FR2991211A1 - Mecanisme de percussion de machine-outil a main - Google Patents

Abstract

Mécanisme de percussion de machine-outil comportant au moins un percuteur (12a, 12b) et au moins une unité d'amortissement de percussion A (14a, 14b) pour amortir une percussion A du percuteur (12a, 12b). L'unité d'amortissement de percussion A (14a, 14b) permet un amortissement à plusieurs niveaux.

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un mécanisme de percussion de machine-outil à main comportant au moins un percuteur et au moins une unité d'amortissement de percussion A pour amortir la percussion du percuteur. L'invention se rapporte également à un perforateur équipé d'un tel mécanisme. Etat de la technique On connaît déjà de tels mécanismes de percussion de machine-outil à main ou de perforateur comportant un percuteur et une unité d'amortissement de percussion A pour amortir la percussion. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un mécanisme de per- cussion du type défini ci-dessus caractérisé en ce que l'unité d'amortissement de percussion A permet un amortissement à plusieurs niveaux. L'expression « prévu pour » utilisée dans la description, signifie que le moyen est notamment conçut spécialement et/ou est équipé spécialement.

L'expression « percuteur » désigne en particulier un com- posant permettant de transmettre une impulsion de percussion à un autre composant d'un mécanisme de percussion de machine-outil à main en particulier un goujon de percussion dans un élément de guidage, notamment dans le tube de percussion et/ou le piston avant. De façon préférentielle, le percuteur génère une impulsion de percussion ou de frappe par une poussée ou pression notamment la pression de l'air générée par un piston guidé dans l'élément de guidage. L'expression « tube de percussion » désigne notamment un tube dans lequel se déplace un percuteur dans une direction principale de fonc- tionnement. Dans au moins un état de fonctionnement, il s'établit dans le tube de percussion une pression pneumatique qui accélère le percuteur dans cet état de fonctionnement. L'expression « direction principale d'action ou de fonctionnement » désigne la direction dans laquelle l'utilisateur déplace la machine pour travailler. De façon préférentielle, la direction principale de travail est parallèle à la direction de percussion du percuteur. L'expression « unité d'amortissement de percussion A » désigne notamment une unité qui amortit l'énergie de percussion d'une chaîne de percussion, notamment l'énergie d'une percussion A. L'expression « percussion A » désigne notamment une percussion de la chaîne de percussion exercée sur l'outil du mécanisme de percussion de la machine-outil portative. La percussion A se produit lorsque le mécanisme de percussion de la machine-outil portative passe de son état de fonctionnement en percussion à son état de fonctionne- ment à vide, notamment dans le cas d'un perforateur. Le passage de l'état de fonctionnement à percussion l'état de fonctionnement à vide du mécanisme de percussion de la machine-outil portative se produit lorsqu'on dégage le mécanisme de percussion de l'ouvrage que l'on travaille.

