et l'embout,
la fig. 5 est une vue en perspective représentant une extrémité de la tête du marteau selon une variante de réalisation,
la fig. 6 est une vue en plan représentant les nervures formées sur la surface de frappe de l'embout,
la fig. 7 est une vue en coupe longitudinale représentant la forme des nervures,
la fig. 8 est une vue en plan représentant des nervures d'une autre forme,
la fig.
9 est une vue en perspective représentant une étape dans la fabrication du marteau, la tête de marteau et l'embout étant fixés l'un à l'autre,
la fig. 10 est une vue en coupe longitudinale représentant la liaison entre la tête de marteau et l'embout, liaison effectuée conformément à la fig. 9,
la fig. 11 est une vue en perspective représentant la tête de marteau et un manche lors de leur assemblage, et
la fig. 12 est une vue en coupe longitudinale représentant la manière d'assujettir la tête de marteau au manche.
Sur la fig. 1, on voit une tête de marteau 20 de forme allongée, raccordée, à son centre, à un manche 22 permettant de l'empoigner pour s'en servir. Sur une extrémité de la tête de marteau 20, est fixé un embout 24, de forme sensiblement cylindrique, au moyen d'un organe de liaison 26. L'extrémité extérieure de l'embout 24 possède une face de frappe plane 28. Lorsqu'un ouvrier, tenant le manche 22 à la main, frappe sur la surface d'une pièce avec la surface de frappe 28, L'embout 24 tourne sur la surface de la pièce en raison de la force du choc appliqué à cette surface 28.
Afin d'assurer cette rotation de l'embout 24 lors de l'impact du marteau, la tête de marteau 20 et l'embout 24 sont construits de la manière suivante: la face d'extrémité de la tête de marteau 20 est circulaire, comme le montre la fig. 2, et comporte plusieurs - dans le cas représenté, quatre par exemple - sections de face inclinées circonférentiellement 30. Ces sections 30 sont définies par une ligne droite R qui, fixée par une extrémité au point P sur l'axe médian de la tête de marteau 20, tourne pour suivre quatre courbes hélicoïdales imaginaires Q tracées, avec un pas relativement petit, sur la surface périphérique extérieure de la tête de marteau 20.
Ainsi, chaque section de face inclinée 30 a la forme d'un secteur dont la surface s'incline circonférentiellement et qui est délimité par deux rayons formant entre eux un angle de 90 par rapport au point P, vu de l'avant.
Les sections adjacentes 30 sont reliées les unes aux autres au niveau d'une face verticale triangulaire 32 qui constitue, entre les sections adjacentes 30, un gradin différenciateur qui s'étend radialement depuis le point P.
La surface intérieure de l'embout 24 comporte, comme on le voit sur la fig. 3, des sections de face inclinées 36 et des sections de face verticales 38 formées respectivement de manière complémentaire ou de manière symétrique vis-à-vis des parties de face inclinées 30 et des parties de face verticales 32 de la tête de marteau 20. Les sections de face 36 et 38 sont entourées par une paroi circulaire 40 qui part axialement de la surface intérieure de l'embout 24. La paroi circulaire 40 est adaptée pour recevoir la partie d'extrémité de la tête de marteau 20 qui s'emboîte à ajustage lâche coaxialement dans la paroi 40.
La tête de marteau 20 et l'embout 24, avec l'extrémité de la tête de marteau 20 emboîtée dans la paroi 40, sont réunis l'un à l'autre au moyen d'un organe de liaison élastique 26, en caoutchouc par exemple, qui entoure les surfaces périphériques extérieures de l'extrémité de la tête de marteau 20 et de la paroi 40, comme le montre la fig. 1. L'organe de liaison 26 a une forme tubulaire et résiste à la déformation longitudinale et à la torsion.
Ainsi, la tête de marteau 20 et l'embout 24 sont réunis de manière élastique l'un à l'autre, les parties les plus hautes des sections de face inclinées 30 et 36 étant en contact les unes avec les autres, tandis que les sections de face 32 et 38 sont espacées les unes des autres à l'état normal, à savoir l'état où l'embout 24 n'est pas soumis à une force de choc.
