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- MARTEAU MECANIQUE -
L'invention est relative à un marteau mécanique pour refouiller ou creuser, river, piloner, mortaiser, etc.., qui doit en partie remplacer l'outil connu à air comprimé et qui convient mieux que ce dernier dans son application à l'artisanat et à la petite industrie.
Le présent marteau appartient à cette catégorie dans laquelle,,avec un arbre rotatif,est combinée une masse pivotante, suspendue excentriquement, qui, sous l'influence de la force centrifuge, porte, à chaque tour de l'arbre, soit directement, soit indirectement, un coup sur l'outil consistant par exemple en un outil à mortaiser, une bouterolle, un outil à mater, ou autre outil équivalent, La caractéristique nouvelle de l'invention consiste en outre en ce que la masse frappeuse, après qu'elle a rencontré l'outil, est par suite du choc, refoulée vers l'axe
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de rotation de l'arbre, se trouve être automatiquement verrouillée danscette position et n'estlibérée que lorsqu'elle a pasué l'outil. Lorsque la masse en question est libérée par le verrou mentionné,
elle est projetée de nouveau vers l'extérieur par la force centrifuge de telle sorte qu'elle rencontre de nouveau l'outil dans la rotation suivante de l'arbre. Le déclenchement du verrou s'opère automatiquement tant que le marteau est en usage, par exemple par ce fait que l'ouvrier, lorsqu'il s'agit d'un-marteau à bras, en même temps qu'il sa.isit le manche du mar- teau, actionne, sans le vouloir, un bouton-pression ou un levier, qui se trouve ainsi être enfoncé:
, Lorsque l'ouvrier lâche la poignée du marteau, ou lorsqu'il laisse aller volontairement le bouton ou le levier en question, celui-ci se meut alers sous l'action d'un ressort de telle façon que le déverrouillage du susdit verrou cesse et que la masse frappante est verrouillée alors dans la position d'inactivité tandis qu'elle participe d'une façon continue à la rotation de l'arbre. Dans les marteaux posés à demeure, ou autres dispositifs équivalents, le déclenche- ment du verrou peut être effectué par la mise en marche elle-même ou bien à part.
La masse frappante est montée dans un corps fixé à l'arbre rotatif et sa forme est telle que le centre de gravité commun de ce corps, y compris la liasse frappante, lorsque cette dernière est verrouillée, se trouve dans l'axe de rotation de sorte quen dans sa position d'inactivité, le marteau n'est pas exposé aux vibrations de la force centrifuge, malgré que l'arbre, avec la masse frappante, tourne continuellement à une grande vitessé, La forme de la masse frappante, la position du centrer gravité de cette dernière et le vitesse de rotation de l'arbre sont en outre appropriées les unes aux autres de telle sorte que, au moment du choc contre l'outil, la messe frappante transmet son énergie cinématique à ce dernier par ce fait que le centre de choc de la masse se trouve situé dans la ligne de choc.
On obtient ainsi que les paliers supportant l'arbre ne soient pas exposés à l'influence des choes et que les vibrations du carter entourant le marteau et le manche soient réduites au minimum,
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Lorsque le présent marteau doit être utilisé comme outil à bras, on relie l'arbre au moteur au moyen d'un arbre flexible dont l'élasticité inévitable est utilisée pour donner à la masse frappante, au moment du choc, le maximum de vitesse.
Au moment où la masse en question rencontre l'outil, elle perd sa vitesse et il faut, pendant son accélération, lui amener une grande quantité d'énergie, ce qui ne peut se faire instan- tanément. C'est pourquoi un peu.. d'énergie est emmagasinée dans l'arbre flexible sous la forme de tension. Cette tension agit comme un ressort, qui emmagasine une pa.rtie dé l'énergie du moteur de commande, pour le transmettre immédiatement ensuite à la masse frappante pendant le reste de la rotation, de sorte que la vitesse de la masse frappante, entre chaque coup, va toujours en croissant depuis zéro jusqu'au maximum.
Comme la quantité d'énergie transmise lors d'une frappe est, comme on le sait, proportionnelle au carré de la vitesse relative des parties se rencontrant, on peut, en employant un arbre flexible d'élas- ticité appropriée, obtenir une augmentation sensible de la puissance de frappe du marteau, parce que la vitesse de la masse de frappe, dépasse considérablement, au moment de la frappe, la vitesse de rotation du moteur de commande.
Si on n'utilise pas un arbre flexible pour la transmis- sion du mouvement du moteur de commande au marteau, par exemple da.ns le cas de marteaux à demeure, on peut intercaler un organe intermédiaire à ressort entre le moteur et le marteau, ce qui permet d'obtenir un effet analogue,
Une forme d'exécution de l'invention est montrée, à titre d'exemple, dans le dessin annexé dans lequel s
La fig.l montre un marteau à bras en coupe suivant la ligne 1-1 de la fig. 2.