En particulier lorsque le mécanisme de percussion est dans son état de fonctionnement à vide, la chaîne de percussion du mécanisme est accélérée dans la direction principale de travail. Le mécanisme d'amortissement de la percussion A est destinée à amortir la chaîne de percussion accélérée lors du choc de l'outil entraîné par le mécanisme de percussion. L'expression « chaîne de percussion » désigne une chaîne cinématique comprenant le percuteur, le goujon de percussion et la commande de marche à vide ainsi que l'outil installé dans le mécanisme. Selon l'invention, l'unité d'amortissement de percussion A permet un amortissement à plusieurs niveaux. En particulier, l'unité d'amortissement de percussion A présente dans au moins un état de fonctionnement au moins deux intensités d'amortissement qui diffère essentiellement l'une de l'autre. L'expression « amortissement » signifie notamment la conversion d'une forme d'énergie en une autre forme d'énergie, différente. De façon préférentielle, l'amortissement transforme l'énergie cinétique en énergie élastique et/ou en énergie thermique. L'expression « amortissement à plusieurs niveaux » désigne notamment une succession chronologique d'au moins deux amortissement et notamment par l'amortissement à plusieurs niveaux. La chaîne de percus- Sion absorbe par au moins deux amortissements successifs, une forme d'énergie, notamment l'énergie cinétique et transforme l'énergie absorbée en une autre forme d'énergie, différente de celle-ci, notamment en une énergie élastique et/ou une énergie thermique. L'expression « intensité d'amortissement » désigne une grandeur caractéristique qui explicite les faits d'amortissement. En particulier, l'intensité d'amortissement assure la liaison de l'amplitude d'une forme d'énergie d'une unité, notamment d'une chaîne de percussion avant une percussion l'amplitude de la forme d'énergie de l'unité après la percussion. De façon préférentielle, l'intensité d'amortissement est considérée comme « forte », si le quotient de l'amplitude de l'unité après la percussion et de l'amplitude de l'unité avant la percussion est inférieure à 0,5 et de préférence, inférieure à 0,4 et d'une manière particulièrement préférentielle, inférieure à 0,3. Le fait qu'au moins une unité d'amortissement de percussion A dans au moins un état de fonctionnement présente au moins deux « intensités d'amortissement qui diffèrent au moins pour l'essentiel » signifie notamment que cette unité d'amortissement de percussion A dans un état de fonctionnement, présente au moins deux niveaux d'amortissement qui diffèrent de plus de 5 % et de préférence de plus de 10 % et notam- ment de plus de 20 %. La réalisation selon l'invention permet avanta- geusement d'assurer un amortissement efficace de la percussion A et de diminuer les contraintes générées par l'impulsion (choc) sur les différents composants et aussi sur l'utilisateur de la machine. En outre, la réalisation selon l'invention permet une meilleure adaptation de l'intensité d'amortissement. Suivant une autre caractéristique, l'unité d'amortissement de percussion A comporte au moins deux surfaces d'appui qui sont pour l'essentiel décalées au moins dans la direction axiale. En particulier, une seconde surface d'appui offre une intensité d'amortissement plus forte que la première surface d'appui. L'expression « surface d'appui » désigne notamment une surface d'un composant par laquelle ce composant entre en contact au moins partiel avec un autre composant. En particulier, la surface d'appui réalise une liaison par la forme entre un composant et un autre composant. De façon préférentielle, la surface d'appui sert d'appui à un premier de deux composants, sur un second composant qui est différent du premier composant. L'expression « liaison par la forme » désigne notamment des surface appliquées l'une contre l'autre de composants reliés par une liaison par la forme qui exerce une force d'accrochage ou de retenue agissant dans une direction normale aux surfaces. En parti- culier, les composants sont en prises géométriques. L'expression selon laquelle au moins deux surfaces d'appui sont « au moins essentiellement décalées » dans la direction axiale signifie en particulier qu'au moins les deux surfaces d'appui sont décalées dans la direction axiale de plus de 0,5 mm et de préférence de plus de 0,75 mm et d'une ma- nière particulièrement préférentielle de plus de 1 mm. Le développement selon l'invention permet avantageusement une meilleure adaptation de l'intensité d'amortissement. En particulier, la réalisation selon l'invention évite avantageusement qu'une rondelle d'appui ne rencontre brutalement un palier lisse. De façon préférentielle, les deux surfaces d'appui sont décalées au moins pour l'essentiel dans la direction radiale. L'expression selon laquelle les deux surfaces d'appui sont « décalées au moins pour l'essentiel » dans la direction radiale signifie notamment que lorsque les deux surfaces d'appui sont à une distance minimale, les deux surfaces d'appui sont en contact direct dans la direction radiale. Par exemple, on peut envisager que les deux surfaces d'appui ont dans la direction radiale une distance supérieure à 0,5 mm de préférence supérieure à 0,75 mm et notamment supérieure à 1 mm.

