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Perfectionnement aux outils de percussion pour appareils à transmis si on d'ondes .
L'invention est relative à des outils de percussion fonctionnant sous l'action d'un mécanisme compressible de transmission d'ondes dans un liquide, et plus particulière- ment au support élastique de l'outil au moyen d'une masse de liquide dont la compressibilité sous l'effet de la transmis- sion d'ondes rapides donne l'élasticité nécessaire au support.
Dans le montage d'outils de ce genre il est nécessaire d'obtenir une résonance entre les masses en mouvement alterna- tif et l'organe élastique. Comme il est bien connu, dans tout support élastique d'une masse quelconque, si.l'on veut obtenir une période d'oscillation propre déterminée, l'élasticité ou
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capacité du support élastique doit être dans un rapport donilé avec la masse en mouvement alternatif supportée par ledit sup- port élastique, c'est-à-dire que plus la masse est important plus le support élastique doit être rigide.
Pour des masses élevées et des oscillations de périodicité élevée, la défor- mation du support élastique sous une force donnée doit être faible, et la compressibilité d'un certain volume de liquide est suffisante, lorsque la masse en mouvement alternatif est considérable, pour abaisser suffisamment la période d'oscil- lation propre du support élastique de façon qu'elle correspon- de à la période de l'onde transmise, de sorte que la résonance s'établit sur cette période.
L'emploi d'un liquide pour constituer le support élasti- que d'un outil de percussion a déjà été proposé, le liquide étant divisé en deux masses situées de part et d'autre d'une cloison de séparation faisant partie du corps de l'outil; sui- vant la présente invention, au contraire, l'élément élastique dont dépend la résonance se compose d'une seule masse ou colon- ne de liquide. La tige ou autre dispositif de percussion ou de choc, traverse cette masse ou colonne de liquide et, suivant une autre caractéristique de l'invention, cette tige ne re- coit pas directement l'action de l'onde de transmission mais au contraire celle d'un organe de choc intermédiaire sur le- quel agit le liquide transmetteur d'ondes.
Cet organe inter- médiaire, qui présente de préférence la forme d'une douille montée sur la tige de percussion, rencontre vers la fin de sa course un épaulement ou butée sur la tige et transmet le choc à cette tige et par conséquent au dispositif de percussion quelconque qu'il s'agit d'actionner. Une partie de cette douil- le est disposée à l'intérieur d'une chambre contenant la masse
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ou colonne de liquide unique susmentionnée, et a une forme telle qu'après avoir parcouru sa course vers l'avant, cette douille est repoussée vers l'arrière, vers le liquide moteur transmetteur d'ondes, pendant la demi-période de retour, sous l'action de la pression dans la dite chambre, cette douille étant alors -à nouveau prête pour parcourir sa course suivante vers l'avant.
L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin annexé, dans lequel:
La fig. 1 est une coupe axialed'un mode d'exécution de l'outil de percussion construit suivant l'invention, et
La fig. 2 est une coupe axiale d'une variante de l'outil de percussion suivant l'invention.
Dans les deux mode:.} de réalisation représentes, A dési- gne le corps ou enveloppe de l'outil, B la tige de percussion disposée, axialement dans le corps A et qui traverse deux pres- se-étoupe A1 et A2 aux extrémités arrière et avant du corps de l'outil. C désigne la chambre de travail dans laquelle est admis le liquide moteur transmetteur d'ondes, au moyen d'un tube C1, et B désigne la emmure ci-dessus mentionnée qui contient la masse ou colonne unique de liquide (qui sera dé- signée ci-après sous le nom de chambre à liquide élastique) disposée dans la partie antérieure du corps de l'outil, en face de la chambre de travail C.
En se référant à la fig. 1, E désigne l'organe intermé- diaire de choc sus-indiqué, qui présente la forme d'une douil- le entourant la tige de percussion B. Cette douille traverse un manchon E1 de longueur notable, disposé dans la partie médiane de l'outil et dans lequel cette douille est montée à coulis sèment doux, la douille étant elle-même montée sur la @
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tige de percussion B à coulissèrent doux.
L'extrémité antérieu- re de la douille E présente une tête E2 formant vers l'arriè- re un épaulement dont la surface est moindre que celle de l'extrémité antérieure de la tête, cette différence correspon- dant à l'épaisseur de la douille elle-même, de sorte que la tête E2 forme un piston différentiel, la pression dans la chambre à liquide élastique D, dans laquelle se trouve la dite tête, tendant à repousser la douille vers l'arrière.
L'extrémité postérieure de la douille est en communication avec la chambre de travail C, dans laquelle est admis le li- quide transmetteur d'ondes, de sorte que le mouvement ondula- toire transmis par le liquide agit sur l'extrémité postérieure de la douille E, celle-ci étant repoussée vers l'avant pen- dant la demi-période de compression de l'onde, et cela à une vitesse élevée, augmentant depuis le début de la période, pro- duisant ainsi une compression du liquide dans la chambre D. A peu près au moment où la tête de la douille possède sa vitesse maximum, cette tête vient frapper une collerette de forte é- paisseur Bl de la tige de percussion, et le choc est transmis à l'organe percutant de l'outil, ayant la forme voulue pour obtenir le travail désiré, par exemple en vue du forage par percussion.
