FR2519837A1

FR2519837A1 - Control for pneumatic secateurs - uses pressure reducer with short circuit vent connected to tool by line

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Publication number: FR2519837A1
Application number: FR8200871A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-01-21
Filing date: 1982-01-21
Publication date: 1983-07-22
Also published as: FR2519837B1

Abstract

The compressed air feed and control system is used on pneumatic secateurs and is designed for air economy. A pressure reducer in the proximity of the user is used together with trigger control, resulting in the working pressure being proportional to trigger displacement whilst blade closure is progressive. Seals prevent air entering the cylinder once the blades are closed, and an economy mode with reduced blade opening can be obtained by placing demountable packings in the cylinder. The seal is such that air may pass from the cylinder to the trigger when the pressure in the former is dominant, but not in the reverse case. The reducer may be portable and may be connected to a compressed air tank by a flexible line (T).

Description

La présente invention concerne les systèmes de taille comportant des sécateurs pneumatiques. The present invention relates to pruning systems comprising pneumatic secateurs.

Elle présente un système permettant
- de diminuer la consommation moyenne d'air comprimé,
- de diminuer la quantité d'air comprimé nécessaire à l'obtention de la
coupe d'une branche de caractéristiques données,
- de disposer de la puissance maximum du sécateur par l'utilisation inter
mittente et facile de la pression maximum disponible au réservoir,
- d'obtenir une fermeture progressive des lames du sécateur pneumatique.It presents a system allowing
- reduce the average consumption of compressed air,
- reduce the amount of compressed air required to obtain the
section of a branch of given characteristics,
- to have the maximum power of the pruning shears by inter use
mittent and easy of the maximum pressure available at the tank,
- obtain a progressive closing of the pneumatic pruning shears.

La figure 1 schématise un système de taille pneumatique traditionnel. Un compresseur C alimente un réservoir d'air comprimé R ; un détendeur d'air D est monté sur le réservoir ; sont connectés ensuite : un ou plusieurs tuyaux flexibles T de 100 à 200 m et un ou plusieurs sécateurs pneumatiques S par tuyau. Figure 1 shows schematically a traditional pneumatic pruning system. A compressor C supplies a compressed air tank R; an air regulator D is mounted on the tank; are then connected: one or more flexible hoses T from 100 to 200 m and one or more pneumatic shears S per hose.

Le détendeur D est destiné à permettre un travail dans des conditions de pression constantes, indépendantes de la pression instantanée dans le réservoir R. Par ailleurs le détendeur limitant la pression dans le tuyau T, permet de diminuer la consommation d'air comprimé. The pressure regulator D is intended to allow work under constant pressure conditions, independent of the instantaneous pressure in the tank R. Furthermore the pressure reducing valve in the pipe T, reduces the consumption of compressed air.

Les sécateurs S comportent, le plus souvent, un système de gâchette qui permet d'injecter brusquement de l'air comprimé dans le cylindre du sécateur, le remplissant à la pression qui règne dans le tuyau T et provoquant la fermeture brusque des lames. The pruning shears S most often have a trigger system which makes it possible to suddenly inject compressed air into the pruning shear cylinder, filling it with the pressure prevailing in the pipe T and causing the blades to abruptly close.

Lorsqu'on relâche la détente, l'air comprimé du cylindre est rejeté dans l'atmosphère et les lames du sécateur s'ouvrent, en général sous l'effet d'un ressort de rappel agissant sur le piston. When the trigger is released, the compressed air from the cylinder is released into the atmosphere and the pruning shears open, usually under the effect of a return spring acting on the piston.