En particulier, les deux surfaces d'appui sont disposées pour éviter un chevauchement de ces deux surfaces d'appui dans la direction radiale. La réalisation selon l'invention permet avantageusement de mieux accorder l'intensité d'amortissement. Suivant une autre caractéristique, l'unité d'amortissement de percussion A a essentiellement une forme annu- laire. L'expression selon laquelle « l'unité d'amortissement de percussion A » est au moins pour l'essentiel de forme annulaire signifie notamment que cette unité d'amortissement de percussion A a une forme annulaire sur plus de 50 % et de préférence sur plus de 75 % et notamment sur plus de 90 %. La réalisation selon l'invention permet d'avoir avantageu- sement une unité d'amortissement de percussion A symétrique, qui s'utilise de manière souple. Suivant une autre caractéristique, l'unité d'amortissement de percussion A est au moins pour l'essentiel réalisée en un élastomère. L'expression selon laquelle l'unité d'amortissement de percussion A est « au moins pour l'essentiel en un élastomère » signifie notamment que cette unité d'amortissement de percussion A est en un élastomère pour plus de 50 %, de préférence pour plus de 75 % et notamment pour plus de 90 %. La réalisation selon l'invention permet d'avoir avantageusement une unité d'amortissement de percussion A plus efficace et plus sure. Selon un autre développement de l'invention, le méca- nisme de percussion comporte une unité d'amortissement de percussion A de forme essentiellement annulaire et ayant au moins deux segments avec des épaisseurs de paroi essentiellement différentes dans la direction périphérique. L'expression « segment » désigne notamment une partie qui correspond au moins pour l'essentiel à une fraction d'une unité notamment de l'unité d'amortissement de percussion A et qui diffère d'un autre segment séparé du premier dans l'unité en se dis- tinguant par une caractéristique notamment une épaisseur de paroi. L'expression selon laquelle l'unité d'amortissement de percussion A comporte dans la direction périphérique au moins deux segments avec « des épaisseurs de paroi essentiellement différentes » signifie notamment que l'unité d'amortissement de percussion A présente dans la di- rection périphérique au moins deux segments dont l'épaisseur de paroi diffère de plus de 5 %, de préférence de plus de 10 % et notamment de plus de 20 %. La réalisation selon l'invention permet avantageusement un meilleur accord de l'intensité d'amortissement. Selon une autre caractéristique, au moins un segment parmi les deux segments forment dans au moins un état de fonction- nement au moins partiellement un canal de guidage permettant le passage d'un fluide. L'expression selon laquelle au moins un segment parmi au moins deux segments présentent au moins un état de fonctionnement qui « développe au moins en partie » un canal de guidage signifie notamment que ce segment forme au moins une partie d'au moins un canal de guidage. En particulier, le segment réalise au moins une limite latérale d'un canal de guidage. On peut par exemple envisager que le canal de guidage soit réalisé au moins pour l'essentiel dans au moins un segment en étant entouré au moins par un segment. En particulier, le canal de guidage est, pour l'essentiel, situé entre un seg- ment et un autre composant, notamment le boîtier du mécanisme de percussion et/ou le tube de percussion, si bien que le segment et le composant forment la limite latérale du canal de guidage. L'expression selon laquelle au moins un canal de guidage se trouve au moins pour l'essentiel à l'intérieur d'au moins un segment signifie notamment qu'au moins ce canal de guidage se trouve à plus de 50 % et de préférence plus de 75 % et notamment à plus de 90 % dans au moins ce segment. L'expression selon laquelle « au moins un canal de guidage » se trouve au moins pour l'essentiel entre au moins un segment et au moins un autre composant signifie notamment qu'au moins ce canal de guidage est à plus de 50 % et de préférence à plus de 75 % et notamment à plus de 90 % entre au moins un segment et au moins un autre composant. La réalisation selon l'invention permet avantageusement d'évacuer un fluide et ainsi d'éviter une montée en pression dans le mécanisme de percussion de la machine-outil à main. En particulier, la réalisation se- lon l'invention aboutit à un mécanisme de percussion fiable de la machine-outil à main. En outre, au moins un segment parmi au moins deux segments dans au moins un état de fonctionnement développe au moins partiellement un élément de fixation pour assurer la position d'au moins une unité d'amortissement de percussion A. en particulier, au moins ce segment et au moins l'élément de fixation sont réalisés en une seule pièce. L'expression « en une seule pièce » signifie notamment une liaison au moins par la matière, par exemple, par soudage, collage, surmoulage par injection et/ou tout autre procédé intéressant et/ou permettant avantageusement de mouler une pièce, comme par exemple une réalisation en une fonte et/ou une réalisation par un procédé d'injection à un ou plusieurs composants ou avantageusement à partir d'une ébauche unique. La réalisation selon l'invention permet avanta- geusement de garantir la position au moins de l'unité d'amortissement de percussion A et ainsi le fonctionnement de cette unité. Selon un autre développement, le mécanisme de percus- sion est installé dans une machine-outil portative. La réalisation selon l'invention aboutit à une machine fiable avec un mécanisme de percus- sion et un amortissement perfectionné de la percussion A. Dessins La présente invention sera décrite, ci-après, de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation de machines-outils porta- tives à percussion représentées dans les dessins annexés dans les- quels : - la figure 1 montre un perforateur équipé d'un mécanisme de percussion selon l'invention, - la figure 2 montre une vue en coupe longitudinale de deux états de fonctionnement du mécanisme de percussion selon l'invention, - la figure 3 est une section d'une unité d'amortissement de percussion A selon l'invention à l'état comprimé, - la figure 4 montre une variante d'une unité d'amortissement de percussion A selon l'invention, - la figure 5 est une coupe selon le plan 80-80 de la figure 3. Description de modes de réalisation La figure 1 montre un perforateur 76 équipé d'un méca- nisme de percussion 10a selon l'invention représenté schématiquement par un rectangle en pointillés. Le perforateur 76a comporte un boitier 78a en forme de pistolet dans lequel se trouve le mécanisme de percus- sion 10a selon l'invention. Le boitier 78a est équipé d'une poignée 80a avec l'élément d'actionnement 82a. Le perforateur 76a comporte en outre une poignée auxiliaire 84a pour faciliter la tenue du perforateur 76a.

