Marteau rotatif à force centrifuge. L'invention a pour objet un marteau ro tatif à force centrifuge.
Le marteau suivant l'invention comporte un carter et une pièce coulissante guidée dans ce carter, un arbre rotatif monté dans le carter et portant des bras munis de :mas selottes pouvant coulisser ra:
dialement et qui, sous l'influence de la force centrifuge, s'éloi gnent da l'axe de rotation, une came montée dans le carter -de manière à rapprocher les masselottes de l'axe de rotation pendant une fraction de leur rotation et à les libérer brus quement de manière qu'elles viennent frap per radial.ement la, pièce coulissante, le tout en vue d'utiliser pour le choc toute la force vive des masselottes engendrée par leur mou vement de rotation.
Sur le dessin annexé sont représentées, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet -de l'invention: La fig. 1 montre, en coupe transversâle, une première forme d'exécution -d'un marteau rotatif à force centrifuge; Les fig. 2, 3 et 4 sont des fragments de ce marteau destinés à montrer les positions de l'une des masselottes dudit marteau .dans les diverses phases :de son action;
Les fig. à et 6 montrent, respectivement en coupe suivant V -V .de la fig. 6 et partie en coupe suivant VI-VI .de la fig. 5, par- tie en élévation, une deuxième forme d'exé cution d'un marteau rotatif à force centri fuge; La fig. 7 montre, en coupe suivant VII-VII de la fig. 5, une partie de ce mar teau;
La fig. 8 montre, en coupe suivant VIII-VIII de la fig. 6, une partie du mar teau suivant cette forme d'exécution, certains des organes qui le constituent étant dans une position différente; Les fig. 9 et 10 montrent, respectivement en coupe suivant IX IX de la fi.g. 10 et en coupe suivant X-X de la fig. 9, un disposi tif de commande de la rotation de l'outil; La fig. 11 montre, en coupe suivant XI-XI de la fig. 9, un détail de ce dispo sitif.
Le marteau construit suivant la forme d'exécution représentée aux fig. 1 à 4 com- porte un arbre 1 tournant dans un carter 2 et excentré par rapport .à ce carter. L'arbre 1 porte quatre bras 3, 3', 3" etc. Sur chacun de ces bras peut coulisser à frottement doux une masselotte 4, 4', 4" etc. Le carter 2 porte dans sa partie la<B>p</B>lus éloignée de l'axe 5 de l'arbre 1 une pièce G pouvant coulisser dans une douille fixée au carter. Cette pièce est sollicitée vers l'axe 5 par des ressorts 7.
Enfin, entre sa. partie la plus rapprochée de l'axe 5 et sa partie la plus éloignée de cet axe, le carter 2 est garni intéreurement d'une came 8 dont la face extérieure s'applique sur la paroi intérieure du carter et dont la face intérieure est limitée par une courbe 9.
L'arbre 1 est animé d'un mouvement de rotation rapide par un moyen quelconque (manivelle mue à la main, moteur calé sur l'axe, transmissions flexibles, courroies, etc.) les masselottes 4, 4', 4" tendent, sous l'in fluence de la force centrifuge à glisser le long des bras 3, 3', 3" en s'écartant de l'axe 5. Elles viennent. .donc s'appliquer sur la paroi intérieure du carter 2 et sur la face 9 pendant la rotation de l'arbre 1.
Lorsque l'une de ces masselottes arrive à l'arête 10 de la came 8 (fib. 2), elle est libérée et, sous l'influence de la force centrifuge., elle saute brusquement vers l'extérieur en venant frap per contre la pièce 6, dont l'extrémité 1.1 vient frapper sur l'outil sur lequel on veut faire agir le marteau (fig. 3).
La masselotte et la paroi intérieure du carter sont a_en-cées de telle sorte que, l'arbre 1 continuant sa course. la masselotte vienne prendre contact avec la région 12 de la paroi intérieure du carter avant de quitter la pièce 6 (fi--. 4).