Un tel ensemble D, T, S, présente les inconvénients suivants
- l'air transite dans le tuyau T sous pression réduite, d'où une perte
d'énergie inutile par rapport à la situation où l'air transite dans le
tuyau sous la pression maximum régnant dans le réservoir R
- pour des coupes de branches de gros diamètre, l'utilisateur ne dispose
pas de la puissance maximum qu'il pourrait obtenir si son sécateur était
alimenté sous la pression maximum régnant dans le réservoir R ; il peut
être obligé de se déplacer jusqu'au réservoir pour modifier le réglage du
détendeur
- la consommation d'air, pour chaque coup de sécateur, est constante et
correspond à la consommation maximum donnée par la pression de réglage du
détendeur nécessaire à la coupe des plus grosses branches rencontrées
- la fermeture des lames n'est pas progressive et ne permet pas un position
nement précis de la coupe. Such a set D, T, S, has the following drawbacks
- the air passes through the pipe T under reduced pressure, resulting in a loss
useless energy compared to the situation where air flows through the
pipe under the maximum pressure prevailing in the tank R
- for large diameter branch cuts, the user does not have
no maximum power he could get if his pruning shears were
supplied under the maximum pressure prevailing in the tank R; he can
be forced to move to the tank to change the setting of the
regulator
- the air consumption, for each pruning cut, is constant and
corresponds to the maximum consumption given by the setting pressure of the
regulator necessary for cutting the largest branches encountered
- the closing of the blades is not progressive and does not allow a position
precise cut.

La présente invention repose sur l'dee que le système de détente d'air comprimé et le sécateur forment un ensemble qui doit pouvoir etre constamment réglé par l'utilisateur sans déplacement fastidieux et permettre de n'utiliser que la quantité d'air nécessaire à chaque coupe. The present invention is based on the idea that the compressed air expansion system and the pruning shears form an assembly which must be able to be constantly adjusted by the user without tedious movement and make it possible to use only the quantity of air necessary for each cut.

L'invention propose
- de supprimer le détendeur D,
- de la remplacer par un détendeur principal relié au sécateur par un tuyau
court, (porté par le tailleur par exemple à la ceinture) et disposant d'un
d'un système de réglage rapide de pression manoeuvré de temps à autre par
le tailleur,
- d'incorporer au sécateur un second détendeur; actionné par la gâchette,et
permettant un réglage fin de la pression agissant sur le piston pour
obtenir une fermeture progressive des lames et une consommation réduite
d'air comprimé par une pression limitée sur la détente,
- de couper l'injection d'air dans le cylindre du sécateur dès que les
lames sont fermées et cela quelque soit la pression d'injection de l'air
comprimé, pression déterminée par le positionnement des deux détendeurs
précédemment mentionnés,
- de diminuer le volume du cylindre du sécateur pour les coupes des petites
branches.The invention provides
- to remove the regulator D,
- replace it with a main regulator connected to the pruner by a hose
short, (worn by the tailor for example on the belt) and having a
a rapid pressure adjustment system operated from time to time by
the tailor,
- incorporate a second regulator into the pruning shears; trigger operated, and
allowing fine adjustment of the pressure acting on the piston to
obtain a progressive closing of the blades and reduced consumption
compressed air by limited pressure on the trigger,
- cut off the injection of air into the pruning shears cylinder as soon as the
blades are closed regardless of the air injection pressure
compressed, pressure determined by the positioning of the two regulators
previously mentioned,
- reduce the volume of the pruning shears cylinder for small cuts
branches.

Pour fixer l'objet de l'invention sans cependant le limiter on se reportera à la figure 2 et aux suivantes qui représentent une réalisation pratique de l'invention. To fix the subject of the invention without however limiting it, reference is made to FIG. 2 and the following which represent a practical embodiment of the invention.

Le système dans son agencement général est représenté sur la figure 2. Le tuyau souple T-est relié directement au réservoir d'air comprimé et contient de l'air à la pression maximum disponible dans le réservoirjD1 est un détendeur d'air léger muni d'un moyen de fixation pour le rendre portable, par exemple un crochet C1 pour le fixer à la ceinture. Un tuyau souple et court permet de relier la sortie du détendeur Dl au sécateur S1 tenu à la main.Le détendeur Dl est muni d'un organe de réglage Ri permettant d'ajuster rapidement la pression de travail régnant dans le tuyau T1 en fonction du travail a exécuter lors de la taille. The system in its general arrangement is shown in Figure 2. The flexible hose T-is connected directly to the compressed air tank and contains air at the maximum pressure available in the tank jD1 is a light air regulator fitted with 'a fixing means to make it portable, for example a hook C1 to fix it to the belt. A flexible and short hose makes it possible to connect the outlet of the regulator Dl to the pruning shears S1 held in the hand. The regulator Dl is provided with an adjustment member Ri allowing to quickly adjust the working pressure prevailing in the pipe T1 according to the work to be done during pruning.