La fig. 2 montre une coupe suivant la. ligne II-II de la fig. 2,
La fig. 3 mohtre la irasse frappante suivant une coupe III-III de la fig. 1, en position libre.
La fig. 4 est une vue similaire avec la masse frappante dans la position verrouillée.
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La fig. 5 montre, vue en bout, l'organe qui détermine le déclenchement de la serrure ou verrou retenant le, masse frappante.
La fig. 6 est:une forme d'exécution modifiée de la. masse frappante dans la position verrouillée.
Le marteau se compose d'une enveloppe extérieure,!, à laquelle se raccordent une poignée 2 et un manchon 3 dans lequel on peut e@@ancher un outil 4, par exemple, un outil à refouiller, à emboutir, ou autre outil équivalent. Dans le carter 1 sont mon- tés deux roulements à billes 5 dans lesquels est monté un corps 6. Celui-ci comporte, à une de ses extrémités, un tourillon 7 lequel est relié par un manchon 9 à un arbre flexible 8, de telle sorte que le corps 6 tourne avec l'arbre 8, Dans le corps 6 est monté un pivot 10 qui est disposé excentriquement par rapport à l'axe de rotation du corps 6 et parallèlement à cet- arbre.
Autour de ce pivot tourillonne une ruasse de frappe 11 qui comporte vers l'arrière un nez 12, fig, 2, qui peut s'appliquer contre le corps 6, La masse de frappe 11 comporte, comme on le voit aux fig. 3 et 4, sur l'un de ses côtés, un avidement 13 qui est situé entre un nez 14 et une surface oblique 15. Celle des partiesdu corps 6 qui est située dans le roulement à billes 5, montré à gauche dans la fig. 1, présente une encoche en forme de ènte dans laquelle est disposé un cliquet d'arrêt à deux branches 16, lequel peut pivoter autour de l'axe 17 logé dans le corps 6, Le cliquet 16 est soumis à l'action d'un ressort de compression 18 ou de la force centrifuge, qui tend, comme on le voit à la fig. 1 à,, le faire tourner dans le sens contraire à celui du mouvement des aiguilles d'une montre.
L'une des branches du cliquet 16présente un prolongement 19 qui s'engage dans l'évidement 13 de la masse frappante Il,(voir à la fig.4) lorsque celle-ci se trouve dans la position d'inactivité et de verrouillage et lorsque le nez 14 de la masse frappante s'engage par-dessus le prolongement 19 du cliquet d'arrêt, afin que ladite masse ne puisse être amenée, sous l'influence de la force centrifuge, dans la position qui est montrée aux fig. 2 et 3,
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La seconde branche 20 du cliquet,16 s'engage dans un logement 21 du carter ou enveloppe 1 et coopère ici avec une saillie 22 d'un corps cylindrique 23 qui peut aller et venir dans une fraisure 24 du corps 1.
Bans l'une des branches de la poignée est disposé un levier à deux bras 25 qui peut tourner autour d'un axe 26 qt qui est soumis à l'action d'un ressort 27 logé dans un évidement de 1.'enveloppe 1, Le bras descendant du levier 25 se termine par un axe 28 qui s'engage dans un évidement du corps 23 de sorte qu'un léger mouvement de- rotation du levier 25 provoque un déplacement du corps 23, en même temps que le levier empêche ce corps de tourner, Dans une fraisure 29 de la poignée 2 est disposé un levier 30 qui pivote autour d'un axe 31.
Le levier 30 est relié par une tige de pression 32 au levier 25, de sorte que celui-ci tourne lorsque le levier 30 est introduit plus profondément dans le logement 29, @a masse frappante Il comporte une fraisure 33 dont une paroi 34 forme une voie dans laquelle la masse frappante 11 rencontre 1'outil;4.
Le fonctionnement du marteau est le suivant
En supposant que la masse frappante Il soit verrouillée par le cliquet d'arrêt 16, du fait que son prolongement 19, comme cela est montré à. la fig. 4 s'engage dans l'évidement 13 de la masse 11, cette dernière reste dans cette position verrouillée, même aprèsque l'arbre flexible 8 et avec lui le corps 6 ont été mis en rotation, Lorsque l'ouvrier, après qu'il a dirigé l'outil 4 contre l'ouvrage, abaisse le levier 30, le mouvement de ce levier est transmis par la tige de pression 32-et le levier 25, au corps.
25 qui est déplacé vers la droite (fig, 1), Par ce moyen, la saillie 22 arrive dans le chemin de l'extrémité pos- térieure 30 du cliquet 16 et celui-ci est obligé, par la saillie 22, à tourner de telle façon que le prolongement 19 libère le nez 14 à un moment de la rotation du corps 6 où la masse frappante 11 a passé l'outil 4. Lorsque ceci a eu lieu, la masse 11 est projetée par la force centrifuge de la position montrée à la fig.