Par conséquent, lorsque la surface de frappe de l'embout 24 est soumise à la force d'un choc, l'embout 24 tourne autour de l'axe médian en glissant le long de la surface inclinée des sections de face inclinées 30 et 36, en raison de la force du choc, jusqu'à ce que les sections de face verticales 38 de l'embout 24 entrent en contact avec les sections de face verticales 32 de la tête de marteau 20. Lors de la suppression de la force de choc, l'embout 24
reprend rapidement sa position primitive grâce à l'élasticité de l'organe de liaison 26. Ainsi, l'organe de liaison 26 permet à
l'embout de tourner lors du choc et de reprendre sa position initiale et assure en outre la liaison entre l'embout 24 et la tête de marteau 20.
En outre, cet organe de liaison 26, au cas où un lubrifiant est introduit entre les sections de face inclinées 30 et 36, empêche ce lubrifiant de sortir de la tête de marteau lors du choc subi par le marteau.
Sur la fig. 4, on voit une variante de réalisation dans laquelle les sections de face inclinées 30 et 36 de la tête de marteau 20 et de l'embout 24 ont une autre forme. La face d'extrémité de la tête de marteau 20 s'étend axialement à partir du point P qui se trouve dans un plan contenant le cercle périphérique de la surface d'extrémité de la tête de marteau 20; en d'autres termes, la surface d'extrémité a une forme convexe. La surface intérieure de l'embout 24, pour correspondre à la forme de la face d'extrémité de la tête de marteau 20, s'éloigne du point P, c'est-à-dire qu'elle est concave.
Par conséquent, lors d'un coup effectué par le marteau, la forme convexe de la tête de marteau 20 épouse la forme concave de l'embout 24 pour empêcher les axes de la tête de marteau 20 et de l'embout 24 de se déplacer l'un par rapport à l'autre, afin d'assurer un fonctionnement stable du marteau.
Comme on le voit sur les fig. 2 et 4, un évidement 25 est prévu au centre de la surface d'extrémité de la tête de marteau 20. Cet évidement 25 contient un lubrifiant, par exemple de la graisse, qui réduit le frottement entre les sections de face inclinées 30 de la tête de marteau 20 et les sections de face inclinées 30 de la tête de marteau 20 et les sections de face inclinées 36 de l'embout 24, afin d'assurer la rotation régulière de l'embout 24.
Dans le mode de réalisation représenté sur la fig. 4,
L'embout 24 est monté sur la tête de marteau 20, de façon que l'embout puisse basculer dans une certaine mesure par rapport à la tête de marteau, c'est-à-dire que l'axe médian de l'embout 24 peut s'incliner par rapport à l'axe médian de la tête de marteau 20. Ainsi, la surface de frappe 28, entrant en contact avec la surface d'une pièce, reste parallèle à cette surface, même si l'axe médian de la tête de marteau s'incline par rapport à la surface de la pièce, lors du coup de marteau, assurant par conséquent une rotation correcte de l'embout 24.
Bien que, dans le mode de réalisation représenté sur les fig. 2 et 3, les sections de face inclinées 30 de la tête de marteau 20 et les sections de face inclinées 36 de l'embout 24 aient des formes aptes à entrer en contact les unes avec les autres de manière complémentaire, la présente invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation. On peut par exemple prévoir des sections de face inclinées sur un élément, soit sur la tête de marteau 20, soit sur l'embout 24, des saillies 34 aptes à coopérer avec la surface de ces sections de face inclinées pouvant être prévues sur l'autre élément.
Dans cette construction selon laquelle la tête de marteau 20 ou l'embout 24 comporte des sections de face inclinées, tandis que l'autre élément comporte des saillies 34, L'angle d'inclinaison des sections de face inclinées est de préférence réduit dans la direction de rotation de l'embout 24. Grâce à cet angle qui diminue graduellement, dans le cas du traitement d'une pièce dure qui nécessite une force de choc importante, la rotation effective de l'embout est assurée parce que la force nécessaire pour faire tourner l'embout peut, dans le cas d'un choc important, continuer jusqu'à ce que la force de frappe atteigne la valeur maximale. En outre, lorsqu'il s'agit du traitement d'une pièce relativement molle, la rotation effective de l'embout 24 peut être assurée même par le faible choc nécessaire pour traiter un tel objet.
