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OUTIL PNEUMATIQUE.
On sait que les outils pneumatiques travaillant par percussions, transmettent à l'ouvrier qui les manipule des vibrations très fatigantes.
Pour remédier à cet état de choses, on a déjà proposé, dans les marteaux piqueurs ou outils analogues fonctionnant à l'air comprimée de mon- ter coulissants l'un par rapport à l'autre la poignée de manoeuvre et le corps de l'outil et d'interposer entre ces organes un élément amortisseur tel qu'un ressort ou un matelas d'air comprimée
Dans des modes de réalisation connus de ce genre, on ménage entre les deux organes mobiles (poignée et corps) une chambre de dimensions réduites qui communique par un canal étroit avec la source d'air comprimée l'un des organes mobiles faisant office de cylindre et l'autre de piston.
Dans ces conditionslorsque ces deux organes mobiles se rapprochent, l'air contenu dans la chambre tend à retourner vers la source par le canal étroite ce qui produit un laminage qui amortit les vibrations. Toutefois, étant donné que la longueur de la chambre est faible lorsque les vibrations sont fortes ou lorsque l'effort exercé par l'ouvrier est trop intense, les or- ganes mobiles arrivent à se heurter et l'effet amortisseur est supprimée
On a tenté d'améliorer ce dispositif en faisant en sorte quee quels que soient les déplacements relatifs du piston et du cylindre, il subsiste toujours entre eux un certain volume d'air comprimé, l'amortisse- ment des fortes vibrations se faisant alors non plus par laminage, mais par compression élastique de cet airo
Les dispositifs amortisseurs du genre précité ne sont pas sa- tisfaisants car,
que l'amortissement se fasse par laminage de l'air dans le
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conduit étroit ou par compression de cet airdes réactions sont toujours transmises à la poignée et, partant, à l'ouvrier; par ailleurs, la latitu- de de déplacement relatif des organes mobiles est trop faible pour que l'a- mortissement soit efficace dans un domaine suffisant.
La présente invention a pour objet un outil à air comprimé, dans lequel l'amortissement n'est plus réalisé par laminage ou compression élastique d'un volume d'air pratiquement limité, mais par interposition entre le corps de l'outil et la poignée d'une masse d'air communiquant sans perte de charge appréciable avec une source de fluide comprimé, masse d'air qui est donc à pression constante. Grâce à ce dispositif, l'ouvrier qui tient la poignée n'a à exercer sur l'outil que la poussée nécessaire à l'équilibrage de la réaction constante due à la pression du fluide et, par conséquence, ne ressent aucune vibration.
Dans l'outil qui fait l'objet de la présente invention, la poignée comporte une chambre réunie par des canaux de grandes dimensions, donc en fait sans perte de charge, à une source d'air comprimé. Cet air est amené au corps de l'outil par un tube calibré dont la section totale est déterminée pour donner à la force qui tend à séparer le corps de l'ou- til de la poignée une valeur compatible avec l'effort moyen que l'ouvrier doit exercer sur la poignée lors du fonctionnement.
Cet agencement permet d'obtenir de grands déplacements rela- tifs de la poignée et du corps de l'outil, et assure un excellent amortis- sement ainsi qu'une grande souplesse de fonctionnement. Des moyens sont prévus pour réaliser l'étanchéité au droit du tube calibré, quel que soit le jeu que puisse prendre le corps de l'outil par rapport à la gaine soli- daire de la poignée et dans laquelle il est monté.
A cet effet, le tube calibré qui peut être soit solidaire du corps de l'outil ou de la poignée, soit monté avec un certain degré de li- berté par rapport à ces deux organes, est combiné soit avec des organes élastiques, soit avec des organes munis de surfaces de glissement planes ou sphériques agencées de manière à rester en contact les unes des autres quelle que soit l'orientation que puisse prendre le tube. Le tube calibré peut avantageusement être aménagé pour permettre la commande du passage de l'air vers le mécanisme moteur de l'outil, ce passage n'étant ouvert que si l'ouvrier exerce sur la poignée une poussée déterminée et, éventuelle- ment, pouvant être coupé si l'ouvrier appuie trop fort.
Cette disposition présente un double avantage. En effet, elle permet à 1'ouvrier de régler correctement le fonctionnement de son appa- reil et supprime pratiquement la marche à vide, ce qui, d'une part, augmen- te notablement le rendement et, d'autre part, permet un allègement sensible de l'outil par suppression des organes destinés à absorber la force vive du piston de l'outil lorsque ce dernier travaille à vide, organes que l'on peut remplacer par un simple dispositif de butée servant uniquement à empê- cher le pic ou organe analogue de se séaprer de l'outil lors des manipula- tions.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fige 1 est une coupe longitudinale schématique d'un mode de réalisation très simple d'un marteau piqueur conforme à l'invention.
Les figures 2 et 3 sont des vues analogues de marteaux piqueurs dans lesquels 1-'étanchéité au droit du tube calibré est réalisée par des organes montés élastiquement.
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La figure 4 est une coupe axiale partielle d'un marteau piqueur dans lequel le tube calibré commande l'arrêt à fond de course.
La figure 5 est une coupe axiale partielle d'un marteau piqueur dans lequel l'étanchéité du tube calibré, par rapport à la chemise dans la- quelle coulisse le corps du marteau, est assurée par des organes glissant les uns sur les autres et appliqués par la pression d'air comprimé.
La fig. 6 est une vue analogue d'un marteau piqueur dans lequel les organes d'étanchéité comportent un joint déformable.
La fige 7.est une vue en élévation avec coupe partielle d'un marteau dans lequel la pièce d'étanchéité s'appuie sur la partie correspon- dante de la gaine par une surface sphérique.
La fig. 8 est une coupe axiale partielle d'un marteau dans le- quel le tube réducteur de pression est non plus solidaire du corps de l'ou- til, mais de la gaine portant la poignée, l'étanchéité étant réalisée à l'aide d'organes s'appuyant les uns sur les autres par des surfaces sphé- riques.
La fige 9 est une coupe axiale partielle d'un marteau dans le- quel le tube réducteur de pression n'est solidaire ni du corps du marteau ni de la poignée, mais s'appuie sur cette dernière par des organes compor- tant un joint sphérique, l'étanchéité par rapport au marteau étant réalisée d'une manière analogue.
La fige 10 est également une coupe axiale partielle d'un mar- teau dans lequel le tube réducteur de pression coulissant élastiquement dans la gaine, est réuni au corps du marteau par l'intermédiaire de piè- ces d'étanchéité glissantes appliquées élastiquement sur ledit corps.
La fige 11 est une coupe axiale d'ensemble d'un marteau pi- queur conforme à l'invention.
Dans les divers modes de réalisation représentés sur le dessin, le corps 1 du marteau pneumatique, qui peut être de tout type connu, est monté dans une gaine cylindrique 2 solidaire de la poignée de manoeuvre 3.
Le corps 1 peut coulisser librement dans la gaine 2 et des moyens sont pré- vus pour l'empêcher de s'échapper de ladite gaine. On peut, à cet effet, comme on l'a représenté sur les figures 1 et 2, prévoir,à l'extrémité de la gaine par où sort le corps l' une partie 2a de plus faible diamètre, con- tre laquelle vient buter, en fin de course, un épaulement Il! du corps 1.