Aucun choc de la masselotte sur la paroi du carter ne se produit donc au moment où la dite masselotte entre dans la position indi quée en fia: 4. L'arbre 1 continuant toujours sa course, la masselotte. en raison de l'excen- tricité de cet arbre par rapport an :carter 2, est peu à peu repoussée sur la tige 3 qui lui sert de soutien et se rapproche ainsi de l'axe @@. Elle parvient à sa position la plus rappro- chée lorsque le bras 3 est dans la position diamétralement opposée à la pièce 6. Puis, tout se passe à nouveau comme il vient d'être indiqué.
Il peut arriver que l'outil sur lequel frappe la partie 11. de la, pièce 6 cède brusquement, soit qu'il s'enfonce dans une fente, s'il s'agit d'une perforatrice, soit qu'il se brise ou tombe, s'il Vagit d'un burin. Pour éviter que, clans ce cas, la pièce 6 ne vienne frapper trop énergiquement sur le carter ?, on fait les res sorts 7 suffisamment forts pour que la pièce 6, même frappant à vide, ne puisse venir au contact du carter 2.
Il est également. à remarquer que, sui vant la vitesse de rot-,ition de l'arbre 1, la masselotte 4, en quittant l'arête 10 de la came 8 ira, frapper une région différente de la paroi du carter. Pour une vitesse donnée et une position donnée de cette arête 10, elle ira frapper la pièce 6; mais, si l'on augmente sa vitesse, elle viendra heurter en 12 par exemple la paroi du carter.
Pour éviter cet inconvénient, la came 8 peut glisser par rapport. < a, la surface intérieure du carter 2. Dans ce but, la came est pour vue d'une tige 13 coulissant: dans une rai nure 1.4 .du carter et que l'on immobilisera à, la position voulue par une, vis de pres sion 15. On règle la position de cette came de façon que la masselotte 4 vienne frapper toujours exactement sur la pièce 6.
Le marteau qui vient d'être d^.erit ne comporte que des or-anes tr:,s simples et très robustes, sans aucune partie délicate. Par suite, il n'est: pas sujet, à des perturbations et peut être, sana aucune précaution, mis entre les mains d'ouvriers même inexpéri mentés et utilisé sur les cli.antiers les plus exposés aux intempéries.
Une seconde forme d'ëxécu'.ion du mar teau est représentée aux fi g. 5 à 11.. Celui-ci comprend, comme su,decrit, un carter cy lindrique 2. Les parois planes 16 et 17 du carter ? comportent intérieurement des ba- cnes rapportées 18 et 19 qui leur sont con centriques et dans lesquelles est monté sur paliers à billes et butées à billes un arbre 1.
Sur cet arbre est calée une pièce 20 com portant deux bras creux 3 symétriques. Dans chaque bras est montée de façon à y pouvoir coulisser une masselotte 4.- Sur la bague 18 est monté un plateau 21 qui s'applique con tre la face interne de la paroi 16. Une came 8 est articulée, à l'une de ses extrémités, sur un pivot 22 fixé au plateau 21. L'autre extrémité de la came porte un bouton 23 engagé dans une rainure 24 pratiquée dans le plateau 21, ayant la forme -d'un arc de cercle ayant son .centre sur le pivot d'arti culation de la came.
Chaque masselotte est traversée par une tige 25 portant un galet 26 qui vient en contact avec la. came 8 au cours de la rotation de l'arbre 1. Les bras 3 présentent des ouvertures 27 pour le pas sage des extrémités des tiges 25. Le carter comporte à sa partie inférieure un manchon 28 dans lequel est monté un mandrin porte- outil 29. Le mandrin 29 porte une collerette 30 sur laquelle repose l'extrémité d'un pous soir 31.. Celui-ci est monté dans une douille 32 solidaire du manchon 28. Le carter est muni. d'une oreille 33. Sur cette oreille sont articulés un levier 31 .dont une extrémité re pose sur le poussoir 31 et un levier 35 dont une extrémité appuie sur la came 8.