Un court circuit CC1 relie directement le tuyau T au tuyau TI ; ce court circuit CC1 est normalement fermé par un robinet B1 mais peut être ouvert facilement (robinet a poussoir ou robinet quart-de-tour) pour permettre a l'air comprimé de court circuit le détendeur D1. A short circuit CC1 directly connects the pipe T to the pipe TI; this short circuit CC1 is normally closed by a valve B1 but can be opened easily (push valve or quarter-turn valve) to allow the short circuit compressed air regulator D1.

Au cours de la taille, l'utilisateur règle la pression du détendeur Dl au moyen de R1 et en fonction du travail qu'ii est en train d'exécuter. Le réglage est fait à une pression convenable donnant la force nécessaire à l'exécution de la grande mEorité des coupes. Lorsqu'il est nécessaire de couper une branche particulièrement grosse ou dure, l'utilisateur ouvre B1, exécute la coupe, puis ferme B1, revenant ainsi aux conditions de pression de travail normales. During cutting, the user regulates the pressure of the regulator D1 by means of R1 and according to the work which he is performing. The adjustment is made at a suitable pressure giving the force necessary to execute the great majority of cuts. When it is necessary to cut a particularly large or hard branch, the user opens B1, performs the cut, then closes B1, thus returning to normal working pressure conditions.

Le détail du système d'injection d'air comprime, dans le sécateur S1 de la figure 2, est représenté sur la figure 3
- C : cylindre du sécateur dans lequel coulisse un piston, actionné par
l'air comprimé et transmettant son mouvement longitudinal vers le
haut en un mouvement de fermeture des lames du sécateur.Le piston
est ramené à la position basse (lames ouvertes) par un ressort de
rappel R6 (non représenté sur la figure 3)
- E2 : évidemment à géométrie de révolution
- G : coulisseau, ou gâchette, sur lequel on agit au moyen d'une poignée
G1 (figure 2) pour provoquer l'ouverture ou la fermeture des lames ;
- K : piston de gâchette muni de joints coulissants J1, J2 et J3 hermé
tiques- à l'air comprimé ;
- M : bouton moleté, dont l'enfoncement est réglable manuellement ;
- R2, R3 : ressorts de pression calibrés
- il : orifice d'alimentation en air comprimé å la pression PO
- I2 : orifice en communication avec le cylindre C (cette communication
sera décrite par la suite à partir de la figure 6) ,
- 0 : orifice en communication avec l'air extérieur.The detail of the compressed air injection system, in the pruning shears S1 of FIG. 2, is represented in FIG. 3
- C: cylinder of the pruning shears in which a piston slides, actuated by
compressed air and transmitting its longitudinal movement towards the
high in a closing movement of the pruning shears. The piston
is returned to the low position (blades open) by a spring
reminder R6 (not shown in Figure 3)
- E2: obviously with geometry of revolution
- G: slide, or trigger, on which one acts by means of a handle
G1 (Figure 2) to cause the opening or closing of the blades;
- K: trigger piston with sliding seals J1, J2 and J3 closed
ticks- with compressed air;
- M: knurled button, the insertion of which is manually adjustable;
- R2, R3: calibrated pressure springs
- il: compressed air supply port at PO pressure
- I2: orifice in communication with cylinder C (this communication
will be described below from FIG. 6),
- 0: orifice in communication with the outside air.