La gaine présente encore des trous 2b qui mettent en communication perma- nente avec l'atmosphère le cylindre dans lequel se déplace le corps. Na- turellement, la gaine 2.est réalisée en autant de parties qu'il le faut pour permettre le montage et le démontage du marteau piqueur.
On sait que lors du fonctionnement du marteau pneumatiquece dernier est soumis à de très fortes vibrations qui, si le corps était ri- gidement lié à la poignée, fatigueraient rapidement l'utilisateur.
Le montage qui fait l'objet de la présente invention permet d'éviter ce grave inconvénient. En effet, le corps 1, qui coulisse li- brement dans la gaine, est repoussé vers l'extérieur de cette dernière par l'air comprimé amené par des moyens appropriés, qui actionne son mécanisme moteur ; la pression de cet air comprimé étant pratiquement constante (5 à 7 kilogs par cm2 habituellement) l'ouvrier n'a plus qu'à exercer sur la poignée la pression constante nécessaire pour équilibrer la force constan- te due à l'air comprimé et est pratiquement soustrait à l'influence des vibrations.
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Afin que ce processus soit efficace, il faut prévoir pour le corps l, une latitude de déplacement suffisante pour que l'effet d'amortis- sement dû à la masse d'air joue à plein dans de larges limites.
En outre,en vue de réduire à la valeur convenable l'effort pra- tiquement constant que doit exercer l'ouvrier., il est nécessaire de limiter la section réelle sur laquelle l'air comprime agit pour repousser le corps.
Avec de l'air à 7 kilos par cm2, par exemple, cette section doit être de l'ordre de 2 à 5 cm2 pour les engins usuels.
Les divers modes de réalisation représentés sur le dessin sa- tisfont à ces conditions.
Sur la fige 1, la gaine 2, dans laquelle se déplace le corps 1, est prolongée par un col 4 au sommet duquel est fixée la poignée 3. Dans l'alésage central 5 du corps 1 est monté, vissé, par exemple, un tube ca- libré 6 qui, lorsque le corps 1 se déplace, coulisse dans le col 4. Le tu- be 6 est guidé, d'une part, par une collerette étanche 4a solidaire du col 4 et, d'autre part, par un bouchon 7 fixé à sa partie supérieure. Comme on peut le voir sur le dessin, la latitude de coulissement du corps 1 et du tube 6 est relativement grande, ce qui assure un domaine étendu d'amortis- sement .
Le tube 6 a,notamment, pour fin de limiter la section sur la- quelle agit l'air comprimé qui tend à repousser le corps hors de la gaine; dans le présent exemple, l'air comprimé est introduit par un ajutage 8 d'où il passe par des canaux 9 dans la chambre 10 limitée par le col 4, la poignée 3 et la collerette 4a. Le bouchon 7 comporte un certain nombre de canaux 7a livrant passage à l'air comprimé qui pénètre à 1,'intérieur du tube 6 par des lumières 6a pratiquées à la partie supérieure de ce der- nier. La section totale des canaux 7a et des lumières 6a est choisie suf- fisamment grande pour que les pertes de charge soient réduites au minimum.
De cette façon, la quasi-totalité de la pression de l'air agit, pour re- pousser le corps 1, sur une section qui est approximativement la section extérieure du tube 6.
Lorsque le marteau fonctionne le corps 1 subit des réactions variables et reste toujours soumis à l'action de la masse d'air comprimé située derrière lui, masse qui comporte non seulement l'air enfermé dans l'outil lui-même mais encore la masse d'air que contiennent les tuyaute- ries et la source d'air comprimé. Cette masse d'air étant importante et la latitude de déplacement offerte aux organes mobiles étant suffisante pour que, dans les conditions normales, aucun organe mobile ne vienne heurter la gaine 2 ou la'poignée 3, on se trouve dans des conditions idéa- les d'amortissement des vibrations etla gaine 2 ne joue que le rôle d'un organe de guidage.
Afin de parer aux conséquences de trop grands efforts exercés par l'ouvrier sur l'outil, on munit la face supérieure du-corps 1 d'un or- gane amortisseur constitué dans le présent exemple par une rondelle de caoutchouc 11 qui absorbe les chocs éventuels du corps contre la gaine, les chocs avertissent l'ouvrier qu'il appuie trop fort sur l'outil et l'in- citent à relâcher sa pression sur la poignée.
Outre ses fonctions de guidage et de limitation de la section utile offerte à l'air comprimé, le tube 6 sert également à la commande de l'outil pneumatique. En effet, lorsqu'aucune résistance ne s'exerce sur le pic 12 de l'outil, le corps 1 fait saillie au maximum hors de la gaine 2, et bute contre cette dernière. Dans ce cas, les lumières 6a sont masquées par la collerette 4a. L'air ne pénètre pas dans le mécanisme du marteau, et ce dernier ne fonction-ne pas. Lorsque l'ouvrier appuie le pic 12 sur la matière à défoncer, le corps remonte dans la gaine, les lumières 6a sont
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découvertes et le marteau se met à fonctionner.
Si pour une raison ou pour une autre la résistance exercée sur le pic 12 vient à céder le corps 1 est repoussé au maximum hors de la gaine, les lumières sont masquées à nouveau et le mécanisme s'arrête. Le marteau ne peut jamais fonctionner à vide ou même sous l'effet d'une poussée insuffisante de la part de l'ouvrier, ce qui entraîne une amélioration notable du rendement.
Le fonctionnement du mode de réalisation représenté sur la fig.2 est identique à celui que l'on vient de décrire en regard de la fig. 1.
Dans cet exemple, le col 4 est supprimé et les fonctions d'étanchéité de la collerette 4a sont dévolues à une collerette 13b d'un organe cylindrique
13 monté élastiquement sur-la gaine 2, par exemple, à l'aide d'une partie
13a en forme de disque intercalée entre deux coussins de caoutchouc 14 s'appuyant sur des épaulements 15 de la gaine. Dans ce mode de réalisation, l'étanchéité est assurée quel que soit le jeu que puisse prendre le corps 1 dans la gaine 2.
Le mode de réalisation de la fig. 3 concerne un outil pneuma- tique dans lequel le tube, guidé élastiquement par un organe tubulaire 13 comme dans l'exemple précédent, ne sert plus à commander le marteau. Dans ce cas, il faut prévoir un organe de commande qui peut être de tout type connu et que, par mesure de simplification, on n'a pas représenté. Sur la présente figure, l'amortissement des chocs provenant du trop grand en- foncement de la poignée est assuré par un ressort 16 fixé au corps 1, res- sort qui peut être prévu de façon à agir sur toute la course du corps ou, tout au moins, vers la fin de ladite course.
L'exemple de réalisation représenté sur la fig. 4 concerne un outil pneumatique dans lequel le tube 6 sert non seulement à commander l'arrêt du mécanisme lors de la marche à vide, mais encore à stopper ledit mécanisme lorsque l'ouvrier exerce une pression trop violente sur la poi- gnée 3. A cet effet, l'ajutage 8 d'amenée d'air comprimé n'est plus prévu, dans la poignée, en bout du tube 6, mais dans le col 4 de la gaine, en re- gard du tube 6. L'air comprimé, introduit par l'ajutage 8, pénètre dans une portion annulaire 17 de la chambre 10, limitée par deux portées 18 et
19 du col 4. Le tube 6 présente un certain nombre de lumières 6a.
