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CHICAGO PNEUMATIC TOOL COMPANY, résidant à NEW YORK.
PERFECTIONNEMENTS A UN OUTIL A PERCUSSION ET A ROTATION REVERSIBLEo
La présente invention est relative à des dispositifs à percussion par enclenchement du type à accumulation d'énergie, dans lesquels la rotation continue de la broche d'un élément moteur est transformée en une série de per- cussions rotatives qui sont transmises à une enclume par un percuteur la li- aison entre la broche et le percuteur comprenant un organe mécanique qui ac- cumule de l'énergie par Intermittence lorsque le percuteur est arrêté ou lors- qu'il tourne moins vite que la broche, et qui communique cette énergie au per- cuteur lorsque celui-ci tourne moins vite que la broche.
L'organe classique accumulant de l'énergie est constitué par un ressort de compression qui pousse constamment le percuteur en avant vers l'en- clume et par un dispositif à cames qui est placé entre le percuteur et l'enclu- me:ces cames ont une disposition hélicoïdale leur permettant de transformer le déplacement axial du percuteur vers l'avant en un entraînement supplémentai- re vers l'avant, ce qui fait que le percuteur tourne alternativement plus len- tement que la broche lorsqu'il se déplace pour se désaccoupler, et plus vite que cette dernière lorsqu'il se déplace pour se remettre en prise.
Afin de ré- duire les frottements,on donne à la liaison hélicoïdale de la broche la forme de passages ou chemins Inclinés pratiqués dans la brochegqui constituent des chemins de roulement intérieurs dans le percuteur chemins coopérant avec des billes qui roulent également dans des chemins de roulement (ou gorges) exté- rieurs. Afin de rendre cette disposition réversible.,on donne aux chemins in- térieurs précités la forme d'un V et aux chemins extérieurs ou gorges précités, la forme d'un V Inversée leurs côtés ou branches respectifs se raccordant., ce qui fait qu'une branche exerce son action lorsque l'outil tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et que l'autre branche exerce son action lorsque l'outil tourne en sens Inverse.
On utilise de tels outils pour serrer et blo- quer des boulons, des écrous, des vis, ect. mais on les utilise également lors-
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qu'on désire obtenir une force d'entraînement en rotation supérieure à celle d'une broche à rotation continue.
Dans un outil à percussion classique, tel que décrit ci-dessus, on choisit l'angle critique des cames hélicoïdales ou angle des branches des gorges en forme de V, de manière qu'il ait une relation prédéterminée avec la force du ressort, la vitesse de rotation de la broche, et avec d'autres facteurs,afin que le percuteur achève son déplacement vers l'avant par rap- port à la broche à l'Instant même où les clabots du percuteur ont achevé leur course perdue (en général 180 ), par rapport à l'enclume et où ils sont dans la position appropriée pour appliquer une percussion sur les clabots voisins de l'enclume. S'il se produisait un retard dans le déplacement en a- vant,
ce retard empêcherait le percuteur de prendre sa vitesse maximum et forcerait les dents ou clabots du crabotage à ne se mettre en prise qu'en contact partiel. Un déplacement prématuré en avant atténuerait la force de la percussion appliquée en rotation, car il laisserait le percuteur appliquer une impulsion à la broche menante, étant donné que la technique antérieure n' a rien prévu pour que le percuteur puisse continuer à tourner à sa vitesse maximum après qu'il a atteint la limite de son déplacement en avant. Bien sou- vent, les billes dépassent le sommet des chemins de roulement en forme de V, ce qui Inverse le cycle de fonctionnement des cames et ce qui commence à faire reculer le percuteur avant que la percussion ait été appliquée.
Cette inver- sion s'accompagne d'une diminution de la vitesse du percuteur, étant donné que celui-ci perd une partie de son énergie cinétique pour recoaprimer le ressort, Le fonctionnement prématuré de l'élément accumulateur d'énergie provoque donc une percussion moins puissante ainsi qu'une mise en prise Incomplète des dents de crabotage.
La présente Invention a pour objet : - d'éviter les Inconvénients des outils à percussion utilisant un élément accumulateur d'énergie classique, en laissant le percuteur tourner à sa vitesse maximum, même après qu'il a atteint la limite de son déplacement en avant, si cette éventualité se produisait avant que le percuteur se soit déplacé vers l'avant en tournant jusqu'à se remettre en contact avec les cla- bots voisins de l'enclume; de maintenir le percuteur dans sa position limite en avant, tandis que les dents ou clabots du percuteur tournent dans un trajet circulai- re qui coïncide avec les clabots de l'enclume pendant une fraction substantiel- le du cycle de rotation du crabotage, ce qui permet d'assurer un contact com- plet des clabots et ce qui oblige le percuteur à n'appliquer les percussions que dans un seul sens de rotation.