Le fonctionnement du système d'injection d'air comprimé est décrit ci-des sous
- a - Lorsqu'aucune action n1 est faite sur la gachette G, le cylindre C
communique avec ltextérieur par le chemin C, I2, E2, 0. (fig. 4)
Le piston qui agit sur les lames est maintenu en position basse par la force de rappel du ressort R6.The operation of the compressed air injection system is described below under
- a - When no action n1 is made on the trigger G, the cylinder C
communicates with the interior by the path C, I2, E2, 0. (fig. 4)
The piston which acts on the blades is kept in the low position by the return force of the spring R6.

- B - lors qu' on appuie sur la gâchette G on comprime le ressort R3 qui
repousse le piston K ; le ressort R2 se trouve également comprimé,
limitant ainsi le déplacement de K.- B - when the trigger G is pressed, the spring R3 is compressed which
push back the piston K; the R2 spring is also compressed,
thus limiting the displacement of K.

Pour un certain déplacement de G on obtient, par l'action du joint J1, la fermeture du chemin C, I2, E2, 0, isolant ainsi l'intérieur du cylindre C de l'air extérieur.(fig. 3)
En augmentant le déplacement de G on atteint une position ou le joint J2 dépasse l'orifice I1 laissant entrer l'air comprimé dans le cylindre par le chemin I1, E2, I2, C. (fig. 5)
La pression augmente alors dans l'espace E2 et la force F exercée par cette pression sur la surface S4 repousse en carrière le piston K en comprimant R3.For a certain displacement of G we obtain, by the action of the joint J1, the closing of the path C, I2, E2, 0, thus isolating the interior of the cylinder C from the outside air. (Fig. 3)
By increasing the displacement of G we reach a position where the seal J2 exceeds the orifice I1 letting the compressed air enter the cylinder by the path I1, E2, I2, C. (fig. 5)
The pressure then increases in the space E2 and the force F exerted by this pressure on the surface S4 pushes the piston K into its career by compressing R3.

La position de K est donc déterminée, si on néglige les forces de frottement, par l'équilibre entre les 3 forces : F, tension du ressort R2 et tension du ressort R3. The position of K is therefore determined, if we neglect the friction forces, by the balance between the 3 forces: F, tension of spring R2 and tension of spring R3.

Or obtient donc
- 1 - Pour un enfoncement total de G une pression maximum Pi dans l'espace
E2 (et donc dans C) correspondant à la pression pour laquelle les
tensions de R2 et R3 et la force exercée par P1 sur 54 amnent J2 à
fermer l'entrée d'air comprimé à travers Il. Gold therefore obtains
- 1 - For a total depression of G a maximum pressure Pi in space
E2 (and therefore in C) corresponding to the pressure for which the
tensions of R2 and R3 and the force exerted by P1 on 54 bring J2 to
close the compressed air inlet through it.

Le réglage de l'enfoncement du bouton M, qui modifie l'élongation de R2 modifie cette pression de travail P1
- 2 - pour un enfoncement partiel et contrôlé manuellement de G, une
pression P2 (inférieure à P1) correspondant a l'ouverture de I1 par
J2. Cette pression Pi si elle est suffisamment faible, peut ne pas
contrecarrer entièrement la force exercée par le ressort R6 de
rappel du piston, et ne provoquer qu'une fermeture partielle des
lames du sécateur. On obtient ainsi un contrôle progressif de la
fermeture des lames.The setting of the depression of the button M, which modifies the elongation of R2 modifies this working pressure P1
- 2 - for a partial and manually controlled insertion of G, a
pressure P2 (less than P1) corresponding to the opening of I1 by
D2. This pressure Pi if it is low enough, may not
fully counteract the force exerted by the R6 spring of
piston recall, and cause only partial closure of the
secateurs blades. This gives progressive control of the
blade closing.

