Outil de choc rotatif La présente invention a pour objet un outil de choc rotatif. Elle concerne en particulier les clefs de choc rotatives.
L'outil constituant un objet <B>d</B>e la présente inven tion, comprenant une pièce d'entrée de couple, une pièce de sortie de couple et une pièce d'inertie annu laire, ces pièces pouvant tourner chacune par rapport aux autres autour d'un axe commun, la pièce de sor tie comportant des dents également espacées à sa circonférence, la pièce d'inertie portant un cliquet sollicité de manière à s'engager avec lesdites dents,
et un mécanisme à ressort et à came disposé entre la pièce d'entrée et la pièce d'inertie et actionné lors d'un mouvement de dépassement angulaire de la pièce d'entrée relativement aux deux autres pièces pour produire l'échappement et 'le réengagement gé nérateur de choc du cliquet par rapport aux dents, est caractérisé en ce que les trois pièces susdites et le ressort sont disposés symétriquement autour dudit axe commun,
et en ce que la pièce d'entrée est tubulaire et présente des surfaces de paliers supportant res pectivement la pièce de sortie et la pièce d'inertie dans leur mouvement autour de l'axe.
Un tel outil peut être entraîné à volonté par un arbre de commande, par exemple par l'intermédiaire d'un mandrin monté -sur un arbre, ou par un disposi tif actionné à la main, par exemple une poignée ou une manivelle amovible, ou par un convertisseur de mouvement comprenant une pièce de sortie rotative.
Les surfaces extérieures générales de l'outil peuvent être cylindriques et unies, de manière que l'outil puisse être utilisé sans danger à des vitesses relativement élevées quand il est entraîné par un moteur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'outil objet de l'invention. La fiz 1 en est une vue en élévation. La fig. 2 est une vue par-dessous, à plus grande échelle, correspondant à la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe selon 3-3 de la fig: 2. La fig. 4 est une coupe selon 4-4 de la fig. 3. La fig. 5 est une vue d'un organe que comprend cette forme d'exécution.
L'outil 1 comprend une tête d'outil T constituant un arbre de sortie central et portant à sa partie inter- médiaire une roue à rochet 1 de plus grand diamètre que le reste de la tête,
des parties cylindriques 2 et 3 alignées sur l'axe L d'une pièce soumise à l'outil. Les parties extrêmes 4 et 6 sont de .section carrée réduite.
Les parties 4 et 6 sont destinées à engager la pièce de manière interchangeable (par exemple une pièce de fixation filetée, afin de la serrer ou de la desserrer), à l'aide de douilles amovibles, par exemple une douille H représentée à la fig. 1, quand la tête T peut être alignée avec la pièce, ou une pièce de décalage O (fig. 3)
si l'axe L de l'outil (par exemple par suite d'une absence de jeu de la pièce) ne peut pas être aligné avec l'axe de la pièce (par exemple l'axe L' de la fig. 3).
Le couple d'entrée de l'outil 1 peut être appliqué à volonté à l'une ou l'autre de ses extrémités oppo sées, par l'intermédiaire d'une unité d'entrée D tubu laire rigide. L'unité D comprend un tambour 8 com portant des prolongements 45 et 45' opposés axiale ment, destinés à recevoir le couple d'entrée et for mant des douilles 8a et 8b.
Ces douilles sont montées rotativement sur les parties 2 et 3 de la tête T pour permettre à l'unité D et à la tête de l'outil de tourner librement l'une par rapport à l'autre. Le corps prin cipal 16 du tambour 8 contient une pièce d'inertie annulaire W et, au-dessus de cette pièce, un organe élastique S.
Les douilles 8a -et 8b du tambour 8 constituent des paliers pour un bloc principal 17 de la pièce d'inertie W, les surfaces de palier étant cons- tituées par les surfaces circulaires externes 8d et 8b' des douilles. Le bloc 17 comporte un prolongement tubulaire 17a solidaire dudit bloc et susceptible de tourner sur la douille 8a qui s'étend dans le tam bour 8.
Si l'organe élastique S était constitué par un res sort à lame formant une spirale unique, il produirait une poussée latérale notable et indésirable sur les sur faces de palier entre l'unité D et la pièce d'inertie W.
Il est donc préférable d'utiliser au moins deux res sorts fixés à leurs -extrémités opposées à des éléments associés de l'outil, à 1800 l'un de l'autre, ou à d'au tres distances égales si on utilise plus de deux res- sorts. L'organe élastique S (fia. 5) comprend deux ressorts Sx et Sy disposés, pour des questions d'en combrement, dans un plan commun normal à l'axe L.
Les deux ressorts sont, en fait, enroulés ensemble et connectés en des positions opposées à la pièce d'inertie rotative, comme on le voit en comparant les fia. 3 et 5.
