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George ?enry T' H 0 M Ic 0 1, 947 Bristol Road Soute, selle Oak, Birmingham, Angleterre, pour : " Perfectionnements apportés aux mécanismes de percussion pour outils ."
Cette invention a pour objet des perfectionnements apportés aux mécanismes de percussion applicables aux outils à percussion à commande manuelle et autres, tels que les outils à buriner ou à détartrer, les outils à riveter, les outils servant à briser le béton ou à défoncer les routes, les outils de havage ou d'abatage du charbon* etc...
Dans les outils de ce genre, l'action percutante exercée sur le fleuret, ou outil proprement dit, est usuellement produite par un ou plusieurs organes percutants portés par un corps. ou cage. qui est animé d'un mouvement de rotation à une vitesse éle- vée, ces organes percutants étant libres dêtre projetés vers
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l'extérieur sous l'influence de la force centrifuge qui s'exerce sur eux pendant que le corps ou cage tourne, de telle sorte qui Ils viennent heurter le fleuret ou une pièce associée au fleuret.
On éprouve des difficultés considérables à construire des mécanismes de percussion qui résistent aux efforts élevés qui interviennent sans se rompre ou sans s'user rapidement -et qui puissent en même temps être établis moyennant une dépense rai- sonnable.
Le but de l'invention est de fournir un mécanisme perfec- tionné dont le prix de revient soit faible et dans lequel le poids des pièces rotatives autres que le ou les organes percu- tants est réduit au minimum de telle sorte que les efforts sont diminués d'une façon correspondante. Le mécanisme suivant l'inven -tion se prête en outre à un usinage et à un équilibrage très exacte des pièces rotatives en vue de diminuer l'usure et les vibrations.
Dans le mécanisme de percussion suivant l'invention, les organes percutants, constitués par des boules massives, sont mon- tés librement dans des cavités cylindriques radiales d'un corps qui reçoit un mouvement de rotation, par l'intermédiaire d'un en- grenage convenable, de tout dispositif moteur approprié. Dans un outil à commande manuelle, la puissance peut avantageusement être transmise au mécanisme par un arbre flexible. Lorsque le corps tourne les boules sont projetées vers l'extérieur dans leurs cavités et sont agencées pour venir frapper l'extrémité interne de l'outil ou d'un poussoir coulissant en contact avec lui, l'ou- til ou poussoir étant préférablement déporté par rapport à l'axe du corps de façon que les chocs soient exercés sur ledit outil ou poussoir dans une direction aussi axiale que possible.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, quel- ques modes de réalisation pratiques du mécanisme de percussion suivant l'invention,
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Figure 1 est une coupe longitudinale d'une construction de mécanisme de percussion* cette coupe étant prise dans le plan de ltaxe de rotation
Figure 2 est une coupe longitudinale faite par un plan per- pendiculaire à l'axe de rotation.
Figure 3 est une coupe analogue à la figure 2, mais avec application de deux boules percutantes.
Figure 4 est une coupe analogue représentant une autre dis position des boules.
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Figure 5 est une cQupe verticale longitudinale deun burin de construction mécanique complet comportant un mécanisme de peroussion/sim" plifiêe. / Figure 6 est une coupe de l'outil suivant 6-6 (.5}tmaiS représente la mécanisme de percussion des figures 1 et 2.
Dans le mécanisme des figures 1 et 2, 1 désigne un organe percutant, constitué par'une boule d'acier massive qui est mon- tée librement dans la cavité tubulaire 2 d*une boîte ou corps cylindrique creux S. Ce corps peut être un tube d'acier, mais il est préférable de le décolleter dans la masse, La cavité est per- cée à partir d'une extrémité et s'étend presque Jusque l'autre extrémité ; elle est alors finie par un outil qui laisse un re- bord interne 4 autour d'une ouverture centrale 5, la face interne de ce rebord 4 ayant sensiblement le même contour que la boule à laquelle il sert de butée.
Dans l'extrémité ouverte de la cavi- té est vissé un bouchon 6 qui est calé en position, après que le mécanisme a été assemblé, à l'aide d!une cheville de clavetage conique 7 enfoncée à travers le corps et le bouchon, A titre de variante, le bouchon 6 peut être bloqué à l'aida d'une vis d'ar- rêt. -
Le bouchon 6 est muni d'un élément rétréci 8 faisant saillie vers intérieur et présentant une extrémité concave destinée à recevoir la boule et à lui servir de butée dans son mouvement veis
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l'intérieur.
