FR2938461A1 - Marteau anti-vibration - Google Patents

Abstract

Ce marteau pneumatique comprend un carter (12), des moyens de préhension du carter et une partie active vibrante (20) placée dans le carter. Il comprend en outre un dispositif d'amortissement des vibrations comprenant un support (202) et un élément d'amortissement interposé entre le support et les moyens de préhension, lesdits moyens de préhension étant montés déplaçables par rapport au support.

Description

B08-4272FR ODE/AR

Association régie par la loi 1901 dite : Institut National de Recherche et de Sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles (I.N.R.S.) Marteau anti-vibration Invention de : M. Joël BITSCH M. Richard POIROT M. Eric PARISOT Marteau anti-vibration

La présente invention concerne le domaine des petits marteaux pneumatiques. Ces marteaux sont des outils portatifs de faibles dimensions qui sont par exemple utilisés dans le domaine de la carrosserie pour marteler une tôle de manière plus rapide et plus facile qu'avec un marteau entièrement manuel. Pour l'utiliser, l'opérateur n'a en effet qu'à le maintenir dans le creux de la main et l'appliquer contre la surface à marteler. Le problème principal lié à l'utilisation de ces marteaux est qu'ils transmettent à la main des vibrations à des niveaux très élevés. Celles-ci ont à terme un impact substantiel sur la santé de l'opérateur.

I1 est donc souhaitable de disposer d'un marteau intégrant un système anti-vibrations. Malheureusement, les faibles dimensions de ces marteaux pneumatiques rendent difficile la transposition telle quelle d'un système anti-vibration utilisé par exemple dans les marteaux-piqueurs.

Par ailleurs, il peut être intéressant de proposer un système pouvant s'adapter à ce type de marteau pneumatique standard sans modification substantielle de ce marteau. En effet, les nouvelles réglementations en vigueur imposent désormais de limiter leur utilisation à quelques minutes consécutives pour un opérateur. Les marteaux pneumatiques actuels, bien qu'encore fonctionnels, ne permettent pas de satisfaire à ces obligations légales. I1 est déjà connu, de l'état de la technique, d'utiliser des systèmes anti-vibratoires pour des dispositifs portatifs. Mais ces systèmes sont néanmoins appliqués à des outils de grandes dimensions avec des contraintes différentes. Des exemples de ce type de système sont décrits dans les documents DE 4 124 574, GB 2 419 564, US 5 025 870, ou EP 1 221 359. I1 existe donc un besoin pour disposer d'un système antivibratoire pouvant équiper des marteaux conventionnels portatifs et pouvant amortir efficacement les vibrations engendrées lors du fonctionnement du marteau. Au vu de ce qui précède, l'invention a pour but de pallier les inconvénients des marteaux pneumatiques et, en particulier, de proposer un marteau pneumatique capable d'amortir efficacement les vibrations engendrées lors du fonctionnement. La présente invention a ainsi pour objet un marteau pneumatique comprenant un carter, des moyens de préhension du carter et une partie active vibrante placée dans le carter.

Selon une caractéristique générale de ce marteau, celui-ci comprend un dispositif d'amortissement des vibrations comprenant un support et un élément d'amortissement interposé entre le support et des moyens de préhension, les moyens de préhension étant montés déplaçables par rapport au support.

Dans les deux modes de réalisation de l'invention, l'élément d'amortissement comprend un ressort de compression. Selon un premier mode de réalisation, le marteau comprend un manche rapporté comprenant une première partie interne montée sur le carter et constituant ledit support et une deuxième partie externe de préhension montée avec jeu autour de la première partie. Par exemple, la première partie comprend une première extrémité fixée sur le carter et une deuxième extrémité opposée portant un connecteur de raccordement d'une source d'air comprimé pour le marteau.

La deuxième partie peut être montée pivotante autour de la première partie selon un axe de pivotement s'étendant transversalement par rapport à l'axe de vibrations. Avantageusement, l'axe de pivotement est disposé au voisinage de la deuxième extrémité, les moyens d'amortissement étant quant à eux, par exemple disposés au voisinage de la première extrémité. Par exemple, les moyens d'amortissement peuvent s'étendre parallèlement à l'axe des vibrations.