Ce tube,guidé rigidement avec étanchéité dans les portées 18 et 19, est mon- té dans l'alésage 5 du corps 1 par l'intermédiaire d'un joint souple 20 en caoutchouc; par exemple. La face supérieure du corps 1 présente un ressort
16 agencé, ici, pour n'agir qu'en fin de course. Le fonctionnement du pré- sent dispositif est le suivant : à vide, le corps 1 occupe sa position li- mite extérieure et les lumières 6a lesplus proches de l'extrémité 6b du tu- be 6 sont masquées par la portée 19. Le mécanisme du marteau ne fonctionne donc pas. Lorsque l'ouvrier appuie sur la poignée 3, le corps 1 coulisse vers l'intérieur de la gaine, les lumières 6a sont découvertes et l'air pénètre dans le corps et actionne le mécanisme.
Si l'ouvrier exerce une pression trop grande, le tube 6 s'enfonce à fond dans le col 4 et les lu- mières 6a les plus proches du corps sont masquées par la portée 18, l'arri- vée d'air au corps 1 est coupée et le mécanisme s'arrête. Lorsque la pres- sion ou le choc diminue, sous l'influence du ressort 16 et de son poids, le corps 1 se déplace vers l'extérieur de la gaine et le fonctionnement re- prend. Le ressort 16 peut, naturellement comme dans l'exemple précédent, agir sur tout ou partie de la course du corps du marteau.
Dans les divers modes de réalisation représentés sur les figu- res 5 à 11, l'outil pneumatique, par exemple un marteau piqueur, comporte, comme dans les exemples précédents, une gaine 101 solidaire de la poignée
102, gaine dans laquelle coulisse le corps 103 de l'outil. L'air compri- mé qui arrive par l'ajutage 102a de la poignée est transmis au corps du marteau par le tube calibré 104.
Afin que l'outil pneumatique fonctionne correctement, il est
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indispensable que le guidage du tube 104 dans les divers organes qu'il tra- verse pour réunir l'intérieur du corps du marteau à la chambre 105 dans la- quelle arrive l'air, soit assuré avec une étanchéité rigoureuse ou tout au moins suffisante. Il faut en outre que ladite étanchéité soit assurée in- dépendamment du jeu que peut prendre le corps du marteau ou outil équivalent par rapport à la gaine.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 5, le tube 104, monté rigidement sur le corps 103 du marteau, traverse avec un jeu important une cloison transversale 106 montée dans la gaine, par exemple par serrage entre des épaulements appropriés de la partie inférieure 101a de ladite gaine dans laquelle coulisse le corps 103, et de la partie supérieure 101b qui porte la poignée, ces deux parties étant, par exemple, vissées l'une sur l'autre.
Le tube 104 coulisse sans jeu appréciable dans un manchon cy- lindrique 107 et l'étanchéité entre l'espace 105 déjà mentionné et l'espa- ce 108 situé au-dessus du marteau et réuni à l'atmosphère par des lumières 108a, est assurée au moyen d'aune pièce intermédiaire 109 qui comporte, d'une part, une surface plane 109a s'appliquant sur une surface correspon- dante 107a du manchon 107 et une face sphérique 109b épousant une face sphérique égale 106a de la paroi 106.
Le fonctionnement de l'outil pneumatique représenté sur la fig. 5 est le suivant :
Au repos, sous l'influence de la pression qui règne dans l'es- pace 105, le corps 103 est repoussé à fond hors de la gaine et l'épaulement 104a du tube 104 s'appuie sur la face supérieure du manchon 107, les lu- mières 104b et 104c du tube 104 étant masquées. Le mécanisme moteur du marteau,privé d'air comprimé, reste immobile. Lorsque l'ouvrier appuyant sur la poignée applique le marteau sur la partie à travailler, le corps du marteau pénètre dans la gaine et le tube 104 coulisse à travers le man- chon 107 qui, lui, reste appliqué par la pression sur la paroi 106 par l'intermédiaire de la pièce 109. On peut au besoin associer au manchon 107 un ressort qui le maintient appliqué.
Les lumières 104b et 104c sont démasquées comme on le décrira ultérieurement avec plus de détail en re- gard de la figure 11 et l'outil fonctionne.
Quel que soit le jeu qui puisse exister entre le corps 103 de l'outil et la gaine 101, en d'autres termes quelle que soit l'inclinaison que puisse prendre le tube 104 par rapport à la paroi 106, une étanchéité rigoureuse est assurée entre les espaces 105 et 108 du fait du glissement les unes sur-les autres des surfaces 107a-109a et 109b-106a. Il est évi- dent que l'on pourrait obtenir le même résultat en ménageant les surfaces sphériques entre les pièces 107 et 109 et les surfaces planes entre les pièces 106 et 109 ou en utilisant deux séries de surfaces sphériques.
Sur la fig. 6, le tube 104 est également solidaire du corps 103 de l'outil. Il traverse encore avec jeu une cloison 106 montée, comme dans l'exemple précédent, entre les pièces 101a et 101b de la gaine 101 et coulisse toujours dans un manchon cylindrique 107. Dans le présent exem-' ple, l'étanchéité n'est plus assurée totalement par glissement mais par la combinaison, avec la pièce 109 qui porte toujours par sa face 109a plane ou sphérique sur la face correspondante 107a du manchon 7, d'un joint élastique 110 constitué, soit comme dans l'exemple représenté par un anneau de caoutchouc, soit par un ressort à membrane.
Il est à remarquer que l'on pourrait supprimer la pièce 109 en agençant le joint 110 de façon qu'il puisse permettre' soit par glissement, soit par déformation, un déplacement suffisant du manchon 107. Le fonctionnement de l'exemple représenté sur la fig. 6 est analogue à celui que l'on a décrit en regard de la fige 5.
Dans la variante que représente la fig. 7, et qui comporte tou- jours un tube 104 rigidement lié au corps 103 du marteau, l'étanchéité en-
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tre les espaces 105 et 108 est assurée non plus rigoureusement, mais.d'une manière à la rigueur suffisante, par simple glissement entre les.faces cor- respondantes 106a et 107a de la paroi 106 et du manchon 107,faces auxquel- les on donne la forme d'un plan ou d'une sphère de grand rayon, une bonne solution étant une sphère dont le centre 0 est situé en un point qui corres- pond approximativement au centre moyen d'oscillation du corps du marteau.
Le fonctionnement de cette variante est également le même que ceux que l'on a déjà décrits en regard des figures 5 et 6.
Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 8 à 10, le tube 104 n'est plus rigidement lié au corps 103 du marteau.
Sur la fig. 8, le tube 104 est solidaire de la partie 101b de la gaine qui porte la poignée 102. Il pénètre dans le corps 103 du marteau par l'intermédiaire d'un dispositif de guidage et d'étanchéité qui compor- te un manchon 111 dans lequel le tube 104 coulisse sans jeu appréciable, manchon dont la tête 111a s'appuie par une portée sphérique lllb sur une rondelle intermédiaire 112 munie d'une surface d'appui 112a correspon- dante, rondelle qui à son tour repose par une autre surface sphérique 112b sur une bague 113 bloquée, par une rondelle filetée 114, sur le corps 103.