En éliminant la composante axiale de la percussion du percuteur, qui prend naissance dans les outils classiques lors- que le percuteur applique une percussion alors qu'il continue à se déplacer en avant,la présente invention a pour objet de diminuer les vibrations transmi- ses au boîtier de l'outil ainsi que les chocs transmis à l'ouvrier;
= d'empêcher tous les Inconvénients qui résultent d'un réglage dans le temps du percuteur, lorsque le déplacement axial de celui-ci sur la broche,se produit trop tôt ou trop tard relativement au déplacement du percu- teur par rapport à l'enclume - d'utiliser un ressort plus puissant et/ou de permettre de don- ner une Inclinaison plus prononcée aux branches des cames hélicoïdales ou chemins de roulement des billes, ce qui augmente la valeur du couple que le crabotage est capable de transmettre, lorsqu'il est continuellement entraîné et avant que les cames aient exercé la moindre action,,
Conformément à une caractéristique de la présente Invention, on remplace le chemin de roulement en forme de V prévu dans un outil à accumula- tion d'énergie classique par deux chemins de roulement distincts,
chacun d' eux comportant une branche hélicoïdale à inclinaison progressive et une bran- che circonférentielle, ce qui permet au percuteur de tourner sur la broche
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sans que cette rotation s'accompagne du moindre déplacement axial du percu- teur.
Une autre caractéristique de la présente invention consiste en une disposition étagée de deux jeux de cames, l'un pour la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre et l'autre pour la rotation en sens inverse; les billes coopérant dans ces deux jeux sont espacés axialement. entre elles et se trouvent à des distances différentes de l'axe de rotation, de manière que soit ménagée à chaque branche de chacun des chemins de roulement une longueur circonférentielle suffisante pour que la dite branche puisse rem- plir les rôles assignés ci-dessus, sans que son fonctionnement soit gêné par une autre branche en raison des limitations de l'espace disponible.
La présente invention a encore pour objet un dispositif de per- cussion par crabotage, qui est robuste, facile à entretenir, d'un fonction- nement sur, de construction simple, et dont le rendement est remarquable en regard à ses dimensions, et à son poids.
On va maintenant décrire un mode de réalisation préféré de l'in- vention, en se référant au dessin annexé, sur lequel : la fig. 1 est une coupe longitudinale de l'extrémité avant d'un outil à percussion, qui représente le boîtier du dispositif de crabotage, le crabotage de percussion et le dispositif d'entraînement du crabotage;
la fig. 2 est une vue agrandie en coupe longitudinale du crabo- tage de percussion et du boîtier du dispositif de crabotage, le crabotage étant représenté dans sa position libérée en réponse à la charge maximum ap- pliquée dans le sens assurant sa libération,
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la figo 3 est une vue similaire â la fig, 2, mais elle représen- te le manchon à cames en élévation, le crabotage étant libéré en réponse à une charge maximum appliquée dans le sens assurant le rapprochement du cra- botage. la fig. 4 est une coupe longitudinale de la partie avant du percuteur ;
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la frigo 5 est une vue en plan de l'extrémité avant du percuteur; la fige 6 est une vue éclatée représentant en perspective l'en- clume, le percuteur, le manchon à cames et la paryie avant de la broche;
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la fig. 7 est une vue en élévation du manchon â cames; la fige 8 est une vue en plan de l'extrémité arrière du manchon a cames;
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la figo 9 est une vue en plan de l'extrémité avant du manchon à cames;
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la fig, 10 est une vue en élévation latérale du manchon à cames, lorsqu'il est tourné de 900 par rapport à sa position représentée sur la fig.
