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La présente invention est relative à des marteaux mécaniques, à main, en particulier à ceux de ces marteaux dont l'organe frappant est ac- tionné par un fluide sous pression, par exemple de l'air comprimé. On utili- se des marteaux mécaniques de ce genre pour river, diviser les roches dans les chantiers de tunnels, de cassage de pierre et les mines, pour démolir les routes et pour d'autres buts.
Les marteaux mécaniques à main possèdent, généralement, à leur extrémité arrière une poignée située transversalement à la direction de frap- pe et qui est le plus souvent établie à la manière d'une anse. L'ouvrier tient le marteau par la poignée avec une des mains et l'appuie contre la ma- çonnerie, la roche ou analogue à travailler tandis que l'autre main embrasse le fût ou cylindre du carter du marteau, dans lequel est guidé l'organe frappant, par exemple le piston frappeur d'un marteau à air comprimé.
Avec les marteaux mécaniques connus équipés avec une poignée ri- gide, en acier ou analogue, le travail est très fatiguant et dans certains cas nuisible à la santéo Cela dépend aussi bien du fait que le choc en re- tour se produisant lors de l'accélération de l'organe frappeur doit être ab- sorbé par la main ou le corps de l'ouvrier, que du fait que toutes les vibrations de haute et de basse fréquence sont transmises au carter en acier et à la poignée, lors de l'arrivée de l'organe frappent sur l'outil (par exemple une bouterolle et le fleuret d'abatage).
Un but essentiel de l'invention est de réduire jusqu'à la rendre inoffensive, la contrainte corporelle imposée par ces vibrations à l'ouvrier qui doit travailler avec un marteau mécanique.,
Des recherches récentes ont montré que l'outil, par exemple la bouterolle d'un marteau-riveur mécanique ou le fleuret d'un marteau d'abattage,ne transmet à la pièce à travailler ou à la matière à abattre, par exemple la roche ou le charbon, qu'une partie relativement petite de l'énergie communiquée par le piston frappeur libre, lors du choco On a déterminé que les chocs du piston du marteau qui ont lieu avec un fort amortissement, et dans lesquels l'outil transmet donc de suite, utilement, son énergie à la partie à travailler, alternent avec des chocs dans lesquels une fraction importante de l'énergie reste dans l'outil, sous forme de vibrations (de flexion et allongement )
et se trouve, par suite, perdue pour le travail de rivetage ou d'abatage 0 Du fait de la vibration de l'outil excitée par le piston du marteau, l'outil, quand il vient à être en résonance avec la pièce à travailler ou analogue,est enlevé de la surface de celle-ci et prend une accélération en sens inverse de la direction de frappe du piston du marteau, de sorte que le prochain choc de celui-ci n'est, en pratique, pas du tout transmis de l'outil à la pièce à travailler ou analogue. Un amortissement des vibrations dans l'outil et le carter du marteau n'est jusqu'à présent possible que par un effort corporel de l'ouvrier, celui-ci poussant le marteau, en surmontant les forces des chocs en retour, contre lapièce à travailler ou analogue et, par suite,maintenant la bouterolle ou le tranchant du fleuret contre la pièce à travailler.
Mais les forces de chocs en retour à surmonter sont, quelquefois, considérables, rebondissent et constituent une contrainte corporelle importante en conséquence, quand les deux choses susceptibles d'osciller, couplées entre elles, se trouvent en résonance.
L'idée directrice de l'invention est d'effectuer en tout ou en partie,par des pièces moulées en matières non métalliques, organiques, la liaison des trois choses susceptibles de vibrer à savoir l'outil, par exemple le fleuret, le cylindre du marteau et le corps de l'ouvrier qui se sert du marteau mécanique, le degré d'amortissement étant dans un rapport favorable avec l'élasticité de rebondissement de la matière utilisée pour le couplage.