L'extrémité intérieure du tube 104 est également munie de l'épaulement 104a et de lumières 104b. Le fonctionnement de ce mode de réalisation est éga- lement analogue à ceux que l'on a déjà décrits, le manchon 111 étant main- tenu appliqué contre la pièce 112 par la différence de pression qui existe entre l'espace 115 intérieur au corps du marteau et l'espace 108 relié à l'atmosphère par les lumières 108a.
Sur la fig. 9, le tube 104 n'est plus solidaire d'aucune des parties de l'outil, mais est monté, d'une part, par l'intermédiaire d'un joint à rotule 116 sur une paroi appropriée 106 intercalée entre les par- ties 101a et 101b de la gaine et, à son autre extrémité, dans un manchon de guidage 111 aménagé également en forme de rotule et s'appuyant sur'une bague 113 bloquée sur le corps 103 du marteau par un anneau fileté 114.
Le fonctionnement est également analogue à ceux que l'on a dé- crits, la pression dans l'espace 105 appliquant la rotule 116 contre la portée sphérique 106a de la paroi 106 et la pression dans l'espace 115 appliquant le manchon 111 sur son siège.
Sur la fig. 10, le tube 104 est guidé dans un manchon 117 monté dans la partie 101b de la gaine, de préférence par l'intermédiaire d'un anneau de caoutchouc 118 qui assure l'étanchéité entre les espaces 105 et 108. Ce tube est réuni au corps 103 du marteau, dans lequel il s'appuie sous l'action d'un ressort 119, par une rotule 120 agissant sur une bague 121 comportant, d'une part, une portée sphérique 121a et, d'autre part, une face plane 121b par laquelle elle peut glisser sur.un épaulement plan 122 du corps du marteau. Le fonctionnement de l'appareil est encore le même que celui des modes de réalisation précédents.
La fig. 11 représente un mode de-réalisation d'ensemble du mar- teau piqueur, comportant divers perfectionnements, en combinaison avec le dispositif d'amortissement élastique précédemment décrite Dans ce mode de réalisation, on retrouve encore la gaine 101 comportant la partie supé- rieure 101b solidaire de la poignée 102 et la partie inférieure 101a dans laquelle coulisse le corps 103 du marteau. L'air arrive au corps 103 par le tube calibré 104 terminé par l'épaulement 104a et présentant les lumiè- res 104b et 104c. Le tube 104 est guidé dans un manchon 123 reposant par une portée sphérique 123a sur une portée correspondante 124a d'une bague de glissement 124 qui, à son tour $'appuie par une face plane 124b sur une paroi 106, montée entre les pièces lola et 101b de la gaine.
Dans la face supérieure du manchon 123 est pratiquée une rainure annulaire 123b de di- mensions correspondant à celles de l'épaulement 104a du tube 104. Grâce à
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cette disposition, à l'arrêt, dès que la pression exercée par l'ouvrier sur la poignée 102 devient insuffisante, l'étanchéité entre les espaces 105 et 108 est totale du fait de l'application de l'épaùlement 104a sur le fond de la rainure 123b.
En outre la rainure annulaire 123b, dans laquelle l'épaulement 104a vient jouer le rôle de piston, assure, lorsque le pic du marteau ne rencontre plus d'obstacle, un amortissement du choc qui pourrait se produi- re entre l'épaulement 104a et la pièce 123, par utilisation du coussin d'air subsistant dans la rainure 123b. Le léger jeu qui existe entre la rainure et l'épaulement permet d'ailleurs une évacuation lente de cet air, ce qui fait qu'au bout de peu de temps l'on obtient l'étanchéité parfaite dont on a parlé ci-dessus.
Comme on a déjà pu le remarquer en examinant les figures 5, 6 et 10, le tube 104 présente des lumières 104b et 104c de dimensions diffé- rentes et dont la signification va être donnée ci-après. Les dimensions de ces lumières qui ici sont au nombre de deux mais dont on pourrait pré- voir un plus grand nombre, vont en croissant à partir de l'extrémité libre du tube 104a, ce qui permet d'obtenir une ou plusieurs positions de ralen- ti avant la marche à pleine puissance, par découvrement successif des trous 104c et 104b, et, en outre, .par étranglement en début de course de l'arri- vée d'air entre l'épaulement 104a et la pièce 123.
Le cylindre 10'la de la gaine, dans lequel coulisse le corps 103 du marteau, présente, à sa partie médiane, une large chambre annulaire 125 réunie à l'atmosphére par des fenêtres 125a, chambre dans laquelle, en fonctionnement, sont situées la ou les lumières 125b par lesquelles l'air moteur s'échappe du corps 103. Ces lumières 125b sont prévues à un niveau tel que, lorsque le marteau est au repos elles soient masquées par la par- tie correspondante du cylindre 101a, ce qui empêche l'introduction des souillures. dans le mécanisme moteur.
Par un aménagement convenable de la butée en fin de course in- térieure, on obtient un amortissement des chocs de fond de course. Dans le présent exemple, le manchon' 123 comporte un prolongement 123e sur lequel peut venir buter l'extrémité 103a du corps 103. Lorsque ce choc se produit, le manchon 123 se soulève et l'air comprimé pénètre dans l'espace 108 qui, à ce moment, n'est plus ou pratiquement plus en communication avec l'atmos- phère, les lumières 108a étant masquées par le corps du marteau.
Dans ces conditions, la pression à laquelle est soumis le corps du marteau est dé- terminée par la section de la chambre 106 et l'on obtient un palier de pres- sion nettement supérieur à la pression normale de fonctionnement et que l'ouvrier doit franchir avant de ressentir le choc. Ce palier a une valeur relativement élevée pour les outiles pneumatiques de construction courante et la présente disposition assure une protection efficace contre les chocs à fond de course.
Des variantes de ce dispositif sont représentées éga- lement sur les.figures 8 et 9 . Le pic ou outil analogue 126 du marteau est retenu, non pas, comme dans lés marteaux connus, par un organe solidaire du corps 103, mais par un capuchon 127 fixé au cylindre 101a de la gaine et contre lequel ce pic vient buter-par un épaulemement 126a. La queue 126b du pic est guidée dans un manchon 103b du corps 103. Cette disposition présente l'avantage de ménager une grande latitude de déplacement du pic en fonctionnement tout, en assurant la possibilité de rentrer au maximum ce pic à l'arrêt dans le corps du marteau. En outre, le risque de dévissage du capuchon 127 est réduit au minimum,puisque cet organe est soustrait aux vibrations.
Le corps 103 du marteau estconstitué par enveloppe exté- rieure 128 et une chemise intérieure 129 entre lesquelles est ménagé un passage annulaire 130 dans lequel se répand l'air moteur pour venir agir
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sous le piston. Ce passage annulaire est isolé de l'intérieur du tube 104 par des moyens connuspar exemple par soudure du collet 129a par lequel la chemise 129 s'appuie sur l'embouchure du tube 104, par interposition de garniture d'étanchéité, emboîtement du collet dans le tube, etc... Au som- met de la chemise 129 est ménagée une chambre annulaire 131 dans laquelle arrive l'air moteur et qui est réunie, d'une part, par les lumières'132 avec l'intérieur du corps du marteau et, d'autre part, par des lumières 133 avec le passage annulaire 130.