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4 à celle de la fig. 3 dans laquelle elle rencontre l'outil avant que le nez 12 rencontre le corps 6.
Ceci fait, la masse 11 est pressée vers le corps 6 autour de l'axe 10 et est de nouveau saisie par le cliquet d'arrêt 16 par ce fait que le ne?. 14 fait mouvoir son';prolongement 19 vers l'intérieur, ce qui a pour effet de bander le ressort 18 et lorsque le nez 14 a passé au prolon- gement 19, ce dernier se trouve être refoulé vers l'extérieur sous l'influence du ressort 18 pour verrouiller en se faisant, la masse 11. Pour être bien sur que le cliquet 16 verrouille bien la masse frappante l'évidement 13 est limité vers l'arrière par le plan incliné 15 qui, du fait qu'il presse contre le bord interne du prolongement 19 du cliquet, refoule celui-ci de dedans en dehors.
La masse frappante 11 est alors de nouveau verrouillée et elle. demeure verrouillée jusqu'à ce qu'elle ait passé l'outil 4@ position dans laquelle l'extrémité postérieure 20 du cliquet 16 rencontre de nouveau la saillie 22, ce qui fait que le cliquet 16 tourne de nouvea.u de telle façon que son prolongement 19 li- bère le nez 14 de la masse frappante, de sorte que celle-ci est de nouveau projetée contre l'outil sous l'influence de la force centrifuge.
Ces opérations se répètent tant que l'ouvrier actionne le levier 30. Lorsque l'ouvrier lâche ce levier, le ressort 27 fait tourner le levier 25 de manière que le corps 23 soit mû vers la gauche (fig. 1). Par ce moyen, la saillie 22 s'éloigne de la voie du cliquet 16 et celui-ci tient alors en permanence la masse 11 verrouillée jusqu'à ce que l'ouvrier presse de nouveau sur le levier 30 et remette ainsi le marteau en action.
Lorsque la masse frappante se trouve dans la position de verrouillage, comme le montre la fig. 4, le centre de gravité commun du corps 6 et de la masse frappante 11 se trouve dans l'axe de rotation, de sorte que le marteau est totalement à l'abri des vibrations provenant de la force centrifuge. Lorsque la masse se trouve dans la position de frappe, comme le montre la fig, 2, son centre de choc, dont la position dépend de la forme
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de la masse, se trouve situéau point d'intersection entre la ligne de choc ou de poussée et le plan passant par l'axe de rotation perpendiculairement à ladite ligne, de sorte que l'éner- gie cinématique de la masse frappante est transmise à l'outil, sans que le palier à billes 5 soit exposé à des chocs ou poussées.
Dans la forme d'exécution qui est montrée à la fig. 6, la messe frappante est pourvue d'un retrait 35 qui se trouve de l'autre coté de la face oblique 15 et qui permet à la masse frappante, après qu'elle a touché l'outil 5 et a été repoussée par celui-ci, de passer sa position normale de verrouillage jusqu'à ce qu'elle soit arrêtée par une butée 36 contre le corps 6, Lorsque ceci a eu lieu, la masse 11 est de nouveau projetée en avant par la force centrifuge jusqu'à ce qu'elle soit arrêtée par le cliquet 19 lequel la maintient dans la position verrouillée jusqu' ce qu'elle en soit libérée.
Fa r suite, la masse frappante a, jusqu'à ce qu'elle ait atteint la position verrouillée fixe parcouru une étendue plus longue due dans la forme d'exécution décrite précédemment, et ceci a exigé un temps tel que l'autre branche 20 du cliquet 19 a passé dans l'intervalle à la saillie 22. En conséquende le cliquet 19 ne verrouille la masse 11 qu'après que la branche 20 a passé à la saillie 22 et ladite masse 11 reste ensuite dans la position verrouillée pendant toute la rotation suivante du corps 6 et n'est libérée qu'à la fois suivante où la branche 20 passe la saillie 22. Par ce moyen simple, on pe@@t obtenir que le marteau ne soit frappé alternativement que toutes les fois que le corps 6 a fait deux ou un plus grand nombre de tours.
Ceci peut avoir une importance extraordinaire dans de nombreux cas et on a constaté que l'économie de travail et'l'effet utile du marteau s'en'trouvaient, dans certains cas, fortement augmentés.
Rien ne s'oppose à ce que le marteau soit établi de telle façon qu'il frappe, suivant qu'on le désire, soit à chaque tour du corps 6, soit à chaque fois que ce dernier a fait deux tours,
L'invention peut être appliquée sous d'autres formes
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