Il a été déjà proposé, d'un autre côté, de prévoir dans le trajet des forces, entre le marteau à fleuret et l'ouvrier, des ressorts ou des corps en caoutchouc souple, par exemple sous forme d'une poignée en ca-
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outchouc souple. Le but de cette mesure devait être de décharger l'ouvrier des forces de chocs en retour du marteau, par une élasticité souple. Le ca- outchouc souple en lui-même, notamment à l'état non tendu, ne convient cependant pas, au sens de l'invention, pour l'amortissement des vibrations dans le marteau d'abatage.
Il est apparu que le rendement du travail au marteau diminue considérablement lors de la disposition de ressorts ou de poignées en caoutchouc souple, parce que le fleuret ou analogue, en dépit de fortes préssions sur la poignée élastique, danse sur la pièce à travailler, en raison de la grande longueur de déformation élastique de la poignée, de sorte que le nombre de coups avec fort amortissement et effet utile élevé diminue considérablement vis-à-vis du travail avec poignée non rendue élastique.
Quand, au contraire, on munit le marteau d'abatage, suivant l'invention, d'une poignée fixée par fermeture de forme à l'extrémité du carter du marteau, poignée qui est constituée d'une substance en composés orga- niques, qui a une dureté d'après Shore) d'environ 85 à 100, il se produit un amortissement efficace avec augmentation notable de l'avance de l'outil dans la pièce à travailler et un rendement en conséquence de l'ouvrier se servant du marteau, sans augmentation observable du travail musculaire.
Comme exemple de matière d'oeuvre organique, à partir de laquelle on peut confectionner l'organe de liaison amortisseur suivant l'inven tion, on citera d'abord les produits d'addition isocyanate-polyesters; on peut utiliser cependant d'autres produits de polycondensation, polymérisation ou polyaddition, par exemple les polyuréthanes. Les substances désignées peuvent être préparées de telle manière qu'elles possèdent les propriétés amortissantes prescrites par l'invention. Elles ont aussi une grande résistance à l'usure et sont stables vis-à-vis de l'huile et de l'essence de pétrole.
La stabilité des matières au vieillissement est ausai favorable.
Des matières d'oeuvre de ce genre sont connues en elles-mêmes.
Leur importance comme matériau pour la poignée de marteaux à air comprimé ou analogues n'était cependantp as connue. On les avait même déclarées, en raison de leur dureté, dénuées d'avantages pour les buts où il s'agit de l'amortissement de vibrations mécaniques. Le fait que, vis-à-vis de cela, l'utilisation de ces matières pour les poignées de marteaux à air comprimé suivant l'invention, avait pour résultat un progrès considérable sous le rapport de l'augmentation du rendement du travail, n'était pas prévisible.
Dans des cas particuliers, il est possible d'ajouter au matériau utilisé par exemple pour la poignée, de la paraffine qui lisse la surface du corps confectionné à partir du matériau, et le rend souple, de sorte que les inflammations de la main qui saisit la poignée sont évitées, contrairement au comportement du caoutchouc et substances analogues.
La forme d'exécution préférée de l'invention consiste à fabriquer toute la poignée du marteau avec le matériau organique mentionné,c'est- à-dire d'effectuer la liaison du cylindre vibratile du marteau avec la main de l'ouvrier, par une poignée amortissant les vibrations, poignée qui est liée à la chemise métallique du cylindre ou analogue par fermeture de forme. L'invention peut aussi être utilisée avec avantage pour l'accouplement entre le fleuret et le carter du cylindre du marteau pour empêcher ou abaisser aussi à cet endroit la transmission des oscillations du fleuret au carter du marteau d'abatage.
La liaison entre la poignée et le carter du marteau mécanique peut avoir lieu de différentes façons.
On peut, par exemple, suivant l'invention, munir le carter du marteau d'une saillie arrière disposée, en principe , parallèlement à son axe longitudinal et, du côté opposé du marteau, d'une saillie latérale. La poignée peut être fixée au moyen de filetages ou de goujons à ces saillies du carter du marteau. Dans la saillie arrière, on peut prévoir la tige de
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la soupape de mise en marche.
Mais on peut aussi percer la saillie dirigée vers J'arrière et l'utiliser pour l'amenée de l'air comprimé
La liaison entre la poignée et le carter du marteau peut être obtenue, quand on utilise une matière coulable pour la poignée, en coulant la poignée sur le carter en acier ou en un autre matériau métallique, le ma- tériau non métallique de la poignée enfermant les saillies ou butées du car- ter du marteau.