A la partie inférieure du marteau, le pas- sage 130 est réuni à l'intérieur du corps par des lumières 130a. Dans la chambre 131, est prévue une soupape 134 montée librement dans ladite cham- bre et constituée par un disque muni d'une ouverture 134a à sa partie cen- trale.
Le fonctionnement du mécanisme moteur ainsi décrit est le sui- vant :
A l'arrêt, on peu- supposer que le piston 135 est situé au bas de la chambre 136 du corps du marteau* L'épaulement 104a est engagé dans la rainure 123b. Lorsque l'ouvrier appuie le pic sur l'obstacle à défoncer, le pic s'enfonce dans le corps du marteau jusqu'à ce que son épaulement 126a vienne buter sur le manchon 103b le piston 135 dégageant alors les lumières 130a, puis le corps du marteau coulisse dans la gaine et l'air pénètre dans le mécanisme moteur d'abord modérément par la lumière 104c puis normalement par les lumières 104b et 104c.
La soupape 134 masque les lumières 132 et l'air empruntant le passage annulaire 130 soulève le pis- ton 135 qui, en fin de course, d'une part, comprime l'air contenu dans la chambre supérieure 136a située au-dessus de lui et, d'autre part, démasque les lumières d'échappement 126b, mettant ainsi la portion inférieure 136b de la chambre 136 en communication avec l'atmosphère. Sous l'action de la pression qui s'établit dans la chambre 136a, la soupape 134 se trouve sou- levée, masque les lumières 133 et démasque les lumières 132, par lesquel- les l'air s'engage dans la chambre 136a et chasse le piston sur le pic.
Dans sa course descendante, le piston démasque les lumières 125b, la sou- pape 134 s'applique alors sur les lumières 132, l'air passe dans le pas- sage annulaire 130 par les lumières 133 et le cycle recommence. Pour ar- rêter le marteau, il suffit de le soulever, le corps 103 coulisse alors à fond dans la gaine, les lumières 104c puis 104b sont masquées et l'arrivée d'air dans le mécanisme moteur est coupée.
On peut remarquer que le présent mode de construction du mar- teau assure une grande simplicité du fait que le corps 103 et la gaine 101 peuvent prendre, l'un par rapport à l'autre, n'importe quelle orientation autour de leur axe commun du fait de l'admission centrale par le tube 104 et de l'échappement annulaire dans la chambre 125. On peut donc réaliser ces pièces cylindriques et se dispenser de tout ergot d'orientation.
Toutefois, la présence d'organes d'orientation entre la gaine solidaire de la poignée et l'outil ne gêne en rien l'application des dispositifs d'amortissement décrits ci-dessus.
En ce'qui concerne le fonctionnement'des outils pneumatiques réalisés selon l'invention, l'expérience montre que l'on obtient de bons résultats lorsque la masse m des organes solidaires de la poignée n'est pas trop petite par rapport à la masse m1 du corps du marteau et des orga- nes qui lui sont reliés. A titre d'exemple, on peut indiquer que l'on ob- tient un excellent amortissement lorsque le rapport de m2 à M = m1 + m est compris entre environ 0,3 et 0,7.
Pour évaluer la force d'enfoncement de la poignée, il faut te- nir compte de la moyenne dans le temps des forces exercées sur l'outil (pic par exemple), forces qui sont dues aux percussions et aux pressions, ainsi
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que du poids du corps du marteau proprement dit. Pratiquement, on calibre le tùbe d'alimentation de telle-sorte que le corps puisse être toujours suffisamment enfoncé dans la gaine pour que le fonctionnement soit satis- faisant dans tous les cas. Naturellement, la section utile du tube limi- teur de pression peut varier selon les caractéristiques du marteau.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au dispositif d'amortissement qui vient d'être décrit, notamment par substitu- tion de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Un outil pneumatique dans lequel le corps de l'outil et la poignée de manoeuvre sont montés coulissants l'un par rapport à l'autre caractérisé en ce que la poignée comporteune chambre réunie sans perte de charge appréciable à une source d'air comprimée l'air comprimé étant con- duit de ladite chambre., dans le corps de l'outil par un tube calibré dont la section extérieure est déterminée pour donner à la force qui tend à sé- parer la poignée du corps de l'outil une valeur compatible avec l'effort moyen que l'ouvrier doit exercer sur l'outil, en fonctionnement.
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PNEUMATIC TOOL.
We know that pneumatic tools working by percussion transmit very tiring vibrations to the worker who handles them.
To remedy this state of affairs, it has already been proposed, in jackhammers or similar tools operating with compressed air, to slide the operating handle and the body of the operating handle relative to each other. tool and to interpose between these members a damping element such as a spring or a compressed air mattress
In known embodiments of this type, between the two movable members (handle and body) is provided a chamber of reduced dimensions which communicates by a narrow channel with the source of compressed air, one of the movable members acting as a cylinder. and the other of piston.
Under these conditions, when these two moving parts come together, the air contained in the chamber tends to return to the source through the narrow channel, which produces a rolling which dampens the vibrations. However, given that the length of the chamber is small when the vibrations are strong or when the force exerted by the worker is too intense, the moving parts manage to collide and the damping effect is suppressed.
An attempt has been made to improve this device by ensuring that whatever the relative displacements of the piston and the cylinder, there always remains between them a certain volume of compressed air, the damping of strong vibrations then not taking place. more by rolling, but by elastic compression of this airo
The damping devices of the aforementioned type are not satisfactory because,
that the damping is done by rolling the air in the
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narrow duct or by compression of this air, reactions are always transmitted to the handle and hence to the worker; moreover, the latitu- de of relative displacement of the movable members is too low for the mortification to be effective in a sufficient range.
The present invention relates to a compressed air tool, in which the damping is no longer carried out by rolling or elastic compression of a practically limited volume of air, but by interposition between the body of the tool and the handle. a mass of air communicating without appreciable pressure drop with a source of compressed fluid, a mass of air which is therefore at constant pressure. Thanks to this device, the worker holding the handle only has to exert on the tool the thrust necessary to balance the constant reaction due to the pressure of the fluid and, consequently, does not feel any vibration.
In the tool which is the subject of the present invention, the handle comprises a chamber connected by large-dimension channels, therefore in fact without pressure drop, to a source of compressed air. This air is brought to the body of the tool by a calibrated tube, the total section of which is determined to give the force which tends to separate the body of the tool from the handle a value compatible with the average force that l The worker must exert on the handle during operation.
This arrangement makes it possible to obtain large relative displacements of the handle and of the body of the tool, and ensures excellent damping as well as great flexibility of operation. Means are provided to seal the calibrated tube, regardless of the play that the body of the tool may take with respect to the solid sheath of the handle and in which it is mounted.
For this purpose, the calibrated tube which can be either integral with the body of the tool or with the handle, or mounted with a certain degree of freedom with respect to these two members, is combined either with elastic members, or with members provided with planar or spherical sliding surfaces arranged so as to remain in contact with one another regardless of the orientation that the tube may take. The calibrated tube can advantageously be arranged to allow control of the passage of air towards the motor mechanism of the tool, this passage being open only if the worker exerts a determined thrust on the handle and, if necessary, can be cut if the worker presses too hard.
This arrangement has a double advantage. In fact, it allows the worker to correctly regulate the operation of his apparatus and practically eliminates idling, which, on the one hand, considerably increases the output and, on the other hand, allows a significant lightening of the tool by eliminating the members intended to absorb the force of the tool piston when the latter is working empty, members which can be replaced by a simple stop device serving only to prevent the pick or the like to separate from the tool during handling.