Les deux leviers sont reliés ensemble par une articulation qui leur laisse un certain jeu.
L'arbre 1 reçoit son mouvement de rota tion par des moyens appropriés. Pendant la rotation, les masselottes 4 sont écartées de l'axe de rotation par la force centrifuge. Quand elles -arrivent à. la came 8, elles se rapprochent de l'axe de rotation. Arrivées à l'extrémité de la came, elles sont brusque ment libérées et elles viennent frapper avec force le mandrin porte-outil.
Le plateau 21 est muni -d'une tige 36 <U>(fi".</U> 7) s'engageant dans une rainure 14 du carter par rapport auquel on peut immobili ser -la tige et par suite le plateau au moyen d'un bonhomme d'arrêt 37. Ce dispositif per met -de décaler le plateau, ce qui a pour effet de rapprocher ou id'éloigner la came du mandrin porte-outil et eu même temps de rapprocher ou d@Ploigner de l'axe de rota tion l'extrémité .de la came qui porte le bou ton- 23.
Ce dispositif permet le réglage de l'appareil, de manière que les masselottes viennent toujours frapper le mandrin porte- outil, quelle que soit la vitesse de rotation de l'arbre.
L'appareil est muni d'une poignée 38 qui peut être allongée de manière à pouvoir la tenir des deux mains au moyen de deux ral longes 39 montées de part et d'autre de la poignée 38 dans le prolongement de celle-ci et y fixées au moyen d'un boulon 40 qui traverse la poignée et les deux rallonges. Sur le côté de l'appareil ést prévu une tige cou dée 41 articulée avec un levier 42 dont l'axe est monté dans une chape 43 faisant .corps avec le carter. Ce levier est en contact avec un poussoir 44 qui est monté dans une douille 45 solidaire du manchon 28 et qui est lui-même en èonta.et avec la collerette 30.
L'extrémité libre de la tige 41 est dis posée le long de l'une des rallonges 39. En exerçant une pression sur cette tige avec la main qui tient cette rallonge, on déplace vers le bas le poussoir 44 qui, en appuyant sur la collerette 30, fait descendre le mandrin 29 jusqu'au moment où@ le poussoir 44 se trouve bloqué par un bonhomme d'arrêt 46 qui vient se loger ,dans un creux 47 du pous soir 44. L'abaissement du mandrin 29 per met l'abaissement du poussoir 31. Celui-^.i n'appuie plus sur le levier 31 qui cesse lui- même d'agir sur le levier 35.
Ce dernier n'exerce plus de pression sur la came 8 qui se trouve .appliquée alors par les masselottes contre la paroi cylindrique du carter (fig. 8). Il résulte de cette nouvelle position des or ganes que les masselottes ne viennent plus frapper sur le mandrin, le marteau tourne donc à vide. Cotte disposition permet d'inter rompre le travail sans arrêter le moteur.
Dans le cas on l'appareil doit pouvoir fonctionner avec un outil rotatif, on munit ledit appareil d'un #méc.anisme propre transmettre le mouvement de l'arbre 1 à l'outil (fig. 9, 10 et 11). Ce mécanisme com porte un arbre 48 parallèle à' l'axe du man- drin et porté par une butée 49 faisant corps avec l'une des parois planes du carter. Cet arbre est relié à l'outil 50 par un engrenage 51.
Sur cet arbre est monté un pignon 52 muni d'un bonhomme d'arrêt 53 qui permet de caler ledit pignon sur l'arbre dans -deux positions -différentes suivant que ce bon homme d'arrêt est logé dans l'une des deux encoches 54 et 55 présentées par l'arbre.
Sur l'arbre 1 est calé un plateau 56. Ce plateau comporte -les trous 57 dont les cen tres sont distribués sur une circonférence concentrique au plateau, la distance de deux centres consécutifs étant égale au pas du pignon 52 et les dents @de ce pignon pouvant s'engager dans les trous 57. Le plateau 56 comporte encore deux trous 58 égaux aux trous 57 et symétriques par rapport à l'axe du plateau.