Enfin, l'invention s'étend encore à la disposition d'un chapeau protecteur, en un matériau non métallique,enfermant la poignée et, le cas échéant, le carter du marteau , et qui recouvre la main avec laquelle l'ouvrier saisit la poignéeo
Des formes d'exécution de l'invention, qui toutefois n'y est pas limitée, sont représentées à titre d'exemple sur les dessins annexés dans lesquels:
La figo 1 est une vue en coupe àtravers la poignée et la partie directement reliée à elle, du carter du cylindre d'un marteau-riveteur.
La fige 2 est une vue en coupe analogue à travers la poignée et le fond de cylindre d'un marteau-piqueur.
La fige 3 est une vue de côté du marteau-piqueur suivant la fige 2.
La fig. 4 est une vue de côté d'un moule pour la coulée de la poignée sur le carter du marteauo
La fige 5 est une vue de côté du dispositif d'après la figo 4, partie en coupe partielle suivant V-V de ladite figo 4.
La figo 6 est une vue de coté du chapeau protecteur.
Sur la figure 1, la référence 1 désigne le fond qui forme à l'arrière le cylindre de travail (non représenté) d'un marteau-riveteur. Le fond 1 est fileté et vissé sur l'extrémité du cylindrée
Dans le cylindre du marteau-riveteur est disposé, comme d'usage, un piston frappeur qui est influencé par un fluide sous pression. Ces parties du cylindre, du piston-frappeur et les autres parties du marteauriveteur ne sont pas représentées, étant donné qu'elles sont bien connues du technicien et que leur construction n'est pas touchée par l'invention.
Sur le fond 1 on a prévu une tubulure 2 dirigée vers l'arrière et qui est filetée intérieuremento Dans la tubulure 2, on visse le tuyau souple d'amenée pour le fluide sous pression qui commande le piston-frappeur.
La tubulure 2 est en communication par les canaux 2a, 2b avec l'intérieur du fond du cylindre 1. Le débouché du canal 2b est sous la dépendance de la soupape qui peut coulisser dans un espace creux du fond de cylindre. La soupape est appliquée par la pression du fluide moteur contre son siège .la, de sorte que le fluide sous pression ne peut pénétrer sans qu'on le veuille dans l'espace interne du fond de cylindre 1.
Du côté opposé à la tubulure 2,le fond de cylindre 1 possède un appendice qui présente une perforation horizontale 10 s'étendant transversalement à l'axe du cylindre. Autour de la saillie s'accroche une des extrémités de la poignée courbée 7 consistant en un matériau organique. La poignée 7 s'applique contre le pourtour de la saillie et elle est fixée à sa position par une goupille qui est fichée dans l'oeil 10 et qui traverse la branche de la poignée 7.
A l'autre extrémité 16 de la poignée '1 est prévue une ouverture par laquelle la poignée embrasse la tubulure 2, munie extérieurement d'un filetage ou d'autres saillies o
La poignée 2. est fonc fixée aux saillies et 2 du fond de cy -
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lindre et peut, en cas de besoin, être retirée de ces saillies après ex- traction de la goupille fichée dans l'oeil 10.
Dans une des branches 8 de la poignée 7. on a prévu un canal à peu près en arc de cercle, dans lequel est prévu un morceau de tube 14,cour- bé d'une façon correspondante. Dans le morceau de tube 14 peut coulisser, longitudinalement, la tige courbée 15 dont l'extrémité touche la tige 13 et la soupape 3.
L'autre extrémité du poussoir courbe 15 se trouve dans la ré- gion d'une manette ± qui est oscillable en 4a et logée dans un évidement de la poignée 7.
Quand on fait basculer la manette ± dans le sens de la flèche, par exemple en appuyant d'en haut sur cette manette,le poussoir courbe 15 se trouve déplacé en conséquence, de sorte que la tige de soupape 13 se meut vers la droite et que la soupape 3 s'ouvre. Le fluide sous pression peut alors arriver dans l'espace interne du fond de cylindre 1 et actionner le piston frappeur jusqu'à ce qu'on abandonne la manette 4.