7; la fige 11 est une coupe longitudinale agrandie du manchon, dans une disposition semblable à celle de la fige 7 ;
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la fig. 12 est une coupe transversale de la broche et de l'enclu- me, faite par 12-12 de la fige 1;
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la fig, 13 est une coupe transversale de la broche et de l'enclu- me, faite par 13-13 de la fîg, 1; la fig. 14 représente, développés, l'extrémité avant du percuteur et les deux clabots disposés sur l'enclume;
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la figo 15 est un schéma développé représentant le trajet d'un point donné du percuteur au cours de ses déplacements par rapport à la broche
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d'entrînement ; la fige 16A est un développement schématique représentant les positions relatives des chemins de roulement de la broche (traits mixtes), celles du manchon à cames (traits pleins) et celles du percuteur (traits interrompus);
sur cette figure, l'outil est sous une charge maximum dans un sens de rotation assurant un desserrage, la broche est déplacée bien à droi- te du percuteur, et ce dernier est relevé vers l'arrière par rapport à la broche; la figo 16B est un développement similaire à la figo 16A, et elle représente l'outil déplacé dans une position de desserrage lorsque la charge est nulle ou très faible; la broche est déplacée sur une courte dis- tance à droite du percuteur (par rapport à sa position moyenne) et le percu- teur se trouve dans sa position en avant;
la figo 16C est un développement similaire à la fig. 16B, mais elle représente l'outil transmettant une charge très faible, ou non soumis à une charge, dans la direction de "resserrage", la broche est déplacée sur une courte distance à gauche du percuteur, et ce dernier se trouve toujours dans sa position enarant; la fig. 16D est un développement similaire à la fig. 16C; elle représente l'outil dans une direction de resserrement sous une charge maxi- mum; la broche est déplacée bien à. gauche du percuteur, et ce dernier est soulevé vers l'arrière à partir de la broche.
On remarquera que les fige. 2, 3 et 11 sont exécutées à plus grande échelle que les figso 1, 4 à 10, 12 et 13.
Sur la fig. 1, on voit qu'un boîtier 21 du dispositif général de crabotage comporte à son extrémité arrière un flasque 22 percé de trous destinés à recevoir des boulons 23 (dont un seul est représenté). Les bou- lons traversent le flasque et, par l'intermédiaire d'une bague à engrenage 24, ils traversent un plateau de transmission 25 et pénètrent dans un car- ter 26 d'un moteur, ce qui réalise la fixation mutuelle de ces éléments.Le plateau de transmission porte un roulement à billes 27 dans lequel est mon- té un arbre de rotor 28 qu'on peut faire tourner dans les deux sens au moyen de tout dispositif approprié non représenté, par exemple par un moteur pneumatique ou électrique classique.
La plaque de transmission 25 porte éga- lement un roulement-butée à billes 29 qui supporte l'extrémité arrière de la broche 30. Afin d'assurer une liaison d'entraînement entre l'arbre du ro- tor 28 et la broche 30, on a évidé celle-ci pour qu'elle puisse recevoir plu- sieurs engrenages fous ou satellites 31, dont chacun tourne sur un axe asso- cié 32 porté par la broche. Les satellites engrènent avec les dents que por- te l'extrémité de l'arbre du rotor 28 et avec les dents de la bague 24, ce qui constitue une transmission par un engrenage réducteur du type planétaire bien connu des techniciens.
L'extrémité avant de la broche 30 comporte une prolongement ou partie pilote 33 de diamètre réduit, qui est ajusté pour y tourner dans un alésage 34 pratiqué dans l'extrémité arrière d'une tête 35 d-outil. La pé- riphérie cylindrique de cette tête est montée pour y tourner dans un manchon 36 fixé dans l'extrémité avant du boîtier 21.
On donne une forme appropriée à l'extrémité avant de la tête d'outil, afin d'obtenir une liaison d'entraî- nement amovible susceptible d'être démontée au moyen d'un outil quelconque approprié, par exemple une clef à tube (non représentée).L'extrémité arriè- re de la tête d'outil fait partie intégrante d'une enclume 37 qui comporte des clabots 38 (fig. 13) circonférentlellement espacés;on a représenté deux de ces clabots, mais il est entendu que la présente invention s'applique également à des enclumes ne comportant qu'un seul clabot, ou comportant plus de deux clabots.
Sur la fig. 6, on volt une disposition qui, d'une part, permet
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aux clabots 38 de l'enclume d9gtre entraînes par deux clabots 39 coopérants, qui font saillie en avant d'un percuteur ,0, et, d'autre part, permet ainsi aux clabots 38 de recevoir des percussions rotatives transmises par les cla- bots 39o Le percuteur qui est très massif et qui a par conséquent une inertie considérable, est disposé à l'arrière de l'enclume;il est concentrique à la broche 30 et il peut tourner coaxialement à celle-ci.
Un organe de guidage 41 supporte l'extrémité arrière du percuteur, il est percé à sa partie centrale, afin de former une portée ou palier lui permettant de tourner sur la broche 30, et il comporte un rebord à sa périphérie de manière à constituer un ajus- tage coulissant dans un contre-alésage 42 pratiqué à l'extrémité arrière du percuteur 40.