Les trous 58 sont séparés par deux rainures 59 en arc de cercle, de largeur égale au diamètre des trous 58 et terminées à leurs deux extrémités par des demi-cercles dont les centres sont séparés des centres des trous 58 par une .distance égale au pas du pignon 52.
Lorsque le bonhomme d'arrêt est dans l'encoche<B>51.</B> les dents du pignon 52 sont en priso avec les trous 58 ou les rainures 59: -dans ce cas, qui s'applique aux perforateurs, le plateau n'entraîne le pignon que sur la longueur d'un pas par demi-tour du plateau; par suite, la. rotation du pignon est -discontinue. Lorsque le bonhomme d'à.rrêt est dans l'encoche 55, les dents du pignon #1 52 sont en prise avec les trous 57; dans ce cas, qui s'applique aux sondeurs et aux per foratrices. la rotation du pignon est con tinue;
enfin, dans le cas des riveurs, des piqueurs. et des dQfonceurs, le pignon et le plateau sont désengrenés; par suite l'outil ne tourne pas.
Le ,marteau rotatif à force centrifuge décrit présente sur les marteaux pneumati- que; plusieurs avantages: Il no nécessite pas de joints étanches comme les marteaux pneumatiques.
Il est construit de manière à pouvoir être actionné aussi bien automatiquement qu'à la main. Il est agencé de telle manière qu'on puisse le faire tourner à vide par une ma noeuvre très simple.
On peut le munir d'un mécanisme qui permet de communiquer à l'outil un mouve ment de rotation continu ou discontinu et qui peut être débrayé à volonté, en sorte qu'on peut se servir du même marteau pour exécuter toutes sortes de travaux différents.
Rotary hammer with centrifugal force. The invention relates to a rotary hammer with centrifugal force.
The hammer according to the invention comprises a casing and a sliding part guided in this casing, a rotary shaft mounted in the casing and carrying arms fitted with: mas selottes which can slide ra:
dialally and which, under the influence of centrifugal force, move away from the axis of rotation, a cam mounted in the housing - so as to bring the weights closer to the axis of rotation during a fraction of their rotation and in releasing them abruptly so that they strike the sliding part per radial.ement, all with a view to using for the impact all the live force of the weights generated by their rotational movement.
In the accompanying drawing are shown, by way of example, two embodiments of the object of the invention: FIG. 1 shows, in cross section, a first embodiment of a rotary hammer with centrifugal force; Figs. 2, 3 and 4 are fragments of this hammer intended to show the positions of one of the weights of said hammer. In the various phases: of its action;
Figs. to and 6 show, respectively in section along V -V. of FIG. 6 and part in section along VI-VI. Of FIG. 5, partly in elevation, a second embodiment of a rotary hammer with centri fuge force; Fig. 7 shows, in section along VII-VII of FIG. 5, part of this hammer;
Fig. 8 shows, in section along VIII-VIII of FIG. 6, part of the hammer according to this embodiment, some of the members which constitute it being in a different position; Figs. 9 and 10 show, respectively in section along IX IX of fi.g. 10 and in section along X-X of FIG. 9, a device for controlling the rotation of the tool; Fig. 11 shows, in section along XI-XI of FIG. 9, a detail of this device.
The hammer constructed according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 comprises a shaft 1 rotating in a housing 2 and eccentric with respect to this housing. The shaft 1 carries four arms 3, 3 ', 3 "etc. On each of these arms can slide with gentle friction a weight 4, 4', 4" etc. The casing 2 carries in its part the <B> p </B> read away from the axis 5 of the shaft 1 a part G which can slide in a bush fixed to the casing. This part is urged towards axis 5 by springs 7.
Finally, enter his. part closest to the axis 5 and its part furthest from this axis, the housing 2 is internally fitted with a cam 8 whose outer face is applied to the inner wall of the casing and whose inner face is limited by a curve 9.