La figure 2 montre une vue en coupe axiale du méca- nisme de percussion l0a selon l'invention dans deux états de fonctionnement ; le mécanisme comporte un percuteur 12a et une unité d'amortissement de percussion 14a pour amortir la percussion A du percuteur 12a ; l'unité d'amortissement de percussion A, 14a permet un amortissement à plusieurs niveaux. Comme les deux états de fonction- nement évoqués concernent des composants identiques, ceux-ci sont uniquement référencés dans l'un des états de fonctionnement. Les deux états de fonctionnement sont séparés l'un de l'autre par le plan passant par l'axe médian 38a. Selon la direction radiale 22a, au-dessus de l'axe médian 38a, on a représenté à l'état de fonctionnement à vide du méca- nisme de percussion l0a et en-dessous de cet axe 38a on a représenté l'état de frappe du mécanisme de percussion 10a. L'intérieur 42a d'un tube de percussion 44a loge une chaîne de percussion 54a composée du percuteur 12a et d'un goujon de percussion 40a. L'outil 72a est installé de façon à recevoir l'action de la chaîne de percussion 54a. la chaîne de percussion 54a est couplée à une unité de commande à vide 56a par un goujon d'entraînement 46a ou de façon à transmettre le mouvement de la chaîne de percussion 54a à l'unité de commande à vide 56a et réciproquement le mouvement d'unité de commande à vide 56a est transmis à la chaîne de percussion 54a. L'unité de commande à vide 56a comporte un manchon d'écartement 48a, une bague d'amortissement 50a et un manchon de commande 52a. L'unité de commande de marche à vide 56a est logé dans l'intervalle 58a entre le tube de percussion 44a et le boitier 60a du mécanisme de percussion. Le tube de percussion 44a s'appui par l'intermédiaire d'un premier anneau de fixation 62a, d'une rondelle d'appui 64a, de l'unité d'amortissement de frappe A, 14a, d'un palier lisse 66a et d'un second anneau de fixation 68a entre le boitier 60a du mécanisme de percussion. Pour assurer l'étanchéité du boîtier 60a du mécanisme de percussion, la zone avant du boitier 60a dans la direc- tion axiale 20a comporte des éléments d'étanchéité 70a. L'unité d'amortissement de percussion A, 14a présente deux surfaces d'appui 16a, 18a décalées dans la direction axiale 20a. Les deux surfaces d'appui 16a, 18a sont également décalées dans la direction radiale 22a. La figure 2 montre qu'à la fois dans l'état de fonc- tionnement avec frappe et l'état de fonctionnement à vide, l'unité d'amortissement de percussion A, 14a est en contact direct avec le palier lisse 66a par la surface d'appui 16a. Mais entre la surface d'appui 18a et le palier 66a, à la fois dans l'état de fonction avec frappe et l'état de fonctionnement à vide, il subsiste un intervalle libre pour éviter le contact direct. L'unité d'amortissement de percussion A, 14a a au moins pour l'essentiel une forme annulaire. De plus, l'unité d'amortissement de percussion A, 14a est au moins essentiellement réalisée en un élastomère.