Par conséquent, le marteau peut être utilisé sur une large gamme en ce qui concerne la dureté de la pièce à travailler et la force appliquée.
Sur les fig. 6 à 8, on voit d'autres variantes de réalisation dans lesquelles des nervures 42 sont prévues sur la surface de frappe 28 de l'embout 24 décrit. Sur la fig. 6, on voit que la surface de frappe 28 de forme circulaire et plane comporte plusieurs nervures courbes ou arquées 42a qui s'étendent radialement entre la partie centrale de la face 28 et sa périphérie et coupent à angle aigu la direction de rotation (représentée par une flèche) de l'embout lors d'un coup de marteau. Les nervures 42a, comme le montre la fig. 7, vues en section, ont une forme ressemblant à des dents de scie dont les pointes sont orientées dans le sens de rotation de l'embout, de façon que, lors de la rotation, une force de frottement importante soit appliquée à la surface d'une tôle afin d'augmenter l'effet tendant à contracter la structure du métal.
Bien que les nervures 42 coupent le sens de rotation de l'embout à un angle aigu adéquat, elle peuvent avoir une forme linéaire, comme on le voit en 42b sur la fig. 8, s'étendant vers l'extérieur à partir de la partie centrale de la surface de frappe.
La tête de marteau peut comporter sur une extrémité un embout dont la surface de frappe est munie de nervures, et sur l'autre extrémité un autre embout dont la surface de frappe est lisse. L'embout pourvu de la surface de frappe lisse peut être utilisé pour éliminer les traces de coups laissées par les nervures afin d'obtenir une surface lisse sur la pièce à travailler.
On va décrire maintenant un mode de fabrication du marteau conforme à la présente invention. On met un lubrifiant adéquat, par exemple de la graisse, sur la zone de contact entre la tête de marteau 20 et l'embout 24, c'est-à-dire entre les faces inclinées 30 et 30 et dans l'évidement 25. Ensuite, comme le montre la fig. 9, on monte l'embout 24 sur la tête de marteau 20 dans une position où l'embout 24 peut tourner lors d'un choc exécuté avec le marteau. Tout en maintenant cette position, on applique, aux bords périphériques adjacents de la tête de marteau 20 et de l'embout 24, un liant adéquat 44, par exemple de la soudure, pour les assujettir provisoirement l'un à l'autre afin d'obtenir un sousensemble constitué de la tête de marteau 20 et de l'embout 24.
On dépose ensuite ce sous-ensemble dans un moule (non représenté) dont la forme interne correspond à la forme externe de l'organe de liaison 26. On verse dans le moule une matière élastique telle que le caoutchouc, qui est susceptible d'être ramollie ou fondue sous l'effet de la chaleur, et on la refroidit jusqu'à ce qu'elle devienne solide et élastique afin de réunir de manière permanente la tête de marteau 20 et l'embout l'un à l'autre pour obtenir le marteau assemblé. Le liant 44 assurant la fixation provisoire sera rompu lors du premier coup du marteau et l'embout pourra tourner.
La fixation provisoire de la tête de marteau 20 et de l'embout 24 au moyen d'un liant 44 tel que la soudure facilite la mise en place de la tête de marteau 20 et de l'embout 24 I'un par rapport à l'autre préalablement à l'opération assurant une fixation permanente. En outre, le liant 44 qui entoure de manière serrée les bords périphériques de la tête de marteau 20 et de l'embout 24 empêche le matériau constituant l'organe de liaison 26 d'entrer dans la zone de contact entre la tête de marteau 20 et l'embout 24 lors du moulage de cet organe 26. Le liant 44, lors du premier coup frappé par le marteau, est partiellement rompu pour laisser un espace circulaire 46 entre les bords périphériques de la tête de marteau 20 et de l'embout 24, comme le montre la fig. 10, pour permettre à l'embout 24 de tourner relativement à la tête de marteau 20.