The shaft 1 is driven by a rapid rotational movement by any means (hand-operated crank, motor fixed on the axis, flexible transmissions, belts, etc.) the weights 4, 4 ', 4 "tend, under the influence of the centrifugal force to slide along the arms 3, 3 ', 3 "away from the axis 5. They come. .so be applied on the inner wall of the housing 2 and on the face 9 during the rotation of the shaft 1.
When one of these weights arrives at the edge 10 of the cam 8 (fib. 2), it is released and, under the influence of centrifugal force., It jumps suddenly outwards, striking against it. part 6, the end of which 1.1 hits the tool on which the hammer is to be made to act (fig. 3).
The flyweight and the inner wall of the housing are a_en-cées so that, the shaft 1 continuing its stroke. the weight comes into contact with the region 12 of the inner wall of the casing before leaving the part 6 (fi--. 4).
No impact of the weight on the wall of the casing therefore occurs when the said weight enters the position indicated in fia: 4. The shaft 1 still continuing its travel, the weight. due to the eccentricity of this shaft with respect to an: casing 2, is gradually pushed back onto the rod 3 which serves as a support and thus comes closer to the axis @@. It reaches its closest position when the arm 3 is in the position diametrically opposite to the part 6. Then everything happens again as has just been indicated.
It may happen that the tool on which the part 11 strikes of the, part 6 suddenly gives way, either that it sinks into a slot, if it is a puncher, or that it breaks. or falls, if it is a chisel. To prevent, in this case, part 6 from striking too forcefully on the casing ?, we make the spells 7 sufficiently strong so that part 6, even striking empty, cannot come into contact with casing 2.
He is also. note that, depending on the speed of rotation of the shaft 1, the flyweight 4, leaving the edge 10 of the cam 8, will strike a different region of the wall of the housing. For a given speed and a given position of this edge 10, it will strike part 6; but, if its speed is increased, it will strike at 12 for example the wall of the casing.
To avoid this drawback, the cam 8 can slide relative. <a, the inner surface of the casing 2. For this purpose, the cam is seen from a sliding rod 13: in a groove 1.4. of the casing and which will be immobilized in the desired position by a pressure 15. The position of this cam is adjusted so that the weight 4 always hits the part 6 exactly.
The hammer which has just been described only comprises very simple and very robust or-anes, without any delicate part. Consequently, it is not subject to disturbances and can be, without taking any precautions, placed in the hands of even inexperienced workers and used on the customers most exposed to bad weather.
A second form of execution of the hammer is shown in fi g. 5 to 11 .. This comprises, as known, described, a cylindrical casing 2. The flat walls 16 and 17 of the casing? internally have attached basins 18 and 19 which are concentric to them and in which a shaft 1 is mounted on ball bearings and thrust ball bearings.
On this shaft is wedged a part 20 com carrying two symmetrical hollow arms 3. In each arm is mounted so as to be able to slide therein a weight 4. On the ring 18 is mounted a plate 21 which is applied against the internal face of the wall 16. A cam 8 is articulated, to one of the its ends, on a pivot 22 fixed to the plate 21. The other end of the cam carries a button 23 engaged in a groove 24 made in the plate 21, having the shape of an arc of a circle having its center on the cam pivot pivot.
Each weight is crossed by a rod 25 carrying a roller 26 which comes into contact with the. cam 8 during the rotation of the shaft 1. The arms 3 have openings 27 for the wise pitch of the ends of the rods 25. The housing comprises at its lower part a sleeve 28 in which is mounted a tool-holder mandrel 29 The mandrel 29 carries a collar 30 on which rests the end of a push button 31 .. The latter is mounted in a sleeve 32 integral with the sleeve 28. The housing is provided. a lug 33. On this lug are articulated a lever 31, one end of which rests on the pusher 31 and a lever 35, one end of which presses on the cam 8.
The two levers are linked together by a joint which gives them some play.
The shaft 1 receives its rotational movement by appropriate means. During rotation, the weights 4 are moved away from the axis of rotation by centrifugal force. When they arrive at. cam 8, they approach the axis of rotation. Arrived at the end of the cam, they are suddenly released and they strike with force the tool chuck.