Lorsqu'on dégage le perforateur selon l'invention équipé du mécanisme de percussion l0a de l'ouvrage, on passe de l'état de fonctionnement avec percussion à l'état de fonctionnement à vide. Au moment de ce passage de l'état de fonctionnement avec percussion à l'état de fonctionnement à vide, la chaîne de percussion 54a, l'unité de commande à vide 56a et l'outil 72a sont accélérées dans la direction axiale 20a et frappe contre le porte-outil 74a dans le tube de percussion 44a qui reçoit ainsi une impulsion. Cette impulsion (choc) déplace le tube de percussion 44a contre une force de déformation partiellement élastique de l'unité d'amortissement de percussion A, 14a dans la direc- ts tion axiale 20a. La surface d'appui 16a qui est en contact direct avec le palier 66a, amortit tout d'abord l'impulsion. Mais si cette impulsion (choc) est trop forte, l'unité d'amortissement de percussion A, 14a selon l'invention, assure l'amortissement de l'impulsion par la seconde surface d'appui 18a. 20 La figure 3 est une section de l'unité d'amortissement de percussion A, 14a selon l'invention à l'état comprimé. Dans cet état comprimé, la surface d'appui 18a vient en contact direct avec le palier lisse 66a et l'impulsion est amortie en plus par ce second niveau d'amortissement avec transfert de l'énergie d'amortissement dans le boi- 25 tier 60a du mécanisme de percussion. Cette réalisation de l'unité d'amortissement de percussion A, 14a évite avantageusement que la rondelle d'appui 64a ne frappe contre le palier lisse 66a. Les figures 4 et 5 montrent un autre exemple de réalisa- tion de l'invention et la description suivante ainsi que les dessins seront 30 limités pour l'essentiel aux différences entre les deux exemples de réali- sation dont les composants portent une référence numérique avec pour suffixe la lettre a dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 3 et la lettre b dans l'exemple de réalisation des figures 4 et 5. La figure 4 montre une variante avantageuse du méca- 35 nisme de percussion 10b équipée d'une unité d'amortissement de per- cussion A, 14b selon l'invention. L'unité d'amortissement de percussion A, 14b a une forme essentiellement annulaire avec, dans la direction périphérique 24b au moins deux segments 26b, 28b ayant pour l'essentiel des épaisseurs de paroi de différentes 30b et 32b (voir figure 5). Dans l'exemple de réalisation tel qu'il apparaît à la figure 5, l'unité d'amortissement de percussion A, 14b se compose en tout de huit segments 26b, 28b dont seulement deux sont munis de référence. Sur les huit segments 26b, 28b en tout, on a, à chaque fois, quatre segments 26b, 28b identiques de sorte que la description donnée, ci-après, se li- mitera aux seuls segments 26b, 28b, munis d'une référence. L'épaisseur de paroi 30b du segment 26b est inférieure à l'épaisseur de paroi 32b du segment 28b. Le segment 26b parmi les deux segments 26b, 28b forme dans un état de fonctionnement au moins un canal de guidage 34b pour permettre le passage d'un fluide.