Pour assurer le guidage de l'extrémité avant du percuteur, on pratique dans ce dernier un alésage 43 (fig. 2) qui permet d'y faire coulis- ser et tourner un manchon 44 qui est alésé de manière à s'ajuster à la péri- phérie du corps de la broche. Le manchon 44 qu'on appellera ci-après manchon
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à came., est une caractéristique Importante de la présente invention.. et on l'a conçu pour qu91 déplace à la fois dans des directions circonférentiel- les et hélicoïdales par rapport à la broche 30o On a conçu également le per- cuteur 40 pour qu'il puisse se déplacer à la fois dans des directions cir- conférentielles et hélicoïdales par rapport au manchon à cames. Ce dernier est utilisé comme un organe intermédiaire d'entraînement entre la broche et le percuteur.
La liaison d'entraînement entre la broche 30 et le manchon 44 à cames, comprend, d'une part, deux chemins de roulement 45 prévus sur la péri- phérie de la broche, ces chemins ayant une section transversale courbe afin de constituer autant de chemins de roulement intérieurs pour deux billes 46 et, d'autre part, deux gorges 47 à l'extrémité avant et au bord intérieur du manchon à cames,ces gorges ayant également une section transversale courbe afin de constituer autant de chemins de roulement extérieurs pour les mêmes
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billes, Sur les figo 1, 6 et l6A, on volt que chaque chemin 45 se compose d'une branche ou partie circonférentielle 45C qui s'étend sur 20 , et une branche ou partie hélicoïdale 45H qui la prolonge,
mais qui est Inclinée vers
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la gauche en s'étendant sur 55 à partir de la partie 450. De morne, chaque gorge 47 se compose d'une branche ou partie circonférentielle 470 et d'une branche ou partie hélicoïdale 47H s'étendant respectivement sur 20 et c9 1' angle d'Inclinaison de la partie hélicoïdale étant le même que celui des par- ties correspondantes 45H des chemins de roulement précités.
La liaison d'entraînement entre le manchon 44 à cames et le per- cuteur 40 comprend deux évidements 48 formant des rampes, situées à l'arrière et au bord extérieur du manchon à cames, chacun de ces évidements ayant une section transversale courbe afin de constituer un chemin de roulement intérieur pour une bille;elle comprend aussi deux billes logées respectivement dans cha- que évidement, ainsi que deux chemins de roulement 50 formés dans la paroi in-
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térieure du percuteur 40o Sur les fign 3, 7 et l6A, on voit que chaque évide- ment 48 se compose d'une branche ou partie eireonférentielle 480, qui s'étend sur 300 et d'une branche ou partie hélicoïdale 48H qui la prolonge, mais qui est inclinée vers la droite en s'étendant sur 75 â partir de la partie 480.
Il est préférable de donner à l'évidement hélicoïdal 48H situé au bord exté- rieur et arrière du manchon à cames la même pente ou le même angle d'Inclinai- son qu'à la partie hélicoïdale avant et Intérieure 47H, en tenant compte bien Entendu du fait que ces Inclinaisons sont en sens inverse. Chaque chemin de roulement 50 formé sur le percuteur a une section transversale courbe afin de constituer un chemin de roulement extérieur pour des billes 49, et il se com-
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pose d'une branche ou partie cireonférentielle 500 et d'une branche ou partie hélicoïdale 50H s'étendant respectivement sur 30 et 75 , l'angle d'inclinai- son de la partie hélicoïdale étant le même que l'angle de la partie correspon- dante 48H prévue dans les évidements associés du manchon à cames.
Les billes 46 du jeu avant sont maintenues par un organe de retenue
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51 (fig, 1 à 3 et 13), qui a une forme générale cylindrique et qui est en re- lation étroitement espacée avec le manchon 44 à cames qu'il entoure. L'e- trémité avant de l'organe 51 présente une partie 52 en forme de disque qui en fait partie intégrante; cette partie est percée pour recevoir la partie pilo- te 33 de la broche, et elle est logée entre la face arrière de l'enclume 37 et un épaulement 53 dirigé vers l'avant, prévu sur la broche 30.
Le percuteur 40 est à tout moment sollicité vers l'enclume 37, et il est normalement maintenu en contact d'entraînement avec celle-ci par l'action d'un ressort 54 qui travaille à la compression et qui entoure la broche 30. L'extrémité avant du ressort de compression repose sur une rondel- le 55 qui prend appui sur l'extrémité du contre-alésage 42 pratiqué dans le percuteur.