Les morceaux du liant rompu entrent dans la zone de contact entre la tête de marteau 20 et l'embout 24 où ils se mélangent au lubrifiant et en augmentent l'effet.
Comme on le voit sur la fig. 1, le marteau que l'on tient normalement à la main comporte un manche 22 fixé sensiblement au milieu de la tête du marteau 20. Le manche 22 peut être assujetti à la tête de marteau 20 de la manière représentée sur les fig. 11
et 12. Sur ces figures on voit que la tête de marteau 20 comporte dans sa région centrale un trou 50 dont la paroi intérieure comporte une ou plusieurs saillies 52. Une extrémité du manche 22 s'emboîte dans le trou 50 et on enfonce un coin cylindrique 54 dans l'extrémité du manche pour assujettir la tête de marteau 20 au manche 22. Le coin 54 comporte, sur sa paroi extérieure périphérique, un épaulement 56 pour empêcher le coin 54 de sortir du trou 50. Par conséquent, le manche ne peut pas se séparer de la tête de marteau 20 pendant son utilisation.
Lorsqu'on frappe une tôle avec le marteau conforme à la présente invention, l'embout, en conséquence de la force du choc exercé sur l'embout, tourne en suivant la surface inclinée des sections de face inclinées à l'encontre du frottement créé entre l'embout et la tôle et à l'encontre de l'élasticité de l'organe de liaison, pour exercer une force à glissement circonférentiel sur la structure du métal de la tôle. Ainsi, le métal tendu dans un creux de la tôle est contracté pour éliminer ce creux. En outre, les nervures prévues sur la face de frappe de l'embout servent à augmenter le frottement entre la face de frappe de l'embout et la pièce à travailler pour augmenter l'effet de contraction exercé sur la structure métallique.
Par conséquent, la réparation d'une tôle bosselée peut être effectuée par un ouvrier non spécialisé et sans la nécessité d'effectuer des travaux supplémentaires tels qu'un traitement thermique ou un martelage ultérieur à l'aide d'un marteau en bois.
Bien que l'on ait décrit les modes de réalisation par rapport à un marteau muni d'un manche pour des trauvaux manuels, la présente invention ne se limite pas à cette forme d'exécution. Le marteau peut être commandé par de l'air comprimé ou tout autre moyen adéquat.
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, le marteau sert à travailler le métal. Or, le marteau conforme à la présente invention peut être utilisé avec avantage pour travailler la pierre, la surface rugueuse de la pierre pouvant être transformée en une surface lisse par l'action de grattage associée à la rotation de l'embout. Pour ce travail, les nervures prévues sur la surface de frappe de l'embout coupent de préférence la direction de rotation de l'embout à un angle obtus. Grâce à une telle mesure, les morceaux de pierre dégagés sont projetés d'entre l'embout et le bloc de pierre, ce qui facilite le travail ultérieur.
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CLAIMS
1. Hammer whose striking surface rotates, characterized in that it comprises:
a) a head (20) of elongated shape comprising at the front a circular face,
b) a tip (24) of which a circular connection face is in contact with said head face and of which another face opposite to said head face serves as a striking surface (28),
c) one face, either that of the head or that of the end piece being divided into several parts (30, 36), said face parts resembling each other and extending radially from the central part of said face and being inclined with respect to the circular direction of said face,
d) several projections (34) provided on the other face, either that of the head or that of the end piece, each projection being able to cooperate with said face parts,
and
e) a resilient tubular device (26) surrounding the peripheral surfaces of the hammer head and the bit to join the hammer head and the bit so that their respective faces are in contact with each other to that when the striking surface suddenly comes into contact with a workpiece, the protrusions slide over the face portions to rotate the tip against the elasticity of the elastic device, the tip, once the striking force removed, being returned to its initial position by the elasticity of the elastic device.
2. Hammer according to claim 1, characterized in that the striking surface of the tip comprises several elongated ribs (42a, 42b) which extend substantially in the radial direction and continuously between the central part of the striking surface. (28) and the periphery thereof and which intersect the direction of rotation of the nozzle (24).