Les ressorts Sx et Sy sont connectés entre un manchon 24 monté dans le tambour 8 -et pouvant tourner dans ce dernier et le prolongement tubulaire 17a de la pièce d'inertie. Ce prolongement 17a présente deux fentes axiales diamétralement op posées dont l'une, 17b, est visible à la fia.
3, desti nées à recevoir les extrémités repliées vers l'intérieur des ressorts Sx et Sy.
Le corps principal 16 du tambour 8 comprend, dans la position représentée à la fia. 3, une paroi supérieure 14 et une paroi inférieure 15, la paroi 14, dans l'exemple représenté, étant fixée au bloc princi pal 16 du tambour 8 W par des vis 11.
Comme la douille 8a du tambour 8 s'étend sur une longueur notable vers l'intérieur depuis la paroi 14 du tam bour, afin de laisser l'espace axial nécessaire pour loger l'organe élastique S, la douille 8a doit être d'une pièce avec la paroi 14 ou, comme représenté, jointe rigidement à cette paroi par une soudure ou un brasage 14'.
La douille 8b, qui porte trois cames 42 destinées à permettre l'échappement de cliquets, comme on le verra plus loin (fia. 4), ainsi que les surfaces de palier 8b' pour la pièce d'inertie W, cons titue une pièce séparée du tambour et de l'unité D reliée à la paroi 15 par une soudure ou un brasage 15'.
La construction décrite ci-dessus évite des dé formations tendant à gêner le mécanisme à rochet ou à empêcher le libre mouvement angulaire de l'unité d'entrée D, de la tête T constituant l'arbre de sortie et de la pièce d'inertie W.
Des dispositifs de mise en place initiale et de limitation du mouvement angulaire, constitués par des chevilles 20 et des fentes eirconfémentielles 21, sont opposés l'un à l'autre (fia. 3), les chevilles étant portées par la paroi 15 du corps 16 et les fentes 21 taillées dans le bloc 17.
Les fentes 21 présentent des butées non représentées disposées symétriquement, contre lesquelles les chevilles 20 sont maintenues par la force initiale de l'organe élastique quand l'outil n'est pas en usage, et permettent, par la roue à ro chet 1 à douze dents, un mouvement angulaire de l'unité d'entrée D relativement à la pièce d'inertie W d'un peu plus de 301, à partir de la position initiale.
Le réglage de la force de l'organe élastique S et l'indication des diverses positions de réglage sont assurés (fia. 1, 2 et 3) par une vis radiale 50 vissée dans le manchon 24 et s'étendant vers l'extérieur à travers une fente périphérique 51 taillée dans la paroi du corps 16, de manière que la position de la vis 50 par rapport à une graduation externe gravée sur le tambour (fia. 1) indique la position de réglage.
La tige de la vis 50 s'étend à travers un trou percé dans une plaque arquée 52 qui s'appuie confire un épaule ment 53 (fia. 1 et 3) adjacent à la partie supérieure du corps 16, de plus forte épaisseur que le reste du corps.
La plaque 52 couvre la fente 51 dans toutes les positions de la vis 50. Afin de faciliter le réglage des organes 24, 50 et 52, la plaque 52 comporte un rebord 54 à l'une de ses extrémités (fia.
2) qui peut être engagé par une clef ou tout autre outil. Le man chon 24, en tant que moyen pour maintenir toute mise en place désirée du mécanisme à ressorts, est serré dans son logement 26 entre le corps 16 et la paroi 14 quand les vis 11 sont vissées pour main tenir cette paroi en place. Cependant, la vis 50 peut serrer la plaque 52 et le manchon 24 contre le corps 16 dans des directions radiales opposées afin de maintenir la position de réglage.
Le mécanisme à cames et à ressorts (fia. 2 à 5) comprend trois cliquets 35 coopérant chacun avec l'une des cames 42 formées sur la bride de la douille 8b (fia. 4) entre les surfaces de palier circulaires 8b'.
Les cliquets 35 sont maintenus en place pour pouvoir pivoter contre l'action des ressorts 40 uni quement par les parois d'une cavité 36 (fia. 2 et 3), une extrémité de chaque cliquet étant semi-cylindri- que et constituant un pivot dans la partie correspon dante de sa cavité.
L'autre extrémité du cliquet est proche d'une surface arquée de la cavité, concentri que à l'axe de pivotement effectif. Les bords des cli- quets 35 éloignés de la paroi 15 .(bords supérieurs quand l'outil -est dans la position représentée à la fia.
3) sont disposés au-dessous de certaines parties de l'ensemble rotatif (bloc 17 et prolongement 17a), de sorte que les cliquets ne peuvent pas sortir des cavités 36 quand l'outil I est inversé ou placé dans une position autre que celle représentée aux fia. 1 et 3.