L'extrémité arrière du ressort repose sur le guide 41 du percu- teur qui, à son tour, est supporté par une butée à billes 56 qui est montée sur la broche et qui repose sur un épaulement 57 pratiqué dans la broche.
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Lorsque l'outil à percussion est au repos, c2est-%a-dire lorsque la broche 30 est désaccouplée de la source motrice, les organes occupent les
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positions représentées sur la flgo 1, et le percuteur 40 se trouve à sa posi- tion limite en avant, position dans laquelle les dents ou clabots 39 du percu- teur engrènent complètement avec les clabots 38 de l'enclume menée 37.
La pression exercée par le ressort 54 force le percuteur à s'appliquer sur le jeu arrière extérieur de billes 49, ce qui fait que ces dernières sont maintenues
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dans les parties circonférentielles respectives 50C et 480 des chemins de roulement pratiqués respectivement dans le percuteur et dans le manchon à ca- mes. La pression du ressort est transmise au manchon 44 à cames forçant ainsi celui-ci à s'appliquer sur le jeu avant intérieur de billes 46, ce qui main-
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tient ces dernières dans les parties circonférentielles respectives 17C et 45C des chemins de roulement pratiqués respectivement dans le manchon 44 à ca- mes et la broche 30. La broche occupe par rapport au percuteur la position
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représentée sur les figso 16B ou 16C9 ou une position Intermédiaire.
La bro- che peut tourner par rapport au percuteur entre les limites représentéessur
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les fige. 16B et 160, sans communiquer une rotation ou un déplacement axial au percuteur. Entre les limites de cette course perdue, la broche peut tourner d'un angle atteignant 40 par rapport au manchon 44 à cames, ce déplacement correspondant à la somme des longueurs des parties circonférentielles 450 et 470, et le manchon à cames peut tourner d'un angle atteignant 60 par rap- port au percuteur 40, ce qui correspond à la somme des longueurs des parties
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circonférentielles .$C et 50C, soit un total de course perdue de 1000 entre la broche et le percuteur.
Pour décrire le fonctionnement, on supposera que les organes sont
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dans les positions représentées sur la flgo 1, la position de rotation de la broche étant située en un point quelconque entre les positions représentées sur les fige. 16B et 16C, et l'on supposera que le moteur a démarré pour ap- pliquer un couple à la broche 30 dans le sens du serrage d'un boulon ou d'un écrou, c'est-à-dire dans le sens des aiguilles d'une montre en regardant le dispositif par l'arrière.
La broche tourne par rapport au manchon 44 à cames, et ce dernier tourne à son tour par rapport au percuteur 40, jusqu'à ce que la course perdue (pouvant atteindre 100 ou moins) soit rattrapée, ce qui
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fait que les organes atteignent la position représentée sur la figo 1600 En- suite, et en supposant qu'aucune résistance appréciable ne s'oppose à la ro- tation de la tête 35 d'outil, les organes du dispositif de crabotage, y com- pris la broche 30, les deux jeux de billes, le percuteur et l'enclume, tour- nent à la même vitesse dans le sens représenté par la flèche de la fig. 16C.
On va maintenant supposer que la tête de l'outil rencontre une résistance substantielle et accrue, s'opposant à sa rotation, en raison du frottement qui se produit entre les filets de l'écrou en cours de serrage et du boulon sur lequel on le visse;la réaction au couple est transmise à la broche par le crabotage, ce qui augmente d'une manière correspondante le couple exercé.
A ce stade de fonctionnement, les organes sont encore sensiblement dans les
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positions représentées sur la fig. 16C, et les billes "arrière" 49 sont en-
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traînées par les chemins inclinés ou rampes 48H qui, à leur tour, entraînent le percuteur 40 le long des xhemins de roulement inclinés 50 Ho La force d' entraînement est ainsi décomposée au cours de sa transmission par les billes
49 en deux composantes, l'une dans une direction circulaire ou tangentielle et l'autre dans une direction axiale tendant à débrayer le percuteur ou à le déplacer vers l'arrière.
Or, le ressort 54 est monté avec une compression préalable correspondant par exemple à 9 kg, et, tant que la composante axia- le de la réaction du couple est inférieure à la résistance offerte par le ressort, les organes continuent à tourner à la même vitesse dans les positions relatives représentées sur la fig. 16C, et les clabots 38 et 39 du dispositif de crabotage restent complètement en prise.