3. Hammer according to claim 2, characterized in that said ribs intersect the direction of rotation of the tip at an acute angle.
4. Hammer according to claim 2, characterized in that said grooves intersect the direction of rotation of the tip at an obtuse angle.
5. Hammer according to claim 2, characterized in that said ribs (42a) extend in a curved manner from the central part of the striking surface towards the periphery thereof.
6. Hammer according to claim 2, characterized in that said ribs (42b) are rectilinear and that each extends from the circumference of a circle around the center of the striking surface towards the periphery thereof.
7. Hammer according to claim 1, characterized in that the striking surface (28) of the tip is flat.
8. Hammer according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the face portions (36) gradually decreases in the circular direction of said face.
9. Hammer according to claim 1, characterized in that the projections provided on said other face have a complementary shape with respect to the face parts.
10. Hammer according to claim 1, characterized in that the head face comprises a recess (25) for storing a lubricant intended to be supplied in the contact zone between the head face and the face of the tip.
11. A method of manufacturing a hammer according to claim 1, characterized in that it consists:
a) applying a lubricant to the contact area between the head face and the connection face,
b) positioning the connection face coaxially with respect to the head face in said predetermined position,
c) applying a binder to the neighboring peripheral edges of the hammer head and the tip to temporarily join the hammer head and the tip,
d) placing the hammer head and the end piece together provisionally in a mold having a predetermined internal shape, and
e) pouring a thermoplastic elastic material into the mold and then cooling said material to obtain an elastic tubular member formed on the binder and on the adjacent peripheral parts of the hammer head and the end piece in order to join together, so permed,
the hammer head and the bit.
12. The method of claim 11, characterized in that it further consists in striking the striking surface of the tip which is permanently joined to the hammer head in order to break the temporary connection provided by the binder.
The present invention relates to a hammer, in particular for working sheet metal or stone, as well as to a process for its manufacture.
In a factory where sheet metal is worked, for example during the repair of a dented part of the metal body of an automobile, the sheet can be flattened by placing a buttress in contact with the inner surface of the dented part and hitting the outer surface with a hammer. The part of the sheet which is struck, however, extends vis-à-vis its initial dimension under the effect of the blows and protrudes outward in the form of a bump due to the elongation of this part of prison. In order to eliminate this elongation, the dented part is generally heated, struck with a wooden hammer or the like, and cooled.
Alternatively, the depressed part can be struck with a hammer so that the striking surface of the hammer slides along the surface of the workpiece at the time of impact, in order to avoid the impact. elongation and prevent the sheet from protruding outward.
To perform such work on metals, however, a skilled worker who works by touch is needed. Therefore, the results obtained may differ depending on the technical skill of the worker.
Hammers are known designed to reduce the influence of this skill and in particular to avoid a harmful elongation of the sheet, such as for example those described in US Patents Nos. 2491295, 2623426 and 906150. The first of these patents describes a hammer. with self-orienting striking surface head, which only reduces the effect of misdirected hits. The second offers an embossed striking surface, with profiles possibly oriented in one direction, to better push the material in that direction, which, in order to act effectively, nevertheless requires a skillfully directed strike. The third, finally, proposes an articulated striking body of which various parts cooperate to push the material struck towards the striking center.
The complication of this tool and its action that is difficult to predict when handling prevents it from being completely satisfactory.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a simple and efficient hammer, in particular for working on metals and allowing repairing a metal sheet without the need for either heat treatment or other special treatment, or exceptional skill on the part of a worker.
For this purpose, the hammer according to the invention, the striking surface of which rotates, is characterized in that it comprises:
a) an elongated head having a circular face at the front,
b) an end piece of which a circular connection face is in contact with said head face and of which another face opposite to said head face serves as a striking surface,
c) a face, either that of the head, or that of the end piece being divided into several parts, said face parts resembling each other and extending radially from the central part of said face and being inclined with respect to the direction circular of said face,
d) several protrusions provided on the other face, either that of the head or that of the end piece, each protrusion being able to cooperate with said face parts, and
e) a resilient tubular device surrounding the peripheral surfaces of the hammer head and the bit to join the hammer head and the bit so that their respective faces are in contact with each other so that when the striking surface suddenly comes into contact with a workpiece, the protrusions slide over the face parts to turn the tip against the elasticity of the elastic device, the tip, once the force of strike removed, being returned to its initial position by the elasticity of the elastic device.