The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the text and from the drawing being, of course, part of said invention. .
The pin 1 is a schematic longitudinal section of a very simple embodiment of a jackhammer according to the invention.
Figures 2 and 3 are similar views of jackhammers in which 1-sealing to the right of the calibrated tube is achieved by elastically mounted members.
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FIG. 4 is a partial axial section of a jackhammer in which the calibrated tube controls the stop at the end of the stroke.
FIG. 5 is a partial axial section of a jackhammer in which the tightness of the calibrated tube, with respect to the jacket in which the body of the hammer slides, is ensured by members sliding on each other and applied by compressed air pressure.
Fig. 6 is a similar view of a jackhammer in which the sealing members comprise a deformable seal.
Fig. 7 is an elevational view with partial section of a hammer in which the sealing piece rests on the corresponding part of the sheath by a spherical surface.
Fig. 8 is a partial axial section of a hammer in which the pressure reducing tube is no longer integral with the body of the tool, but with the sheath carrying the handle, the sealing being achieved by means of Organs bearing on each other by spherical surfaces.
The pin 9 is a partial axial section of a hammer in which the pressure reducing tube is not integral with either the body of the hammer or the handle, but rests on the latter by members comprising a seal. spherical, sealing with respect to the hammer being produced in a similar manner.
The pin 10 is also a partial axial section of a hammer in which the pressure reducing tube sliding elastically in the sheath, is joined to the body of the hammer by means of sliding sealing parts elastically applied to said sheath. body.
The pin 11 is an overall axial section of a jackhammer according to the invention.
In the various embodiments shown in the drawing, the body 1 of the pneumatic hammer, which may be of any known type, is mounted in a cylindrical sheath 2 integral with the operating handle 3.
The body 1 can slide freely in the sheath 2 and means are provided to prevent it from escaping from said sheath. For this purpose, as has been shown in FIGS. 1 and 2, provision can be made at the end of the sheath through which the body exits a part 2a of smaller diameter, against which it abuts. , at the end of the race, a shoulder He! body 1.
The sheath also has holes 2b which place the cylinder in which the body moves in permanent communication with the atmosphere. Naturally, the sheath 2. is made in as many parts as necessary to allow the assembly and disassembly of the jackhammer.
It is known that during the operation of the pneumatic hammer, the latter is subjected to very strong vibrations which, if the body were rigidly linked to the handle, would quickly tire the user.
The assembly which is the subject of the present invention avoids this serious drawback. In fact, the body 1, which slides freely in the sheath, is pushed towards the outside of the latter by the compressed air supplied by suitable means, which actuates its motor mechanism; the pressure of this compressed air being practically constant (5 to 7 kilograms per cm2 usually) the worker only has to exert on the handle the constant pressure necessary to balance the constant force due to the compressed air and is practically immune to the influence of vibrations.
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In order for this process to be effective, sufficient latitude of displacement must be provided for the body 1 so that the damping effect due to the air mass is fully realized within wide limits.
Furthermore, in order to reduce to the proper value the practically constant force which the worker must exert, it is necessary to limit the actual section on which the compressed air acts to push the body back.
With air at 7 kilos per cm2, for example, this section must be of the order of 2 to 5 cm2 for conventional machines.
The various embodiments shown in the drawing satisfy these conditions.
On the rod 1, the sheath 2, in which the body 1 moves, is extended by a neck 4 at the top of which the handle is fixed 3. In the central bore 5 of the body 1 is mounted, screwed, for example, a calibrated tube 6 which, when the body 1 moves, slides in the neck 4. The tube 6 is guided, on the one hand, by a tight collar 4a integral with the neck 4 and, on the other hand, by a plug 7 fixed to its upper part. As can be seen in the drawing, the sliding latitude of the body 1 and of the tube 6 is relatively large, which ensures a wide range of damping.
The tube 6 has, in particular, for the purpose of limiting the section on which the compressed air acts which tends to push the body out of the sheath; in the present example, the compressed air is introduced through a nozzle 8 from which it passes through channels 9 into the chamber 10 limited by the neck 4, the handle 3 and the collar 4a. The stopper 7 has a certain number of channels 7a providing passage for the compressed air which penetrates inside the tube 6 by openings 6a made in the upper part of the latter. The total cross section of the channels 7a and of the openings 6a is chosen to be large enough so that the pressure drops are reduced to a minimum.
In this way, almost all of the air pressure acts, to push back the body 1, on a section which is approximately the outer section of the tube 6.
When the hammer operates, the body 1 undergoes variable reactions and always remains subject to the action of the mass of compressed air located behind it, a mass which comprises not only the air trapped in the tool itself but also the mass air in the piping and compressed air source. This air mass being large and the latitude of movement offered to the moving parts being sufficient so that, under normal conditions, no moving part comes into contact with the sheath 2 or the handle 3, we are in ideal conditions. vibration damping and the sheath 2 only plays the role of a guide member.
In order to avoid the consequences of too great a force exerted by the worker on the tool, the upper face of the body 1 is provided with a damping member constituted in the present example by a rubber washer 11 which absorbs the shocks. the body against the sheath, the shocks warn the worker that he is pressing too hard on the tool and prompt him to release his pressure on the handle.
In addition to its functions of guiding and limiting the useful section offered to the compressed air, the tube 6 also serves to control the pneumatic tool. Indeed, when no resistance is exerted on the peak 12 of the tool, the body 1 protrudes as far as possible out of the sheath 2, and abuts against the latter. In this case, the lights 6a are masked by the collar 4a. Air does not enter the hammer mechanism, and the hammer does not function. When the worker presses the peak 12 on the material to be knocked out, the body rises in the sheath, the slots 6a are
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discoveries and the hammer begins to operate.
If for one reason or another the resistance exerted on the peak 12 comes to give way, the body 1 is pushed as far as possible out of the sheath, the lights are again masked and the mechanism stops. The hammer can never operate empty or even under the effect of insufficient pressure on the part of the worker, which results in a noticeable improvement in efficiency.
The operation of the embodiment shown in FIG. 2 is identical to that which has just been described with reference to FIG. 1.
In this example, the neck 4 is omitted and the sealing functions of the collar 4a devolve on a collar 13b of a cylindrical member.
13 resiliently mounted on the sheath 2, for example, using a part
13a in the form of a disc interposed between two rubber cushions 14 resting on shoulders 15 of the sheath. In this embodiment, the seal is ensured regardless of the play that the body 1 may take in the sheath 2.
The embodiment of FIG. 3 relates to a pneumatic tool in which the tube, elastically guided by a tubular member 13 as in the previous example, is no longer used to control the hammer. In this case, it is necessary to provide a control member which can be of any known type and which, for the sake of simplification, has not been shown. In the present figure, the damping of the shocks resulting from the too great sinking of the handle is provided by a spring 16 fixed to the body 1, which spring can be provided so as to act on the entire stroke of the body or, at least towards the end of the said race.