La forme d'exécution d'après les figures 2 et 3 représente la poignée d'un marteau-piqueur qui peut être utilisé par exemple pour déta- cher de la roche ou du charbon.
Sur la figure 2, la référnce 21 désigne le corps du fond de cy- lindre usuel qui ferme, par en haut, le carter du cylindre du marteau (non représenté). Le fond de cylindre a latéralement une tubulure 22 pour la li- aison de la conduite souple d'air comprimé. La liaison entre la tubulure 22 et l'intérieur du fond de cylindre 21 est commandée par la soupape d'arret 23, laquelle peut être soulevée de son siège au moyen du balancier-pous- soir 24, qui est monté de façon à pouvoir osciller autour du goujon 25.
Du côté opposé à la tubulure 22 ,le fond de cylindre 21 a un appendice 26 en forme d'anse, qui sert pour la fixation de la poignée 27. - Cette dernière possède dans sa branche prolongée 28, un évidement 29 corres- pondant à la forme spatiale de l'appendice 26, de sorte que la branche 28 embrasse de tous côtés l'appendice 26. Un goujon 30 sert pour la réunion de la branche 28 et de l' appendice 26, goujon qui est fiché à travers l'ouver- ture de l'appendice 26 et l'évidement de la branche 28.
L'autre branche plus courte 31 de la poignée 27 est établie à la manière d'un embout de tuyau et enfilée sur une tubulure 32 dans la- quelle la tige 33 de la soupape 23 est logée de façon à pouvoir y coulis- ser. La tubulure 32 peut avoir des rainures, afin que la branche 31 de la poignée adhère solidement sur elle.
En haut de la poignée 27 on a encore prévu un évidement en for- me de fente pour le balancier-poussoir 24, évidement qui est établi de tel- le sorte que lors de l'ouverture de la soupape 23, le balancier-poussoir 24 se trouve complètement placé dans l'évidement 34.
Le mode de fixation représenté et,,décrit pour la poignée, sui- vant l'invention, présente l'avantage important que, d'une part, une des contraintes créées en marche entre la poignée et la tête de cylindre est fixée, et que, d'autre part, la poignée peut effectuer, dans une certaine étendue, des mouvements de flexion longitudinale et transversale corres- pondant à la flexibilité, même limitée, de son corps non métallique, sans perdre, même après un long temps d'usage, son maintien solide à la tête de cylindre.
Pour éviter une détérioration de la poignée 27 en matériau orga- nique,dans la région de la branche prolongée 28, on munit la poignée d'une coiffe protectrice 35.
Cette dernière embrasse par ses flancs 35a les deux côtés de la branche 28 de la poignée. Dans chacun des côtés de la coiffe protectrice 35
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est prévu un évidement 35b qui possède un écrou dans lequel est inséré un anneau flexible 35c qui maintient la tête 30a du goujon de fixation 30, ou qui l'assure contre un glissement inopinéo
Les figures 4 et 5 montrent de quelle façon une poignée, suivant l'invention, peut etre reliée,par une opération de coulée, au carter du marteau ou au fond de cylindre.
Le principe de la fabrication consiste à uti- liser le fond de cylindre comme partie d'un moule de coulée dans lequel on crée la poignée par l'opération de couléeo
Le fond de cylindre 41 représenté sur le dessin, qui est en acier, a, du côté opposé à la tubulure d'entrée d'air 42, une saillie 43 en forme d'anse et, au-dessus, un appendice 44 qui a la forme d'une tubulure et pos- sède une cavité périphérique 45oL'appendice 44 est creux, et il est traver- sé par le pointeau de mise en marche (non représenté) , qui est actionné par un poussoir disposé dans la poignée du marteau.