La longueur de cet élément rétréci est telle que lorsque la boule rebondit ou que le mécanisme est au repos, la boula ne peut pas se mouvoir vers l'intérieur d'une distan ce assez grande pour que son centre de gravité dépasse l'axe do rotation du corps et qu'elle est toujours projetée vers l'ex- térieur, sous l'action de la force centrifuge, vers la même ex- trémité du corps. Four amortir le mouvement de la boule vers l'intérieur par l'effet du rebondissement,un ressort à boudin 9 peut être disposé dans l'espace annulaire compris entre l'é- lément rétréci 8 et le corps, l'extrémité du ressort qui reçoit la butée attendant d'une courte distance au delà de l'extrémité de l'élément rétréci.
Untrou axial 10 est percé à travers le bouchon et son prolongement rétréci pour permettre à l'air qui se trouve derrièra la boule de s'échapper ou admettre l'air à l'intérieur du corps, et un trou 11 de diamètre plus grand est percé depuis l'extrémité du bouchon jusqu'à toute profondeur dé- sirée en vue d'alléger le bouchon de telle sorte qu'il contre- @ balance exactement le poids de la boule.
Le corps est muni de pivots de support constitués par des tourillons 12, 13 diamétra- lement opposés et vissés dans les parois du corps au milieu de sa longueur, puis soudés au corps comme représenté en 14.Chaque tourillon est muni d'un élément cylindrique destiné à recevoir un roulement à billes logé- dans une enveloppe convenable, et 1' un d'eux est muni d'un prolongement fileié 15 destiné à recevoir un pignon ou organe analogue servant à actionner le corps.
La partie centrale du corps est préférablement munie d'une surépaisseur cylindrique 16, et des portées planes sont dressées sur gatte surépaisseur autour des trous destinés à recevoir les tourillons en vue de constituer des faces d'appui sur lesquelles les tourillons sont soudés.
Les extrémités du corps sont usinées de façon à constituer des parties d'une surface cylindrique ayant le même axe que
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l'ase de rotation du corps (comme représenté dans la figure 2), et cet usinage et l'usingage final des tourillons sont préféra- blement effectués après que les! tourillons ont été fixés en pla- ce pour assurer une Symétrie et une cylindricité parfaites des pièces rotatives.
Dans le mécanisme représenté, la boule, lorsqu'elle est ar- rivétà l'extrémité externe de son parcours, ne fait pas saillie au delà de la surface périphérique de l'extrémité du corps, et une rainure 17 est ménagée à chaque extrémité du corps pour le passage de l1extrémité d'un poussoir à mouvement alternatif ou d'un fleuret ou autre outil qui fait saillie hors d'un boîtier et pénètre dans la cavité d'une distance suffisante pour être soumis à Inaction de la boule à chaque rotation du corps, A ti- tre de variante, l'épaisseur du rebord 4 peut être diminuée de façon que la boule :passe saillie au delà de la périphérie du corps. Dans ce cas. la rainure 17 pourrait être supprimée.
Dans la variante de la figure 3, deux boules 1,1 sont mon- tées librement dans les extrémités opposées d'un corps cylindri- que creux 18 qui comporte à chacune de ses extrémités un rebord interne courbe 19 correspondant au rebord 4. Poux permettre d'u- siner l'intérieur du corps et les faces internes des rebords 19, le corps est fait en deux pièces, c'est-à-dire muni d'une rallon -ge 20 vissée ou emboîtée à force par la partie principale du corps. La jonction est ensuite soudée comme représenté en 21 pour éviter tout risque de dévissage, ou bien les deux pièces peuvent être bloquées par une clavette ou une goupille. gour insérer et enlever les boules, une ouverture est ména- gée sur le coté du corps, au milieu de sa longueur. cette ou- verture étant normalement fermée par un bouchon démontable 22.
Ce bouchon peut être vissé dans l'ouverture, comme représenté, ou peut être constitué par un disque étagé ou conique, la péri- phérie de ltouverture recevant une forme complémentaire. Dans
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l*un et l'autre cas, le bougon est muni d'une tige axiale 23 qui fait corps avec lui et qui traverse diamétralement le corps, son extrémité étant filetée pour recevoir un écrou 24 qui est vissé à fond contre le corps pour verrouiller le bouchon 22 en place.la partie de la tige 23 située à l'intérieur du corps constitue une butée centrale limitant le mouvement des boules vers l'intérieur.
Dans la variante de la figure 4, la tige 23 est supprimée et un ressort de compression hélicoïdal 25 est intercalé entre les boules. On peut insérer ce ressort en le comprimant et le faisant passer à travers l'ouverture de la paroi latérale du corps. Comme le ressort supprimera la possibilité que les boules s'échappent par lbuverture, celle-ci n'aura pas besoin d'être fermée et pour- ra être un simple trou cylindrique 26.
Pour diminuer le frottement du ressort 25 sur les boules et leur permettre de tourner librement, un disque ou rondelle de pression peut être intercalé entre chaque boule et l'extrémité correspondante du ressort, comme représenté pour l'une des extré- mités du ressort dans la figure 4.