The exemplary embodiment shown in FIG. 4 relates to a pneumatic tool in which the tube 6 serves not only to control the stopping of the mechanism during idling, but also to stop said mechanism when the worker exerts too much pressure on the handle 3. A For this purpose, the nozzle 8 for supplying compressed air is no longer provided, in the handle, at the end of the tube 6, but in the neck 4 of the sheath, facing the tube 6. The air compressed, introduced by the nozzle 8, enters an annular portion 17 of the chamber 10, limited by two bearing surfaces 18 and
19 of the neck 4. The tube 6 has a number of openings 6a.
This tube, guided rigidly with sealing in the surfaces 18 and 19, is mounted in the bore 5 of the body 1 by means of a flexible rubber seal 20; for example. The upper face of the body 1 has a spring
16 arranged here to act only at the end of the race. The operation of the present device is as follows: when empty, the body 1 occupies its outer limit position and the slots 6a closest to the end 6b of the tube 6 are masked by the bearing surface 19. The mechanism of the hammer therefore does not work. When the worker presses the handle 3, the body 1 slides towards the inside of the sheath, the openings 6a are exposed and the air enters the body and activates the mechanism.
If the worker exerts too much pressure, the tube 6 sinks fully into the neck 4 and the lights 6a closest to the body are masked by the bearing 18, the air entering the body 1 is cut off and the mechanism stops. When the pressure or shock decreases, under the influence of the spring 16 and its weight, the body 1 moves out of the sheath and operation resumes. The spring 16 can, naturally as in the previous example, act on all or part of the stroke of the body of the hammer.
In the various embodiments shown in FIGS. 5 to 11, the pneumatic tool, for example a jackhammer, comprises, as in the preceding examples, a sheath 101 integral with the handle.
102, sheath in which the body 103 of the tool slides. The compressed air which arrives through the nozzle 102a of the handle is transmitted to the body of the hammer through the calibrated tube 104.
In order for the air tool to function properly, it is
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essential that the guiding of the tube 104 in the various members which it passes through to join the interior of the body of the hammer to the chamber 105 in which the air arrives, be ensured with a rigorous or at least sufficient sealing . Said sealing must also be ensured independently of the play that the body of the hammer or equivalent tool may take with respect to the sheath.
In the embodiment shown in FIG. 5, the tube 104, mounted rigidly on the body 103 of the hammer, passes through a transverse partition 106 mounted in the sheath with a large clearance, for example by clamping between appropriate shoulders of the lower part 101a of said sheath in which the body slides. 103, and the upper part 101b which carries the handle, these two parts being, for example, screwed one on the other.
The tube 104 slides without appreciable play in a cylindrical sleeve 107 and the seal between the space 105 already mentioned and the space 108 located above the hammer and joined to the atmosphere by openings 108a, is ensured by means of an intermediate part 109 which comprises, on the one hand, a flat surface 109a applying to a corresponding surface 107a of the sleeve 107 and a spherical face 109b matching an equal spherical face 106a of the wall 106.
The operation of the pneumatic tool shown in FIG. 5 is the following:
At rest, under the influence of the pressure prevailing in the space 105, the body 103 is pushed completely out of the sheath and the shoulder 104a of the tube 104 rests on the upper face of the sleeve 107, the lights 104b and 104c of the tube 104 being masked. The hammer motor mechanism, deprived of compressed air, remains stationary. When the worker pressing the handle applies the hammer to the part to be worked, the body of the hammer enters the sheath and the tube 104 slides through the sleeve 107 which, for its part, remains applied by the pressure on the wall 106 via the part 109. If necessary, a spring can be associated with the sleeve 107 which keeps it applied.
Lights 104b and 104c are unmasked as will be described later in more detail with reference to Figure 11 and the tool operates.
Whatever play that may exist between the body 103 of the tool and the sheath 101, in other words whatever the inclination that the tube 104 may take relative to the wall 106, a rigorous seal is ensured. between spaces 105 and 108 due to the sliding over one another of surfaces 107a-109a and 109b-106a. Obviously, the same result could be obtained by providing the spherical surfaces between parts 107 and 109 and the planar surfaces between parts 106 and 109 or by using two series of spherical surfaces.
In fig. 6, the tube 104 is also integral with the body 103 of the tool. It still crosses with play a partition 106 mounted, as in the previous example, between the parts 101a and 101b of the sheath 101 and still slides in a cylindrical sleeve 107. In the present example, the seal is not no longer ensured completely by sliding but by the combination, with the part 109 which still bears by its flat or spherical face 109a on the corresponding face 107a of the sleeve 7, of an elastic seal 110 consisting, either as in the example shown by a rubber ring or by a diaphragm spring.
It should be noted that the part 109 could be omitted by arranging the seal 110 so that it can allow 'either by sliding or by deformation, a sufficient movement of the sleeve 107. The operation of the example shown in Figure fig. 6 is similar to that which has been described with regard to fig 5.
In the variant shown in FIG. 7, and which always comprises a tube 104 rigidly linked to the body 103 of the hammer, the sealing in-
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The spaces 105 and 108 are no longer rigorously ensured, but in a strictly sufficient manner, by simple sliding between the corresponding faces 106a and 107a of the wall 106 and of the sleeve 107, the faces to which they are gives the shape of a plane or a sphere of large radius, a good solution being a sphere whose center 0 is located at a point which corresponds approximately to the average center of oscillation of the body of the hammer.
The operation of this variant is also the same as those which have already been described with reference to FIGS. 5 and 6.
In the embodiments shown in Figures 8 to 10, the tube 104 is no longer rigidly linked to the body 103 of the hammer.
In fig. 8, the tube 104 is integral with the part 101b of the sheath which carries the handle 102. It enters the body 103 of the hammer by means of a guiding and sealing device which comprises a sleeve 111 in the hammer. in which the tube 104 slides without appreciable play, the sleeve of which the head 111a rests by a spherical bearing lllb on an intermediate washer 112 provided with a corresponding bearing surface 112a, a washer which in turn rests on another surface spherical 112b on a ring 113 locked, by a threaded washer 114, on the body 103.
The inner end of the tube 104 is also provided with the shoulder 104a and slots 104b. The operation of this embodiment is also similar to those which have already been described, the sleeve 111 being kept pressed against the part 112 by the pressure difference which exists between the space 115 inside the body of the device. hammer and space 108 connected to the atmosphere by lights 108a.
In fig. 9, the tube 104 is no longer secured to any of the parts of the tool, but is mounted, on the one hand, via a ball joint 116 on a suitable wall 106 interposed between the parts. ties 101a and 101b of the sheath and, at its other end, in a guide sleeve 111 also arranged in the shape of a ball joint and resting on a ring 113 blocked on the body 103 of the hammer by a threaded ring 114.
The operation is also similar to those which have been described, the pressure in the space 105 applying the ball 116 against the spherical surface 106a of the wall 106 and the pressure in the space 115 applying the sleeve 111 on its. seat.
In fig. 10, the tube 104 is guided in a sleeve 117 mounted in the part 101b of the sheath, preferably by means of a rubber ring 118 which seals between the spaces 105 and 108. This tube is joined to the body 103 of the hammer, in which it rests under the action of a spring 119, by a ball 120 acting on a ring 121 comprising, on the one hand, a spherical bearing surface 121a and, on the other hand, a face plane 121b by which it can slide on a plane shoulder 122 of the body of the hammer. The operation of the apparatus is still the same as that of the previous embodiments.