Several embodiments of the present invention are described below by way of example, with reference to the accompanying drawings in which:
fig. 1 is a perspective view of the entire hammer,
fig. 2 is a perspective view of one end of the hammer head,
fig. 3 is a perspective view of a nozzle,
fig. 4 is a longitudinal sectional view showing the connection between the head of the hammer and the tip,
fig. 5 is a perspective view showing one end of the head of the hammer according to an alternative embodiment,
fig. 6 is a plan view showing the ribs formed on the striking surface of the tip,
fig. 7 is a longitudinal sectional view showing the shape of the ribs,
fig. 8 is a plan view showing ribs of another shape,
fig.
9 is a perspective view showing a step in the manufacture of the hammer, the hammer head and the end piece being attached to each other,
fig. 10 is a longitudinal sectional view showing the connection between the hammer head and the end piece, connection carried out in accordance with FIG. 9,
fig. 11 is a perspective view showing the hammer head and a handle during their assembly, and
fig. 12 is a longitudinal sectional view showing how to secure the hammer head to the handle.
In fig. 1 shows a hammer head 20 of elongated shape, connected, at its center, to a handle 22 allowing it to be gripped for use. On one end of the hammer head 20, is fixed a tip 24, of substantially cylindrical shape, by means of a connecting member 26. The outer end of the tip 24 has a flat striking face 28. When ' a worker, holding the handle 22 in his hand, strikes the surface of a workpiece with the striking surface 28, the tip 24 rotates on the surface of the workpiece due to the force of the impact applied to this surface 28.
In order to ensure this rotation of the tip 24 during impact of the hammer, the hammer head 20 and the tip 24 are constructed as follows: the end face of the hammer head 20 is circular, as shown in fig. 2, and comprises several - in the case shown, four for example - circumferentially inclined face sections 30. These sections 30 are defined by a straight line R which, fixed by one end to the point P on the median axis of the head of hammer 20, rotates to follow four imaginary helical curves Q traced, with a relatively small pitch, on the outer peripheral surface of the hammer head 20.
Thus, each inclined face section 30 has the shape of a sector, the surface of which tilts circumferentially and which is delimited by two rays forming between them an angle of 90 relative to the point P, seen from the front.
The adjacent sections 30 are connected to each other at the level of a triangular vertical face 32 which constitutes, between the adjacent sections 30, a differentiating step which extends radially from the point P.
The inner surface of the nozzle 24 comprises, as seen in FIG. 3, slanted face sections 36 and vertical face sections 38 formed complementary or symmetrically respectively to the slanted face portions 30 and the vertical face portions 32 of the hammer head 20. The face sections 36 and 38 are surrounded by a circular wall 40 which extends axially from the inner surface of the end cap 24. The circular wall 40 is adapted to receive the end portion of the hammer head 20 which fits into place. loose fit coaxially in the wall 40.
The hammer head 20 and the end piece 24, with the end of the hammer head 20 nested in the wall 40, are joined to each other by means of an elastic connecting member 26, made of rubber by example, which surrounds the outer peripheral surfaces of the end of the hammer head 20 and of the wall 40, as shown in FIG. 1. The connecting member 26 has a tubular shape and resists longitudinal deformation and torsion.
Thus, the hammer head 20 and the tip 24 are resiliently joined to each other, the uppermost portions of the inclined face sections 30 and 36 being in contact with each other, while the upper parts of the inclined face sections 30 and 36 are in contact with each other. Face sections 32 and 38 are spaced apart from each other in the normal state, i.e. the state where the tip 24 is not subjected to an impact force.