Les tourillons de support des mécanismes des figures 3 et 4 sont identiques à ceux décrits relativement aux figures 1 et 2.
L'application du mécanisme percutant suivant l'invention à un burin mécanique ou outil analogue est représentée dans les fi- gures 5 et 6. Ce mécanisme est monté pour tourner dans des roule- ments à billes dans une boîte 27 munie, en vue de sa manipulation ,d'une poignée 28 qui peut faire corps avec la boite ou être con- venablement fixée à celle-ci. Si on le désire, des ressorts peu- vent être montés entre le porte-outil et le corps portant la pois gnée pour protéger l'ouvrier contre les chocs dûs à l'action per- cutanta. Un pignon d'angle 29 monté sur un des tourillons du mé- canisme percutant engrène avec un pignon dtangle 29a actionné par un arbre flexible 30, de sorte que le mécanisme percutant reçoit un mouvement de rotation continu.
Le pignon dangle 29 et l'enve-
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loppe prévue pour l'extrémité interne de l'arbre flexible sont . disposés dans un boîtier ou boîte auxiliaire qui peut tourner sur le bâti ou boîte principale autour de l'axe du mécanisme percu- tant, de sorte que l'arbre flexible peut être placé suivant un angle quelconque par rapport au bâti pour faciliter la manuten- tion de l'outil dans un espace restreint.
La boite est traversée en un point de sa périphérie, sur le chemin de la ou des boules du mécanisme de percussion, par l'ex- trémité interne d'un piston ou poussoir coulissant 31 qui, à cha- que tour, reçoit un choc de la ou des boules. L'axe du poussoir
31 est déporté par rapport à l'axe du mécanisme de percussion comme représenté dans la figure 5, de façon que le choc soit ap- pliqué par la boule sur le poussoir dans une direction aussi rap- prochée de l'axe que possible.
Le poussoir est guidé dans son mouvement coulissant à l'intérieur d'un prolongement cylindrique
32 de la boîte, et. le burin ou autre outil 33 est convenablement guidé dans l'extrémité externe de ce prolongement, l'extrémité interne de l'outil butant contre l'extrémité externe du poussoir, de sorte que le poussoir transmet à l'outil les chocs qu'il re- çoit du mécanisme de percussion.
Le mécanisme de percussion de la figure 5 est de construc- tion extrêmement simple. Une boule de percussion 34 est montée librement dans une creusure cylindrique 35 percée radialement dans un corps massif 36 qui est fixé à un axe ;, rotatif 37. Un trou
38 est percé diamétralement à travers le corps à partir de l'ex- trémité inférieure de la creusure pour empêcher que le mouvement de la boule soit retardé par la pression de l'air qui se trouve derrière la boule.
Lorsque le corps tourne, la boule est projetée vers l'exté- rieur par la force centrifuge et se meut dans une rainure 39, de session transversale courbe, pratiquée sur la face interne d'une garniture annulaire 40 en acier trempé fixée.dans la boîte autour
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du corps, l'extrémité interne du poussoir 31 faisant saillie à travers cette garniture de façon à être soumise à l'action de la boule. La corde de la courbe de la rainure 39 et le diamètre de la boule 34 excèdent sensiblement le diamètre du poussoir 31 de façon à permettre à la boule de se mouvoir librement dans son passage au-dessus du trou du poussoir sans risquer de buter con- tre .-.les bords du trou lorsque l'outil n'est pas maintenu contre 1* ouvrage.
On n'a représenté qu'une boule dans la figure 5, mais on pourrait avantageusement en employer deux ou plus de deux en prévoyant un nombre convenable de creusures radiales dans le corps pour loger ces boules.
REVENDICATIONS.-
1.- Mécanisme à percussion pour outils à percussion dans le** quel un ou plusieurs éléments en forme de sphère pleine sont mon- tés librement dans les cavités cylindriques d'un corps qui tour. ne autour d'un'axe formant angle droit avec les axes des cavités.
2.- Mécanisme à percussion centrifuge pour outils à percus- sion dans lequel un ou plusieurs éléments en forme de sphère plei -ne sont montés librement dans des cavités cylindriques radiales d'un corps:animé d'un mouvement de rotation et sont projetés vers l'extérieur sous Inaction de la force centrifuge pour venir frap -per un piston coulissant déporté ou .-. la tête d'un outil qui vient se placer sur la trajectoire de la sphère ou des sphères.
3.- Mécanisme à percussion centrifuge pour outils à perçus*- sion dans lequel un ou plusieurs éléments en forme de sphère sont montés librement dans la cavité tubulaire d'un corps creux qui tourne dans des paliers disposés à angles droits avec son axe et dans lequel on a prévu des butées pour limiter le mouvemat des sphères dans chaque direction à l'intérieur de la cavité.
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