Dans un autre mode de réalisation, le support comprend une chemise dans laquelle est disposée la partie active vibrante, le carter étant monté coulissant autour de la chemise. Selon une autre caractéristique de ce mode de réalisation, la chemise comprend une clavette sur laquelle est monté un connecteur de raccordement d'une source d'air comprimé pour le marteau. Selon encore une autre caractéristique, les moyens de préhension sont formés par une zone de préhension du carter. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente un marteau pneumatique suivant l'état de la technique ; - la figure 2 représente un marteau pneumatique anti-vibratoire suivant un mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 3 représente un marteau pneumatique anti-vibratoire suivant un autre mode de réalisation. Considérant la figure 1, il y est représenté un marteau pneumatique suivant l'état de la technique.

Comme on le voit sur cette figure, le marteau, désigné par la référence numérique générale 10, comprend essentiellement un carter 12 en deux parties 14 et 16, fixées l'une sur l'autre au moyen de vis, telles que 18, ainsi qu'une partie active vibrante 20 placée dans un logement délimité par le carter 12. Le carter 12 comporte encore un connecteur 22 de raccordement d'une source d'air comprimé fixé par vissage dans un trou taraudé 24 pour alimenter le marteau pneumatique en air comprimé et actionner la partie vibrante 20. La partie supérieure 16 du carter 12 constitue une surface de préhension par laquelle l'opérateur tient le marteau pour l'appliquer contre une surface à traiter. Comme indiqué précédemment, ce type de marteau présente un certain nombre d'inconvénients, notamment en raison du fait que, en fonctionnement, les vibrations engendrées par la partie active vibrante se propagent dans la main de l'utilisateur et sont susceptibles, à la longue, de créer des lésions, de sorte que les nouvelles réglementations en vigueur n'autorisent plus l'utilisation de tels outils pendant des durées supérieures à quelques dizaines de minutes. On a représenté, sur la figure 2, un premier mode de réalisation d'un marteau pneumatique permettant de pallier ces inconvénients. Sur cette figure, des éléments identiques à ceux décrits précédemment en référence à la figure 1, portent les mêmes références numériques. Ainsi, ce marteau 10 comprend un carter 12 comprenant une partie inférieure 14 et une partie supérieure 16 fixées l'une sur l'autre au moyen de vis, telles que 18. Le carter 12 délimite intérieurement un logement dans lequel est montée une partie active vibrante 20 dont seule une portion est visible sur cette figure. La partie inférieure du carter 12 comporte encore un trou taraudé 24 dédié au raccordement d'une source d'alimentation en air comprimé, mais sur lequel vient se monter un dispositif d'amortissement des vibrations, désigné par la référence numérique générale 200. Comme on le voit sur la figure 2, dans ce premier mode de réalisation, le dispositif d'amortissement 200 constitue un manche en deux parties, et comporte une première partie intérieure 202 montée par vissage sur le marteau 10 et portant un connecteur 210 de raccordement d'une source d'air comprimé, et une deuxième partie de préhension 203 s'étendant avec jeu autour de la première partie. La première partie 202 est ainsi montée de manière fixe par rapport au carter 12. Elle a une forme globalement tubulaire et comporte une première extrémité proximale 211 pourvue extérieurement d'un filetage pour son montage dans le trou taraudé 24, et une deuxième extrémité distale 212 sur laquelle est monté le connecteur de raccordement 210.