Lorsque la tête d'outil rencontre une résistance élevée prédéter- minée, par exemple lorsque l'écrou mené (ou le boulon, ou la vis) est à fond de serrage, l'augmentation de la réaction au couple s'accompagne d'un accrois- sement correspondant de la composante de débrayage, accroissement qui suffit à équilibrer, et ensuite à vaincre, la résistance offerte par le ressort.
A ce moment, la broche 30 (ainsi que le manchon 44 à cames) se déplace de la position représentée sur les fige, 1 et 16c vers la position représentée sur les fige, 3 et 16c, ce qui force les évidements hélicoïdaux 48H à se déplacer sur les billes 49 et ce qui oblige ces billes à se déplacer sur les chemins de roulement 50H à mesure qu'elles soulèvent le percuteur vers 1* arrière en comprimant le ressort.
A mesure que la compression appliquée au ressort aug- mente, sa force répulsive s'accroît, mais ce phénomène est rapidement élimi- né par l'augmentation rapide de la réaction au couple en même temps que par un accroissement correspondant de la composante de débrayage, jusqu'à ce que le percuteur ait été soulevé de manière à être complètement désolidarisé de sa position d'entraînement de l'enclume, comme représenté sur la fig. 3. Les positions angulaires axiales respectives du percuteur, des billes, du man- chon à cames et de la broche sont alors approximativement celles que repré- sente la fig. 16D.
Il est bien entendu que, dans un outil de ce type, la broche menante tourne continuellement, tandis que le percuteur ne tourne que par intermittences,et qu'il cesse de tourner, ou qu'il tourne extrêmement len- tement, juste avant que le débrayage se produise. Dans la présente invention,, aussi bien que dans les outils à percussion antérieurs du type à accumulation d'énergie, la libération de la liaison d'entraînement entre le percuteur et l'enclume est Immédiatement suivie d'une accélération du percuteur, accéléra- tion qui part d'une vitesse nulle (ou sensiblement nulle) et qui se poursuit jusqu'à ce que la vitesse angulaire Instantanée du percuteur soit de loin su- périeure à celle de la broche en rotation continue. Pendant la première par- tie de la période d'accélération, le ressort est de plus en plus comprimé,
du fait que la broche tourne plus vite que le percuteur, la pression appliquée par le ressort étant équilibrée par la composante axiale du couple transmis par les chemins de roulement 50H et 48H à billes, ce couple permettant d'ac- célérer la rotation du percuteur. La levée maximum du percuteur à partir de l'enclume a lieu à l'instant où la vitesse du percuteur rattrape celle de la broche; ensuite, le percuteur se met à tourner en sens Inverse par rapport à la broche, les chemins de roulement 50H du percuteur se déplacent en avant sur les billes 49, ces dernières se déplacent en avant sur les évidements 48H du manchon à carnet, tous ces organes se rapprochant ainsi de la position représentée sur la fige 16C.
Immédiatement avant l'instant où les organes sont revenus à la position représentée sur la fig. 16C, le percuteur tourne beaucoup plus vite que la broche, et il est à sa vitesse maximum. S'il se trouvait que les cla- bots 39 du percuteur soient revenus à ce moment en un alignement permettant 3.8 entraînement des clabots 38 de l'enclume, les clabots 39 appliqueraient une percussion rotative à l'enclume avec la foxe maximum que le dispositif général à crabotage est capable de donner.A ce sujet, on peut dire que l' action ci-dessus ne diffère pas beaucoup de celle d'un dispositif d'engrène-
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ment classique, lorsqu'il lui arrive d'appliquer une percussion parfaite- ment réglée dans le temps.
Cependant, le dispositif de la présente inven- tion permet d'appliquer la percussion maximum sans exiger qu'elle soit ré- glée exactement dans le temps ou qu'un équilibre parfait soit obtenu entre les diverses forces qui commandent la position du percuteur. Conformément à la présente invention, on laisse le percuteur poursuivre sa rotation sensiblement à sa vitesse maximum, même après qu'il a atteint sa position limite en avant, comme représenté sur les figso 1 et 16C.
Si cette éventu- alité se produit avant que les clabots du percuteur aient atteint les cla- bots de l'enclume, le percuteur continue à tourner sur l'avant de la broche menante 50 pendant un temps correspondant à une course perdue de 100 , ce qui laisse une grande tolérance permettant au percuteur d'appliquer à coup sur une percussion rotative à l'enclume pendant le temps précité.