En particulier, l'unité d'amortissement de percussion A, 14b permet par le canal de guidage 34b le passage du fluide à l'état comprimé de l'unité d'amortissement de percussion A, 14b. On évite ainsi avantageusement une montée en pression dans l'unité d'amortissement de percussion A, 14b. En particulier, le canal de guidage 34b permet le passage d'un lu- brifiant. En outre, le segment 26b, parmi les deux segments 26b, 28b constitue dans un état de fonctionnement, un élément de fixation 36b qui assure la position de l'unité d'amortissement de percussion A, 14b. Cela permet de garantir la position fonctionnelle des segments 26b, 28b et de simplifier le montage de ces segments 26b, 28b.25 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10b Mécanisme de percussion 12a Percuteur 14b Unité d'amortissement de percussion A 16a Surface d'appui 18a Surface d'appui 20a Direction axiale 22a Direction radiale 26b Segment 28b Segment 30b Epaisseur de paroi 32b Epaisseur de paroi 34b Canal de guidage 38a Axe 40a Goujon de percussion 42a Intérieur du tube de percussion 44a Tube de percussion 46a Goujon d'entraînement 48a Manchon d'écartement 50a Bague d'amortissement 52a Manchon de commande 54a Chaîne de percussion 56a Unité de commande de marche à vide 58a Intervalle 60a Boîtier du mécanisme de percussion 62a Anneau de fixation 64a Rondelle d'appui 66a Palier lisse 68a Anneau de fixation 70a Elément d'étanchéité 72a Outils 76a Perforateur 78a Boîtier de la machine 80a Poignée a Elément d'actionnement 84a Poignée supplémentaire 125

Claims (5)

1. REVENDICATIONS1°) Mécanisme de percussion de machine-outil comportant au moins un percuteur (12a, 12b) et au moins une unité d'amortissement de percussion A (14a, 14b) pour amortir une percussion A du percuteur (12a, 12b), caractérisé en ce que l'unité d'amortissement de percussion A (14a, 14b) permet un amortissement à plusieurs niveaux.
2. 2°) Mécanisme de percussion de machine-outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'amortissement de percussion A (14a, 14b) comporte au moins deux surfaces d'appui (16a, 18a ; 16b, 18b) qui sont au moins pour l'essentiel décalées dans la direction axiale (20a, 20b).
3. 3°) Mécanisme de percussion de machine-outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux surfaces d'appui (16a, 18a ; 16b, 18b) sont décalées au moins pour l'essentiel dans la direction radiale (22a, 22b).
4. 4°) Mécanisme de percussion de machine-outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'amortissement de frappe A (14a, 14b) a au moins une forme essentiellement annulaire.
5. 5°)Mécanisme de percussion de machine-outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'amortissement de percussion A (14a, 14b) est au moins réalisé pour l'essentiel en élastomère. 30 6°) Mécanisme de percussion de machine-outil à main selon le préambule de la revendication 1 et notamment l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 25l'unité d'amortissement de percussion A (14b) est pour l'essentiel au moins de forme annulaire et comporte au moins deux segments (26b, 28b) dans la direction périphérique (24b) qui ont des épaisseurs de paroi (30b, 32b) essentiellement différentes. 7°) Mécanisme de percussion de machine-outil à main selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' au moins un segment (26b) parmi deux segments (26b, 28b) forme dans au moins un état de fonctionnement, au moins en partie un canal de guidage (34b) permettant le passage d'un fluide. 8°) Mécanisme de percussion de machine-outil à main selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' un segment (26b) parmi les deux segments (26b, 28b) dans un état de fonctionnement développe au moins en partie un élément de fixation (36b) pour assurer la position de l'unité d'amortissement de percussion A (14b). 9°) Machine-outil à main équipée d'un mécanisme de percussion (10a, 10b) selon l'une des revendications 1 à 8.25