Cette première partie 202 comporte intérieurement un passage axial 213 qui s'étend de la première extrémité 211 à la deuxième extrémité 212, pour l'alimentation du marteau 10 en air comprimé. La deuxième partie 203, quant à elle, a également une forme globalement tubulaire. Elle est montée de manière coaxiale à la première partie 202. Son diamètre est toutefois supérieur à celui de la première partie 202 de manière à autoriser une rotation entre la première partie et la deuxième partie. Ces première et deuxième parties sont toutefois reliées par une liaison mécanique autorisant une rotation de la première partie par rapport à la deuxième partie. Le dispositif d'amortissement comporte à cet effet un pivot 204 transversal, en considérant l'axe des vibrations de la partie active vibrante, de manière à autoriser une oscillation de la deuxième partie 203 par rapport à la première partie 202 autour de l'axe du pivot 204 lors du fonctionnement du marteau. Le dispositif d'amortissement 200 comporte encore un élément d'amortissement 214 disposé dans un logement 215, pratiqué dans la deuxième partie 203, et venant en appui contre la première partie 202. Plus particulièrement, comme on le voit sur la figure 2, l'élément d'amortissement est constitué par un ressort dont une extrémité est en appui contre le fond du logement 215 et dont l'extrémité opposée est en appui contre le fond d'un siège 216 pratiqué dans la première partie 202. On notera que le marteau pneumatique 10 est similaire au marteau décrit précédemment en référence à la figure 1 de sorte que le dispositif d'amortissement 200 se monte sur ce marteau sans modification des éléments constitutifs du marteau. Ainsi, pour monter le dispositif d'amortissement des vibrations, il convient simplement de dévisser le connecteur de raccordement 22 et de monter, aux lieu et place, le dispositif d'amortissement 200, par sa première extrémité proximale 211, et de brancher une source d'alimentation en air comprimé sur le connecteur 210 de raccordement. Le marteau s'utilise alors en saisissant manuellement la poignée constituée par la deuxième partie 203, les vibrations, engendrées lors du fonctionnement du marteau, étant amorties grâce à l'amortissement engendré par le montage oscillant de la poignée par rapport à la partie interne 202, et par la présence du ressort 214. On notera que le ressort 214 est un ressort de compression.

Sa raideur est choisie de telle manière qu'il assure un rôle de filtre mécanique pour réduire la transmission des vibrations à la main, tout en exerçant un effort suffisant sur le marteau pour assurer un travail correct. La raideur est définie en fonction de la masse du marteau et de la cadence de frappe pour obtenir un filtrage optimum de la vibration. Avantageusement la position de l'axe du pivot est déterminée pour obtenir un minimum de vibrations. Cette position coïncide avec l'endroit où le déplacement relatif, induit par les vibrations de la partie intérieure du manche par rapport à la partie extérieure du manche, est minimum. Ainsi, l'axe du pivot passe par le centre instantané de rotation de la deuxième partie 203 par rapport à la première partie 202 du manche. Considérant la figure 3, il y est représenté un marteau pneumatique suivant un autre mode de réalisation. Alors que dans l'exemple de réalisation décrit précédemment en référence à la figure 2, le marteau pneumatique est inchangé et reçoit, pour amortir les vibrations engendrées lors de son fonctionnement, un dispositif d'amortissement constituant une poignée rapportée venant se monter sur un trou taraudé dédié au montage d'un connecteur de raccordement d'une source d'alimentation en air comprimé, selon ce mode de réalisation, le marteau, bien que conservant sa partie active, est sensiblement modifié, en particulier en ce qui concerne son carter. En se référant à la figure 3, ce marteau pneumatique comporte également une partie active vibrante 20 disposée dans un carter 300 comprenant une partie inférieure 301 et une partie supérieure 302 constituant une zone de préhension destinée à être saisie manuellement par un utilisateur. Comme dans l'exemple de réalisation décrit précédemment, le boîtier, et en particulier la partie inférieure 301, délimite intérieurement un logement dans lequel vient se monter la partie active. La partie active 20 est constituée par une partie active d'un marteau conventionnel. Elle comporte en effet une tête 20 délimitant une surface de frappe externe et associée intérieurement à un ensemble moteur 26 destiné à entraîner en mouvement la tête 20 selon un déplacement alternatif de va-et-vient sous l'action de l'air comprimé délivré par une source d'alimentation correspondante.

La partie active, et en particulier l'ensemble moteur 26, est entourée d'une chemise 303, qui comporte essentiellement une enveloppe globalement cylindrique 304 dans laquelle vient se loger l'ensemble moteur 26 et un capot d'extrémité 305 monté sur une zone d'extrémité supérieure de l'enveloppe 304.

En partie médiane, l'enveloppe comporte une clavette 306 constituée par une tête radiale sur laquelle, extérieurement, vient se monter un connecteur 310 de raccordement d'une source d'alimentation en air comprimé et qui débouche, intérieurement, dans le volume interne de l'enveloppe 304 pour activer la partie active 20.