The plate 21 is provided with a rod 36 <U> (fi ". </U> 7) engaging in a groove 14 of the casing with respect to which can be immobilized -the rod and consequently the plate by means of of a stop man 37. This device enables the plate to be shifted, which has the effect of bringing the cam closer to or away from the tool-holder chuck and at the same time bringing it closer to or away from the axis of rotation the end of the cam which carries the button 23.
This device allows the device to be adjusted so that the weights always strike the tool-holder chuck, whatever the speed of rotation of the shaft.
The device is provided with a handle 38 which can be extended so that it can be held with both hands by means of two long sleeves 39 mounted on either side of the handle 38 in the extension thereof and therein. fixed by means of a bolt 40 which passes through the handle and the two extensions. On the side of the device is provided a necked rod 41 articulated with a lever 42 whose axis is mounted in a yoke 43 forming .corps with the housing. This lever is in contact with a pusher 44 which is mounted in a sleeve 45 integral with the sleeve 28 and which is itself in èonta.et with the collar 30.
The free end of the rod 41 is placed along one of the extensions 39. By exerting pressure on this rod with the hand which holds this extension, the pusher 44 is moved downwards which, by pressing on the button. collar 30, lowers the mandrel 29 until @ the pusher 44 is blocked by a stopper 46 which is lodged in a hollow 47 of the pous evening 44. The lowering of the mandrel 29 allows lowering of pusher 31. The latter no longer presses on lever 31 which itself ceases to act on lever 35.
The latter no longer exerts pressure on the cam 8 which is then applied by the weights against the cylindrical wall of the casing (fig. 8). The result of this new position of the organs is that the weights no longer strike the mandrel, and the hammer therefore turns empty. This arrangement allows work to be interrupted without stopping the engine.
If the device must be able to operate with a rotating tool, said device is provided with a clean mechanism to transmit the movement of the shaft 1 to the tool (fig. 9, 10 and 11). This mechanism comprises a shaft 48 parallel to the axis of the chuck and carried by a stop 49 integral with one of the planar walls of the housing. This shaft is connected to the tool 50 by a gear 51.
On this shaft is mounted a pinion 52 provided with a stop man 53 which allows to wedge said gear on the shaft in two different positions depending on whether this good stop man is housed in one of the two notches 54 and 55 presented by the tree.
On the shaft 1 is wedged a plate 56. This plate comprises -the holes 57 whose centers are distributed on a circumference concentric to the plate, the distance of two consecutive centers being equal to the pitch of the pinion 52 and the teeth @de this pinion able to engage in the holes 57. The plate 56 further comprises two holes 58 equal to the holes 57 and symmetrical with respect to the axis of the plate.
The holes 58 are separated by two grooves 59 in an arc of a circle, of width equal to the diameter of the holes 58 and terminated at their two ends by semi-circles whose centers are separated from the centers of the holes 58 by a distance equal to the pitch of pinion 52.
When the stop man is in the notch <B> 51. </B> the teeth of the pinion 52 are in junction with the holes 58 or the grooves 59: -in this case, which applies to the perforators, the chainring drives the pinion only over the length of one step per half turn of the chainring; consequently, the. rotation of the pinion is -discontinuous. When the stopper is in the notch 55, the teeth of the # 1 pinion 52 mesh with the holes 57; in this case, that applies to sounders and drills. the rotation of the pinion is continuous;
and lastly, in the case of rivets, breakers. and of the rams, the pinion and the chainring are disengaged; therefore the tool does not turn.
The described centrifugal force rotary hammer is found on pneumatic hammers; several advantages: It does not require tight joints like pneumatic hammers.
It is constructed in such a way that it can be operated both automatically and by hand. It is arranged in such a way that it can be run empty by a very simple operation.
It can be fitted with a mechanism which allows a continuous or discontinuous rotational movement to be imparted to the tool and which can be disengaged at will, so that the same hammer can be used to perform all kinds of different jobs. .