Fig. 11 shows an overall embodiment of the jackhammer, comprising various improvements, in combination with the elastic damping device described above. In this embodiment, there is also the sheath 101 comprising the upper part 101b integral with the handle 102 and the lower part 101a in which the body 103 of the hammer slides. The air arrives at the body 103 through the calibrated tube 104 terminated by the shoulder 104a and having the lights 104b and 104c. The tube 104 is guided in a sleeve 123 resting by a spherical bearing surface 123a on a corresponding bearing surface 124a of a sliding ring 124 which, in turn $ 'bears by a planar face 124b on a wall 106, mounted between the parts lola and 101b of the sheath.
In the upper face of the sleeve 123 is formed an annular groove 123b of dimensions corresponding to those of the shoulder 104a of the tube 104. Thanks to
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this arrangement, when stopped, as soon as the pressure exerted by the worker on the handle 102 becomes insufficient, the sealing between the spaces 105 and 108 is total due to the application of the shoulder 104a on the bottom of the groove 123b.
In addition, the annular groove 123b, in which the shoulder 104a acts as a piston, ensures, when the peak of the hammer no longer meets an obstacle, a damping of the shock which could occur between the shoulder 104a and the part 123, by using the air cushion remaining in the groove 123b. The slight play which exists between the groove and the shoulder also allows a slow evacuation of this air, which means that after a short time we obtain the perfect tightness mentioned above.
As has already been observed by examining FIGS. 5, 6 and 10, the tube 104 has openings 104b and 104c of different dimensions and the meaning of which will be given below. The dimensions of these openings, which here are two in number but of which one could foresee a greater number, increase from the free end of the tube 104a, which makes it possible to obtain one or more positions of slowdown. - ti before running at full power, by successive uncovering of holes 104c and 104b, and, in addition, by throttling at the start of the stroke of the air inlet between the shoulder 104a and the part 123.
The cylinder 10'la of the sheath, in which slides the body 103 of the hammer, has, at its middle part, a large annular chamber 125 joined to the atmosphere by windows 125a, chamber in which, in operation, the chamber is located. or the slots 125b through which the driving air escapes from the body 103. These slots 125b are provided at a level such that, when the hammer is at rest, they are masked by the corresponding part of the cylinder 101a, which prevents the introduction of defilements. in the motor mechanism.
By suitable arrangement of the stop at the internal end of travel, damping of end-of-travel impacts is obtained. In the present example, the sleeve 123 comprises an extension 123e on which the end 103a of the body 103 can abut. When this impact occurs, the sleeve 123 rises and the compressed air enters the space 108 which, at this time, it is no longer or practically no longer in communication with the atmosphere, the lights 108a being masked by the body of the hammer.
Under these conditions, the pressure to which the body of the hammer is subjected is determined by the section of the chamber 106 and a pressure level is obtained which is significantly higher than the normal operating pressure and which the worker must cross before feeling the shock. This bearing has a relatively high value for pneumatic tools of current construction and the present arrangement provides effective protection against full-stroke impact.
Variants of this device are also shown in Figures 8 and 9. The peak or similar tool 126 of the hammer is retained, not, as in known hammers, by a member integral with the body 103, but by a cap 127 fixed to the cylinder 101a of the sheath and against which this peak abuts by a shoulder 126a. The tail 126b of the peak is guided in a sleeve 103b of the body 103. This arrangement has the advantage of allowing a great latitude for the displacement of the peak in operation while ensuring the possibility of returning this peak to the maximum when stopped in the hammer body. In addition, the risk of unscrewing the cap 127 is reduced to a minimum, since this member is immune to vibrations.
The body 103 of the hammer is made up of an outer casing 128 and an inner jacket 129 between which is formed an annular passage 130 in which the driving air spreads to act.
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under the piston. This annular passage is isolated from the interior of the tube 104 by known means, for example by welding the collar 129a by which the sleeve 129 rests on the mouth of the tube 104, by interposing a sealing gasket, fitting the collar into the tube, etc ... At the top of the jacket 129 is formed an annular chamber 131 in which the motor air arrives and which is joined, on the one hand, by the slots' 132 with the interior of the body of the hammer and, on the other hand, by lights 133 with the annular passage 130.
At the lower part of the hammer, the passage 130 is joined inside the body by openings 130a. In chamber 131, there is provided a valve 134 mounted freely in said chamber and constituted by a disc provided with an opening 134a at its central part.
The operation of the motor mechanism thus described is as follows:
When stopped, it can be assumed that the piston 135 is located at the bottom of the chamber 136 of the hammer body * The shoulder 104a is engaged in the groove 123b. When the worker presses the pick against the obstacle to be knocked out, the pick sinks into the body of the hammer until its shoulder 126a comes up against the sleeve 103b the piston 135 then releasing the slots 130a, then the body of the hammer slides in the sheath and the air enters the motor mechanism first moderately through the slot 104c then normally through the slots 104b and 104c.
The valve 134 masks the ports 132 and the air passing through the annular passage 130 lifts the piston 135 which, at the end of its stroke, on the one hand, compresses the air contained in the upper chamber 136a located above it. and, on the other hand, unmasks the exhaust ports 126b, thereby placing the lower portion 136b of the chamber 136 in communication with the atmosphere. Under the action of the pressure which is established in the chamber 136a, the valve 134 is raised, hides the ports 133 and unmasks the ports 132, by which the air engages in the chamber 136a and drives the piston off the peak.
In its downstroke, the piston unmasks the ports 125b, the valve 134 then applies to the ports 132, the air passes into the annular passage 130 through the ports 133 and the cycle begins again. To stop the hammer, it suffices to lift it, the body 103 then slides fully into the sheath, the slots 104c then 104b are masked and the air supply to the motor mechanism is cut off.
It can be noted that the present mode of construction of the hammer ensures great simplicity because the body 103 and the sheath 101 can take, with respect to each other, any orientation around their common axis. due to the central admission through the tube 104 and the annular exhaust in the chamber 125. It is therefore possible to produce these cylindrical parts and to dispense with any orientation lug.
However, the presence of orientation members between the sheath integral with the handle and the tool in no way hinders the application of the damping devices described above.
As regards the operation of the pneumatic tools produced according to the invention, experience shows that good results are obtained when the mass m of the members integral with the handle is not too small compared to the mass. m1 of the body of the hammer and the organs connected to it. By way of example, it may be stated that excellent damping is obtained when the ratio of m2 to M = m1 + m is between approximately 0.3 and 0.7.
To evaluate the force of the grip of the handle, it is necessary to take into account the average over time of the forces exerted on the tool (peak for example), forces which are due to percussion and pressure, as well.
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than the weight of the body of the hammer itself. In practice, the feed tube is calibrated so that the body can always be sufficiently inserted into the sheath for the operation to be satisfactory in all cases. Of course, the useful section of the pressure relief tube can vary depending on the characteristics of the hammer.
It goes without saying that modifications can be made to the damping device which has just been described, in particular by substituting equivalent technical means, without thereby departing from the scope of the invention.
CLAIMS.
1. A pneumatic tool in which the body of the tool and the operating handle are mounted to slide with respect to each other characterized in that the handle comprises a chamber joined together without appreciable pressure drop to an air source compressed air being led from said chamber., into the body of the tool by a calibrated tube, the outer section of which is determined to give the force which tends to separate the handle from the body of the tool a value compatible with the average force that the worker must exert on the tool, in operation.