Dans le but d'autoriser un déplacement relatif entre l'enveloppe 304, et en particulier la tête 306 et la partie inférieure 301 du carter, la partie inférieure 301 du carter comporte une fente axiale F dans laquelle coulisse la tête 306. Ainsi, dans ce mode de réalisation, la partie active vibrante 20 est montée axialement déplaçable dans l'enveloppe 304, laquelle est également montée de manière axialement déplaçable dans le carter et, en particulier, dans la partie inférieure 301 du carter. L'enveloppe coulisse ici dans le carter et est donc montée dans ce dernier avec un minimum de frottements. En d'autres termes, l'enveloppe 304 est montée déplaçable suivant l'axe des vibrations de la partie active vibrante. Un élément d'amortissement, constitué par un ressort de compression 307, est disposé dans un logement pratiqué dans la surface interne de la partie supérieure 302 du carter et s'appuyant contre le capot 305 de l'enveloppe 304. Ainsi, comme dans l'exemple de réalisation décrit précédemment, les moyens de préhension du marteau pneumatique sont découplés de la partie active vibrante en utilisant un dispositif d'amortissement comprenant un élément d'amortissement intercalé entre la partie active vibrante et la zone de préhension du marteau. Alors que dans le premier mode de réalisation l'élément d'amortissement est intercalé entre la partie externe de la poignée, destinée à être saisie manuellement et la partie interne de la poignée, solidaire du carter dans lequel est placée la partie active vibrante, dans le deuxième mode de réalisation, l'élément d'amortissement est intercalé entre l'enveloppe de la partie active vibrante et le carter, en particulier la zone de préhension du carter.

Plus particulièrement, l'élément d'amortissement est intercalé entre un support pour les moyens de préhension du marteau et les moyens de préhension. On notera que le deuxième mode de réalisation est avantageux dans la mesure où ce marteau présente l'avantage de conserver la même ergonomie que l'outil standard tant en ce qui concerne sa prise en main que sur son poids. Dans les deux modes de réalisation, il a été constaté que les résultats des mesures de vibration comparatives entre l'outil standard et l'outil selon l'invention montrent que le facteur de réduction de l'intensité vibratoire est supérieur à trois. Mais on notera également que, dans ce mode de réalisation, le dispositif d'amortissement se monte sans modification substantielle du marteau.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Marteau pneumatique comprenant un carter (12 ; 300), des moyens de préhension du carter et une partie active vibrante (20) placée dans le carter, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'amortissement des vibrations comprenant un support (202 ; 303) et un élément d'amortissement (214; 307) interposé entre le support et les moyens de préhension, les moyens de préhension étant montés déplaçables par rapport au support.
2. 2. Marteau pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'amortissement comprend un ressort de compression.
3. 3. Marteau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un manche rapporté (200) comprenant une première partie interne (202) montée sur le carter et constituant ledit support et une deuxième partie externe (203) de préhension montée avec jeu autour de la première partie.
4. 4. Marteau selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première partie comprend une première extrémité (211) fixée sur le carter et une deuxième extrémité opposée (212) portant un connecteur (210) de raccordement d'une source d'air comprimé pour le marteau.
5. 5. Marteau selon la revendication 4, caractérisé en ce que la deuxième partie est montée pivotante autour de la première partie selon un axe de pivotement s'étendant transversalement par rapport à l'axe des vibrations.
6. 6. Marteau selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'axe de pivotement est disposé au voisinage de la deuxième extrémité.
7. 7. Marteau selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'amortissement sont disposés au voisinage de la première extrémité.
8. 8. Marteau selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'amortissement s'étendent parallèlement à l'axe des vibrations.
9. 9. Marteau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le support comprend une chemise (303) dans laquelle estdisposée la partie active vibrante (20), le carter étant monté coulissant autour de la chemise.
10. 10. Marteau selon la revendication 9, caractérisé en ce que la chemise (303) comprend une clavette (306) sur laquelle est monté un connecteur (310) de raccordement d'une source d'air comprimé pour le marteau.
11. 11. Marteau selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que les moyens de préhension sont formés par une zone de préhension du carter.