Therefore, when the striking surface of the tip 24 is subjected to the force of an impact, the tip 24 rotates around the centerline sliding along the inclined surface of the inclined face sections 30 and 36. , due to the force of the impact, until the vertical face sections 38 of the bit 24 contact the vertical face sections 32 of the hammer head 20. When removing the force from shock, mouthpiece 24
quickly resumes its original position thanks to the elasticity of the connecting member 26. Thus, the connecting member 26 allows
the tip to rotate upon impact and return to its initial position and further ensures the connection between the tip 24 and the hammer head 20.
Further, this link 26, in the event that lubricant is introduced between the inclined face sections 30 and 36, prevents this lubricant from exiting the hammer head upon impact to the hammer.
In fig. 4 shows an alternative embodiment in which the inclined face sections 30 and 36 of the hammer head 20 and of the nozzle 24 have a different shape. The end face of hammer head 20 extends axially from point P which lies in a plane containing the peripheral circle of the end surface of hammer head 20; in other words, the end surface has a convex shape. The inner surface of the tip 24, to match the shape of the end face of the hammer head 20, moves away from point P, i.e. it is concave.
Therefore, when struck by the hammer, the convex shape of hammer head 20 matches the concave shape of tip 24 to prevent the axes of hammer head 20 and tip 24 from moving. relative to each other, to ensure stable operation of the hammer.
As seen in Figs. 2 and 4, a recess 25 is provided in the center of the end surface of the hammer head 20. This recess 25 contains a lubricant, for example grease, which reduces the friction between the inclined face sections 30 of the hammer head. hammer head 20 and the slanted face sections 30 of the hammer head 20 and the sloped face sections 36 of the bit 24, in order to ensure the smooth rotation of the bit 24.
In the embodiment shown in FIG. 4,
The bit 24 is mounted on the hammer head 20, so that the bit can tilt to some extent relative to the hammer head, i.e. the centerline of the bit 24 can tilt with respect to the median axis of the hammer head 20. Thus, the striking surface 28, coming into contact with the surface of a part, remains parallel to this surface, even if the median axis of the hammer head tilts relative to the surface of the workpiece, during the hammer blow, consequently ensuring correct rotation of the bit 24.
Although, in the embodiment shown in Figs. 2 and 3, the inclined face sections 30 of the hammer head 20 and the inclined face sections 36 of the tip 24 are shaped to contact each other in a complementary manner, the present invention does not is not limited to this embodiment. One can for example provide inclined face sections on an element, either on the hammer head 20 or on the end piece 24, projections 34 adapted to cooperate with the surface of these inclined face sections which can be provided on the other element.
In this construction whereby the hammer head 20 or the end piece 24 has slanted face sections, while the other member has protrusions 34, the angle of inclination of the slanted face sections is preferably reduced in the face. direction of rotation of the nozzle 24. Thanks to this angle which gradually decreases, in the case of the treatment of a hard part which requires a large impact force, the effective rotation of the nozzle is ensured because the force necessary for rotating the bit may, in the event of a strong impact, continue until the impact force reaches the maximum value. Further, when it comes to the treatment of a relatively soft part, the effective rotation of the tip 24 can be ensured even by the low shock required to process such an object.
Therefore, the hammer can be used over a wide range with regard to the hardness of the workpiece and the force applied.
In fig. 6 to 8, other variant embodiments can be seen in which ribs 42 are provided on the striking surface 28 of the end piece 24 described. In fig. 6, it is seen that the striking surface 28 of circular and planar shape comprises several curved or arcuate ribs 42a which extend radially between the central part of the face 28 and its periphery and intersect at an acute angle the direction of rotation (represented by an arrow) of the nozzle when struck with a hammer. The ribs 42a, as shown in FIG. 7, viewed in section, have a shape resembling saw teeth, the tips of which are oriented in the direction of rotation of the bit, so that, during the rotation, a large frictional force is applied to the surface of 'a sheet in order to increase the effect tending to contract the structure of the metal.
Although the ribs 42 intersect the direction of rotation of the nozzle at a suitable acute angle, they can be linear in shape, as seen at 42b in FIG. 8, extending outward from the central portion of the striking surface.