La pression P2 est souvent largement inférieure à la pression de fonctionnement normal Pi car la force exercée par le ressort de rappel R6 est largement inférieure à la force nécessaire à la coupe. Pour obtenir une bonne progressivité on a donc avantage à utiliser deux ressorts concentriques R3 et R' 3, ; R3 est bridé, ou de longueur limitée, pour ne pas agir au début de la course de G, seul R'3 étant comprimé et provoquant une fermeture progressive des lames pour une course suffisamment longue de G ; R3 n'agit qu'en fin de course et donne la pression maximum de fonctionnement du sécateur. The pressure P2 is often much lower than the normal operating pressure Pi because the force exerted by the return spring R6 is much lower than the force necessary for cutting. To obtain good progressiveness, it is therefore advantageous to use two concentric springs R3 and R '3,; R3 is clamped, or of limited length, so as not to act at the start of the stroke of G, only R'3 being compressed and causing a progressive closing of the blades for a sufficiently long stroke of G; R3 acts only at the end of the stroke and gives the maximum operating pressure of the pruning shears.

- c - Lorsqu'on relâche la gâchette G on diminue la force exercée par R3
(et éventuellement R'3) et K se déplace vers la gauche mettant en
cammunication l'intérieur du cylindre C avec l'air extérieur par
le chemin C, I2, E2, O. Un relâchement progressif de G provoque
une ouverture progressive des lames car, lorsque la pression diminue
dans E2 le piston revient vers, la droite et le joint J1 ferme le
passage 0 par où s'évacue l'air ; pour continuer à ouvrir les lames
il faut, alors relâcher un peu plus la gâchette G.- c - When the trigger G is released, the force exerted by R3 is reduced
(and possibly R'3) and K moves to the left putting in
cammunication inside cylinder C with outside air through
the path C, I2, E2, O. A gradual relaxation of G causes
progressive opening of the blades because, when the pressure decreases
in E2 the piston returns to, the right and the seal J1 closes the
passage 0 through which the air is evacuated; to continue opening the blades
it is necessary, then to release a little more the trigger G.

La figure 6 représente un agencement de l'intérieur du cylindre permettant de ne mettre l'intérieur du cylindre en cammunication avec l'orifice I2 que jusqu'au moment où les lames du sécateur sont fermées (en fin de course du piston). FIG. 6 represents an arrangement of the interior of the cylinder making it possible to put the interior of the cylinder in communication with the orifice I2 only until the blades of the pruning shears are closed (at the end of the piston stroke).

C6 : parois du cylindre principal
P6, Q6 : ensemble piston et tige agissant sur les lames du sécateur et en
assurant - la fermeture lorsqu'il se déplace vers le haut sous l'effet
de la pression dans l'espace E6
R6 : ressort de rappel permettant la réouverture des lames lorsqu'il n'y
a pas de surpression dans ltespace E6. C6: walls of the main cylinder
P6, Q6: piston and rod assembly acting on the pruning shears and
ensuring - the closure when it moves upwards under the effect
pressure in space E6
R6: return spring allowing the reopening of the blades when there is
there is no overpressure in space E6.

T6 : conduit d'air comprimé dont l'intérieur est en communication avec
l'espace E2 de la figure 3 par l'orifice 12
E7 : espace cylindrique en communication avec l'espace E6 sauf lorsque
le joint 56 appuie sur le rebord L6
J6 : joint solidaire de T6
J7 : joint coulissant
K6 : cabale éventuelle
Au repos le piston P6 est en position basse et E7 en communication avec
E6.T6: compressed air duct, the interior of which is in communication with
the space E2 of FIG. 3 through the orifice 12
E7: cylindrical space in communication with space E6 except when
the seal 56 presses on the edge L6
J6: T6 joint
J7: sliding joint
K6: possible cabal
At rest the piston P6 is in the low position and E7 in communication with
E6.

Lorsqu'on appuie suffisamment sur la gâchette l'air est injecté suivant le chemin I2, T6, E7 dans l'espace E6. Le piston est repoussé vers le haut sous lteffet de la pression agissant sur le piston P6 et sur la surface S6. When the trigger is pressed enough the air is injected along the path I2, T6, E7 into space E6. The piston is pushed upwards under the effect of the pressure acting on the piston P6 and on the surface S6.