Les cames 42 sont établies de manière que pen dant le mouvement angulaire légèrement supérieur à 300 entre l'unité d'entrée D et la pièce d'inertie W (dans le sens indiqué par la flèche à la fia. 2), il se produise un échappement et par conséquent un choc des cliquets 35 sur des surfaces 38 successives de la roue à rochet par suite de l'énergie emmagasinée dans l'organe élastique S,
puis un basculement des cliquets 35 pour libérer l'énergie emmagasinée et produire les chocs sur l'outil.
Des prolongements axiaux 45, 45' des douilles 8a et 8b, destinés à recevoir le couple d'entrée, sont hexagonaux (fia. 1 et 2) de manière à pouvoir s'en- gager avec une clef ou tout autre outil. Si les faces latérales extérieures de ce prolongement ont une autre forme, cylindrique par exemple, comme il est néces saire pour leur engagement par le collet ou le man drin d'un outil de commande,
l'application manuelle du couple d'entrée pour serrer et desserrer les pièces de fixation ou pour -réaliser un autre travail doit être effectuée par l'emploi d'une clef 56 comportant des goujons 57 susceptibles de s'engager dans des trous 5 8 percés dans les parois 14 et 15.
Nous allons décrire le fonctionnement usuel de l'outil décrit. Supposons que l'outil de choc soit com mandé par une clef 46, 47 engagée avec une extré mité hexagonale 45 de l'outil (fig. 1). Un écrou, par exemple, non représenté à la fig. 1, engagé par la douille H montée de manière amovible sur l'extré mité carrée 6 de l'outil, sera soumis à une force de serrage au cours du fonctionnement de l'outil dans le sens indiqué précédemment et si cet écrou pré sente un filet à droite.
Après que l'écrou a été vissé d'une certaine quantité, l'application subséquente d'un couple,(sans à-coup et graduellement à la main) pour déplacer l'unité d'entrée D, ne produit plus la rotation de l'écrou mais emmagasine l'énergie dans les ressorts pendant la période où l'unité d'entrée dé passe temporairement ou rattrape angulairement l'unité de sortie fixe T et l'éorou,. Celui-ci est brus quement serré plus avant quand les cames 42, dé placées par l'unité d'entrée relativement à la pièce d'inertie,
ont poussé les cliquets 35 hors d'engage ment des surfaces 38 de la roue à rochet. L'énergie du mécanisme à ressorts ainsi libérée accélère rapi dement la pièce d'inertie W, et par conséquent les cliquets 35,
jusqu'à ce que ces derniers heurtent les surfaces 38 suivantes. Quand l'outil 1 est renversé et que le sens d'entraînement (par exemple par l'ex trémité 45') est inversé, la production des chocs sur l'écrou se fat essentiellement par les mêmes opéra tions que celles décrites ci-dessus.
Envisageons maintenant le fonctionnement décalé de l'outil. Si l'on veut appliquer la tête de l'outil T à une pièce de fixation filetée quand le jeu latéral est insuffisant pour qu'on puisse utiliser un prolon gement axial -tel que la douille H pour relier l'extré mité carrée 4 ou 6 à ladite pièce, on peut utiliser la pièce de décalage O (fig. 3) pour transmettre les chocs à la pièce.
La perte entre le couple d'entrée (le long de l'axe L) et le couple de sortie (le long de l'axe L') augmente quand la distance de décalage entre le centre de l'ouverture O' de la pièce O et le centre de l'extrémité carrée O" augmente. Pour loger l'outil de choc, cependant, cette distance n'est jamais assez grande pour entraîner une perte de couple inadmissible.
Si l'axe L' de la pièce de décalage O coupe une partie du corps de la pièce d'inertie W, comme il le fait quand l'outil I et la pièce O ont les dimensions relatives indiquées à la fig. 3, ou si l'extrémité externe de la pièce O est approximative ment à fleur de la surface périphérique du bloc rota tif 17, il existe ordinairement un jeu suffisant pour que l'outil de choc agisse efficacement et il n'y a pas de perte importante de couple (c'est-à-dire que la perte est inférieure à 50 %).
L'efficacité du couple de choc transmis par l'in- termédiaire de la pièce O (fig. 3) est pratiquement indépendante de la longueur des poignées de l'outil de choc (.-.i de leur orientation par rapport à la pièce, telle qL celle assurée par la clef 47 de la fig. 1,
parce que le couple de sortie de l'outil de choc résulte de l'inertie de la masse en rotation dans l'outil, et non directement de la force appliquée manuellement aux poignées de l'outil. L'outil I décrit quand il fonctionne par l'intermédiaire d'une pièce de décalage telle que la pièce O, doit, quand les chocs sont produits, être libre de se déplacer orbitalement autour<B>de</B> l'axe de la pièce soumise à l'outil.
La remise en place de l'ou til par rapport à cette pièce, par l'intermédiaire de la pièce O et/ou de la douille associée peut être néces saire, entre les chocs ou groupes de chocs successifs. La remise en place appropriée de la poignée ou des poignées est possible en utilisant des mécanismes à rochets simples.