The hammer head may include on one end a tip whose striking surface is provided with ribs, and on the other end another tip whose striking surface is smooth. The tip with the smooth striking surface can be used to remove knocks left by ribs to achieve a smooth surface on the workpiece.
A method of manufacturing the hammer in accordance with the present invention will now be described. A suitable lubricant, for example grease, is placed on the contact zone between the hammer head 20 and the end piece 24, that is to say between the inclined faces 30 and 30 and in the recess 25. Then, as shown in fig. 9, the tip 24 is mounted on the hammer head 20 in a position where the tip 24 can rotate upon impact with the hammer. While maintaining this position, a suitable binder 44, for example solder, is applied to the adjacent peripheral edges of the hammer head 20 and of the end piece 24, to temporarily secure them to one another in order to 'obtain a sub-assembly consisting of the hammer head 20 and the end piece 24.
This sub-assembly is then placed in a mold (not shown), the internal shape of which corresponds to the external shape of the connecting member 26. An elastic material such as rubber is poured into the mold, which is capable of being. softened or melted under the effect of heat, and cooled until it becomes solid and elastic in order to permanently join the hammer head 20 and the tip to each other to obtain the assembled hammer. The binder 44 ensuring the provisional fixation will be broken during the first blow of the hammer and the tip will be able to turn.
Temporary fixing of the hammer head 20 and of the end piece 24 by means of a binder 44 such as solder facilitates the positioning of the hammer head 20 and of the end piece 24 relative to one another. 'another prior to the operation ensuring permanent fixation. Furthermore, the binder 44 which tightly surrounds the peripheral edges of the hammer head 20 and the end piece 24 prevents the material constituting the connecting member 26 from entering the contact zone between the hammer head 20. and the end piece 24 during the molding of this member 26. The binder 44, during the first blow struck by the hammer, is partially broken to leave a circular space 46 between the peripheral edges of the hammer head 20 and the end piece 24, as shown in fig. 10, to allow the bit 24 to rotate relative to the hammer head 20.
The pieces of the broken binder enter the zone of contact between the hammer head 20 and the tip 24 where they mix with the lubricant and increase its effect.
As seen in fig. 1, the hammer which is normally held in the hand has a handle 22 fixed substantially in the middle of the hammer head 20. The handle 22 may be secured to the hammer head 20 as shown in FIGS. 11
and 12. In these figures it can be seen that the hammer head 20 comprises in its central region a hole 50, the inner wall of which has one or more projections 52. One end of the handle 22 fits into the hole 50 and a wedge is driven in. cylindrical 54 in the end of the handle to secure the hammer head 20 to the handle 22. The wedge 54 has, on its peripheral outer wall, a shoulder 56 to prevent the wedge 54 from coming out of the hole 50. Therefore, the handle does not. cannot separate from the hammer head 20 during use.
When striking a sheet with the hammer according to the present invention, the tip, as a result of the force of the impact exerted on the tip, rotates following the inclined surface of the face sections inclined against the friction created. between the end piece and the sheet and against the elasticity of the connecting member, to exert a circumferential sliding force on the metal structure of the sheet. Thus, the metal stretched in a hollow of the sheet is contracted to eliminate this hollow. In addition, the ribs provided on the striking face of the tip serve to increase the friction between the striking face of the tip and the workpiece to increase the effect of contraction exerted on the metal structure.
Therefore, the repair of a dented sheet metal can be carried out by an unskilled worker and without the need for additional work such as heat treatment or subsequent hammering with a wooden hammer.
Although the embodiments have been described with respect to a hammer provided with a handle for manual work, the present invention is not limited to this embodiment. The hammer can be controlled by compressed air or any other suitable means.
In the embodiments described above, the hammer is used to work the metal. However, the hammer according to the present invention can be used with advantage to work the stone, the rough surface of the stone being able to be transformed into a smooth surface by the action of scraping associated with the rotation of the tip. For this work, the ribs provided on the striking surface of the tip preferably intersect the direction of rotation of the tip at an obtuse angle. Thanks to such a measure, the loose pieces of stone are thrown between the end cap and the stone block, which facilitates subsequent work.