Pratiquement, il existe entre la vitesse de la broche, d'une part, et la force du ressort, l'Inclinaison des évidements et les caracté- ristiques du percuteur, d'autre part, une relation telle, que les clabots menants du percuteur frappent ordinairement les clabots menés de l'enclume après que les billes ont commencé de rouler dans les chemins de roulement ou évidements circonférentiels 48C et 50C, et bien avant que les billes de l'autre paire aient atteint les extrémités des chemins circonférentiels de roulement 45C et 47C.
Ainsi, un réglage imparfait dans le temps n'at- ténuera pas la force de la percussion ou n'empêchera pas un engrènement complet au moment de la percussion, que la percussion ait lieu avant ou après l'instant prédéterminé auquel elle doit se produire et en fonction duquel on a conçu le percuteuro
Après l'application d'une percussion provenant du percuteur rotatif, l'enclume 37 et la tête 35 d'outil rencontrent une résistance croissante à mesure que le serrage de l'écrou mené augmente, ce qui force les organes de l'engrènement à se déplacer de la position représentée sur la figo 16C, jusqu'à celle qui est représentée sur la fige 16D,
et à se désaccoupler de nouveau de la manière décrite précédemmentL'accouplement et le désaccouplement se produisent automatiquement en une succession rapi- de de percussions rotatives qui serrent l'écrou précité, comme on le com- prend facilemento Pendant toute la période de temps où. l'outil est en fonc- tionnement dans un sens assurant le serrage de l'écrou, le manchon 44 à. ca- mes ne se déplace pas d'une manière appréciable, et peut même ne pas se dé- placer du tout, par rapport à la broche 30.
Pendant le fonctionnement, les chemins de roulement hélicoïdaux 45H et 47H placés entre la broche et le manchon à cames sont inopérants, et il en est de même des chemins de rou- lement circonférentlels 45C et 47H, à moins que ces derniers aient été mis en action lors d'un retard anormal des percussions appliquées à l'enclume, par rapport au déplacement axial du percuteur.
On va supposer maintenant que l'outil est entraîné dans le sens de desserrage de l'écrou précité, sens qui est Indiqué par les flèches res- pectives des fige. 2 et 16B. Du fait de l'application de la tête 35 d'outil sur l'écrou mené, et du fait que la broche 30 commence à tourner, les orga- nes du dispositif d'engrènement prennent rapidement la position représentée sur la fig. 16B, après s'être trouvés dans une position d'origine située entre celle qui est représentée sur cette figure et celle qui est représen- tée sur la fig. 16C.
Si l'on suppose que l'écrou mené oppose une résistance maximum au démarrage, le dispositif de crabotage ne restera pas longtemps dans la position de la fig. 16B, car les chemins de roulement hélicoïdaux 45H de la broche se déplaceront sur les billes "avant" 46 et obligeront ces dernières à se déplacer dans les chemins de roulement hélicoïdaux 47H du man- chon à cames. Les organes se déplacent donc pour prendre la position repré- sentée sur les fige. 2 et 16A, ce qui fait que le manchon 44 à cames et le percuteur 40 sent poussés en arrière à l'encontre de la pression du ressort 54, ce qui dés @eouple le dispositif de crabotage.
Ce désaccouplement est suivi d'une accélération du percuteur et d'une remise en prise, d'une manié-
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re similaire au désaccouplement et à la remise en prise pendant 15'opéra- tion de serrage de l'écrou, comme décrit précédemmentIl n'est donc pas nécessaire de décrire en détail l'opération de desserrage, car 11 est clair que les chemins de roulement hélicoïdaux 45H et 47H accomplissent la même fonction pour le désaccouplement et l'accélération dans le sens de rotation réalisant le desserrage que les chemins de roulement hélicoïdaux 48H et 50H au cours du fonctionnement dans le sens de serrage.
On remarquera que le manchon 44 à cames constitue en réalité, soit une partie de la broche lors- que l'outil est utilisé pour un serrage, soit une partie du percuteur lors- que l'outil tourne en sens inverse pour effectuer un desserrageo
En examinant maintenant la fig. 15, on voit une ligne brisée
A-B-C-D qui représente le trajet suivi par un point donné du percuteur, par rapport à la broche menante. On remarquera que le percuteur a une course perdue, correspondant à 1000 entre les points B et C, au cours de laquelle la rotation relative ne s'accompagne d'aucun déplacement axial relatif.Le segment B-A représente le déplacement axial du percuteur, déplacement qui s'accompagne d'une rotation (par rapport à la broche) lorsqu'on utilise l' outil pour lui faire effectuer un desserrage,
et il représente en dévelop- pement la course d'un point du percuteur, à mesure que les organes du dis- positif de crabotage se déplacent de la position représentée sur la figo 16B jusqu'à la position représentée sur la fig. 16A. De même., le segment C-D représente le déplacement du percuteur lorsqu'il passe de la position de la figo 16C à celle de la fig. 16D.