Les lames du sécateur, actionnées par Q6, se ferment. Le joint J6 vient s'appuyer sur L6 lorsque les lames sont fermées. L'entrée d'air comprimé dans 56 est alors interrompue. il n'a donc été utilisé que la quantité d'air nécessaire à la fermeture des lames et ceci quelque soit la résistance à la coupe qui s opposait à la fermeture des lames. The secateurs blades, activated by Q6, close. The J6 seal comes to rest on L6 when the blades are closed. The entry of compressed air into 56 is then interrupted. it was therefore used only the amount of air necessary for closing the blades and this whatever the cut resistance which opposed the closing of the blades.

Lorsqu'on relache la gâchette, l'air comprimé contenu dans l'espace E7 est rejeté à l'extérieur et la pression agissant sur la surface S6 diminue, mais la pression régnant dans ltespace E6 continue à agir sur le piston P6 et maintient donc celui-ci en position haute. Pour palier à cet inconvénient le joint J6 est réalisé en matière souple de sorte que le passage de l'air soit bloqué dans le sens E7, E6 lorsque le piston est en position haute, mais pas dans le sens E6, E7 lorsqu'il y a une surpression dans l'espace E6. Cet agencement permet aux lames de s'ouvrir lorsque I2 est mis en communication avec l'air extérieur. When the trigger is released, the compressed air contained in the space E7 is discharged to the outside and the pressure acting on the surface S6 decreases, but the pressure prevailing in the space E6 continues to act on the piston P6 and therefore maintains this one in the high position. To overcome this drawback, the seal J6 is made of flexible material so that the passage of air is blocked in the direction E7, E6 when the piston is in the high position, but not in the direction E6, E7 when there has an overpressure in space E6. This arrangement allows the blades to open when I2 is placed in communication with the outside air.

Une calle K6 peut être mise en place lorsqu'on a que des coupes de petits rameaux à faire tebourgeonnement par exemple). Cette calle limite l'ouverture des lames du sécateur mais économise la quantité d'air à injecter dans le cylindre pour obtenir la fermeture des lames. A calle K6 can be put in place when you only have cuts of small twigs to make budding for example). This calle limits the opening of the pruner blades but saves the amount of air to be injected into the cylinder to close the blades.

Claims

RE \ ENDICATIONS

1) System usable for pneumatic pruning of trees or vines and comprising the following characteristics reducing the consumption of compressed air by improving the maneuverability of the pruning shears

a) presence of a regulator near the user of the pruning shears

b) trigger system incorporating a pressure regulator and providing pressure

depending on the triggering of the trigger, and therefore,

among other things, a progressive closing of the blades

c) seal system stopping the injection of compressed air into the cylinder

as soon as the pruning shears are closed

removable

d) calle / bottom of the cylinder that can be put in place to reduce

the opening of the blades and the volume of the cylinder to be filled with compressed air

2) Disposinp according to claim l characterized in that

let air pass inside the cylinder towards the trigger when there is an overpressure in the cylinder but not in the other direction

3) Device according to claim 1 characterized in that quele atr * n-

deur is portable and connected directly to the compressed air tank by a long flexible hose and in that it includes a quick adjustment system and / or a closable short circuit allowing to use the maximum of the pressure available for cuts difficult

4) Device according to ----- claim 1 characterized in that the trigger does not act directly on the compressed air introduction circuit but by a trigger piston provided with seals and connected to the trigger by a spring

5) Device according to claim 4 characterized in that the trigger piston allows the compressed air to pass to the main cylinder only up to a certain pressure determined by the depression of the trigger, and that beyond this pressure the trigger piston closes the passage for the introduction of compressed air by reaction of the pressure on the trigger piston

6) Device according to claim 5 characterized in that the trigger piston is subjected to the reaction of a second spring adjustable externally and for adjusting the sensitivity of the trigger

7) Device according to claim 4 characterized by the presence

a second very flexible spring concentric with the first and acting alone during part of the stroke of the trigger corresponding to the progressive closing of the blades.