Le fond de cylindre 41 est établi de telle manière qu'il peut être réuni avec un moule en deux pièces 46 et 47 comme représenté sur le dessin. Les parties 46,47 sont centrées par des tiges d'ajustage 48 et liées de façon étanche l'une à l'autre et avec le fond de cylindre 43 par un dispositif de pression ou des moyens de traction. Par ouverture latérale 49 on peut introduire la matière à couler dans le creux du moule 46, 47.l
Comme il ressort du dessin, le moule est pourvu d'une cavité qui est indiquée sur le dessin par des hachures 50. La cavité du moule correspond d'abord à 1'âme de la poignée qui sera saisie, lorsque le marteau sera terminé, par la main qui le guidera, et aux deux branches dont l'une s'étend à travers la saillie en forme d'anse 43,et l'autre embrasse l'appendice 44 du fond de cylindre.
Au-dessous de l'appendice en forme d'anse, il est encore laissé libre dans le moule un espace 51 par lequel est formé un boudin, empêchant un arrachement de la branche hors de l'ouverture de la saillie 43.
La masse de matière artificielle coulée dans le moule établit donc une poignée qui est reliée, d'un côté,par fermeture de forme, à l'appendice 44, au-dessus du fond de cylindre et, d'autre part, avec la saillie 43 en forme d'anse.
Après la coulée, on enlève le moule 46, !il, on coupe la queue de coulée 52.et l'on ébarbe la couture formée à l'endroit de contact des deux parties !il, 47 du moule.
Le corps en matière artificielle de la poignée est ensuite utilisable sans autre traitement.
Dans le cas où l'on doit prévoir encore dans la poignée des évidements qui servent, par exemple, à la réception d'un balancier-poussoir et à l'introduction du pointeau de mise en marche, il est avantageux de munir le moule 46, 47 d'insertions correspondantes qu'on enlèvera après retrait du mouleo Cela supprime la nécessité de devoir associer à la coulée de la poignée encore quelques autres opérations.
La poignée suivant l'invention se distingue par une liaison durable et sûre entre la pièce-poignée non-métallique et le fond en acier du cylindre du marteauo La poignée est facile à fabriquer et rend superflues diverses opérations d'usinage qui étaient nécessaires jusqu'ici pour la préparation de la poignée de marteau ou de pièces poignées non-métalliques.
Sur la figure 6, on a représenté une chemise protectrice en un matériau organique soupleo Cette chemise protectrice peut être liée de manière amovible avec le marteau mécanique, de sorte que la chemise protectrice embrasse la poignée et recouvre la main tenant la poignée.
Comme il ressort de la figure 6, la chemise protectrice consiste en une partie 61 qui est pliée à peu près en forme d'U et qui enveloppe
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la poignée du marteau (indiquée en traits interrompus) de telle manière que les extrémités libres fil de la partie 61 sont orientées dans la direction de la tubulure de liaison 63 pour le tuyau souple de fluide sous pression.
La partie 61, est, comme indiqué en 64, réalisée de manière qu'elle embrasse exactement la région de la poignée du marteau. Au-dessous du marteau, on a prévu une patte 65 dans laquelle sont posés des boutons-pression . 66, au moyen desquels la patte 65 peut être fixée de manière amovible à la partie 64. Comme indiqué en 62, la partie 64 embrasse exactement la tubulure 63.
La figure 6 montre, de plus, que le carter du marteau peut aussi être pourvu d'un revêtement. Celui-ci consiste en une partie pliée 68 qui est fixée au moyen de boucles 69, 70,sur le carter du cylindre 60.
La chemise protectrice 61 et la partie 68 peuvent consister en un matériau organique quelconque, qui soit souple et possède une stabilité suffisante pour protéger de la roche qui tombe, la main recouverte de la chemise protectrice.
REVENDICATIONS
1. - Marteau mécanique à main, en particulier riveteur ou piqueur, actionné par l'air comprimé, avec des organes de liaison en un matériau non métallique, organique, disposé sur le trajet des forces, entre l'outil, le corps du marteau et la main ou la poignée guidant le marteau, caractérisé en ce qu'on prévoit comme organe de liaison un corps en un matériau organique avec un degré de dureté (d'après Shore) d'environ 85-100, lié au carter métallique du marteau, par fermeture de forme.