SI le dispositif de crabotage était conçu de manière à laisser les billes se déplacer jusqu'à venir buter dans l'extrémité de leurs chemins de roulement, le segment incliné B-A (figo15) serait prolongé du point A au point AA, et le segment C-D serait prolongé du point D au point DD. On remarquera que les points AA et DD sont espacés de 360 , soit le double de la distance entre un clabot du percuteur et le clabot suivante ou encore la distance entre n'importe quel chemin de roule- ment et le point correspondant de l'autre chemin de roulement pour le même trajet.
On obtient cet important "étalement" en superposant les chemins de roulement dans des directions axiales différentes et sur des diamètres dif- férents. Dans les dispositifs antérieurs d'engrènement ou d'enclenchement de ce type, il y avait à peine assez de place pour obtenir les segments correspondant à AA-B et C-DD, du fait qu'on n'utilisait qu'un seul jeu de billes, et qu'on disposait ses deux billes dans la même position axiale et à la même distance du centre du dispositif. Dans la présente invention, on obtient l9 arrêt momentané du fonctionnement sur 1000 (représenté par le segment B-C, fig. 15) grâce à la superposition des deux jeux de cames pour les billes.
L'ampleur de cet arrêt momentané de fonctionnement permet au dispositif de l'Invention de tolérer un déplacement prématuré important du percuteur vers Pavant (dans le sens de remise en prise), en réponse à la pression exercée par le ressort. On peut donc maintenant utiliser un ressort relativement puissant, sans risquer d'endommager l'outil à percussion, l' utilisation d'un ressort plus puissant est avantageuse, parce qu'elle permet d'accroître le couple constant (ou couple n'appliquant pas de percussions) disponible pour des serrages sur des filets trop ajustés ou pour la commanda de perceuses, d'alésoirs ou d'outils frappeurs.
En contre-partie de l'utili- sation d'un ressort plus puissant, il serait possible d'augmenter l'angle d' Inclinaison des chemins de roulement pour les billes; la came résultante aurait une pente plus accentuée et l'on obtiendrait une diminution de la composante Inférieure de la force de débrayage pour un couple donné. On eput obtenir les avantages d'une mise en prise complète et sûre ainsi que d'un couple plus élevé, en combinant un ressort plus puissant et une came à pente plus accentuée. Ces deux caractéristiques ayant toutes deux tendance à provo- quer un déplacement axial prématuré (mais admissible) du percuteur dans le sens de la remise en prise du dispositif à percussion.
Les valeurs des angles des chemins de roulement 45, 47, 48 et 50, tels qu'on les a indiqués dans la description ci-dessus d'un mode de réalisa-
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tion donné a titre illustratif, ne sont pas des valeurs critiques,, et on peut les faire varier dans une large mesure, selon les commodités de con- ception. Ainsi, dans une mise en fabrication du dispositif objet de l'Inven- tion, on a donné aux différentes parties des chemins de roulement les va- leurs suivantes s 45H = 96 ;45C = 18 ;47H = 64 ;47C = 12 ; 48H = 91 ; 480 = 17 ; '5 OH = 69 ; 500 = 13 . Dans cette disposition, le pas des quatre chemins de roulement hélicoïdaux est égal à 24,993 mm.
Il est bien entendu que le mode de réalisation décrit ci-dessus et représenté sur le dessin n'a été donné qu'à titre indicatif et que l'on peut y apporter diverses modifications sans s'écarter pour cela de l'esprit de la présente invention.
REVENDICATIONS. la Outil à percussion rotatif comprenant une enclume et une tê- te d'outil rotatives,un percuteur rotatif entraînant l'enclume par une sé- rie de percussions rotatives, une broche d'entraînement rotative et un moyen élastique. intercalé entre la broche et le percuteur, qui sollicite constamment ce dernier dans le sens axial vers une position normale au voi- sinage de l'enclume, caractérisé en ce qu'une liaison d'entraînement dispo- sée entre la broche et le percuteur force le percuteur à effectuer un dépla- cement hélicoïdal relatif chaque fois que le percuteur est écarté de sa po- sition normale,mais lui permet d'exécuter en toute indépendance un déplace- ment circonférentiel pendant qu'il est dans sa position normale.