Après que le choc a été transmis comme il vient d'être décrit, le liquide comprimé dans la chambre à liquide élastique D commence à repousser la douille E, et, pendant la demi-période qui suit, pendant laquelle la pression du liquide transmetteur d'ondes s'abaisse vers son minimum, la douille retourne vers sa position initiale, prête à parcourir la cour- se suivante qui débute en même temps que la demi-période de compression de l'onde.
Les mouvements vers l'avant de la tige B sont limités par la collerette B1, qui vient en contact avec l'extrémité postérieure d'un manchon Ax, dans lequel cou-
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lisse la partie antérieure de la dite tige, tandis que les mouvements vers l'arrière de la douille E sont limités par sa tête E2, qui vient en contact avec l'extrémité antérieure du manchon E1.
Connue la douille E doit être libre de coulisser facile- ment sur les surfaces de contact, et comme, pendant chaque oscillation, il existe des différences de pression considéra- bles entre la chambre à liquide élastique D et la chambre de travail C qui reçoit le liquide moteur transmetteur d'ondes, des fuites pourraient se produire entre la chambre de travail et la chambre à liquide élastique. Pour éviter une augmenta- tion nuisible de pression dans cette dernière chambre, on peut, comme représente, disposer une soupape de sûreté F, s'ouvrant dès qu'une pression déterminée est atteinte.
Pour éviter la perte de liquide qu'on laisse échapper de la chambre à liquide élastique B, ce liquide peut être ramené par un by- pass et une soupape de retenue dans la chambre de travail C, de préférence par l'intermédiaire d'une chambre ou réservoir accumulateur, La dite soupape de sûreté F peut être réglée de façon à s'ouvrir pour une pression à peu prés égale à la pression dans la chambre de travail C. Cette soupape de sûre- té fait d'ailleurs l'objet de la demande de brevet en France déposée ce même jour par la demanderesse et Intitulée: "Per- fectionnements aux supports à liquide élastique pour outils à transmission d'ondes", et elle peut être remplacée par l'un quelconque des dispositifs équivalents mentionnés dans la description de ce brevet.
Une petite soupape d'échappement d'air (non représentée) peut être prévue en plus de la soupa- pe F, afin d'évacuer à volonté l'air qui pourrait s'accumuler dans la chambre à liquide élastique. La soupape F pourrait être utilisée dans ce but, mais ceci nécessiterait un nouveau @
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réglage après chaque purge d'air. Le tube Cl peut être muni, comme représente, d'une soupape de sûreté à ressort C2, sem- blable la soupape de sûreté F. Un robinet à pointeau G peut également être prévu pour régler l'écoulement du liquide de la chambre de travail C dans la chambre à liquide élastique B, à travers un canal A3 du corps de l'outil.
Ce robinet est ouvert lorsque l'outil doit être mis en fonctionnement , de façon à permettre le remplissage de la chambre B par du liqui- de, et on la ferme pendant le fonctionnement normal. Ce robi- net pourrait toutefois être ouvert partiellement, a un degré approprie, pendant le fonctionnement, de façon à faire varier l'intensité du choc de la douille E sur le collier Bl de la tige de percussion B.
En utilisant une masse unique de liquide élastique dans la chambre D, et une douille ou autre organe de choc intermé- diaire comme décrit ci-dessus, l'usure des presse-étoupes de la tige de percussion B est relativement faible, étant donné que les mouvements de cette tige sont limités aux très faibles mouvements dûs au choc, tandis que les mouvements alternatifs d'amplitude relativement grande, provoqués par l'onde trans- mise, sont effectués par la dite douille, qui possède une surface de contact étendue et n'a pas besoin d'être munie de presse-étoupe, puisque les deux extrémités de la douille sont en contact avec le liquide.
La construction représentée à la fig. 2 est semblable à la précédente, sauf que la douille E est supprimée, ce qui entraîne par conséquent la modification de la tige de percus- sion B, les parties analogues étant du reste désignées par les mêmes lettres de référence dans les deux figures. Il résulte de la suppression de la douille E que la partie médiane Bx de la tige B, située dans le manchon E1, a un diamètre supérieur
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la partie postérieure de la tige, de façon présenter une surface sur laquelle puisse agir le liquide moteur dans la chambre de travail C.
La surface nécessaire pour que le li- quide de la chambre B agisse sur la tige et la repousse vers l'arrière est obtenue en donnant à la partie antérieure de la tige un diamètre inférieur a la partie médiane, comme repré- sente. Un collier B2 est prévu pour limiter le mouvement vers l'arrière de la tige B, et les mouvements vers l'avant sont limités par 1 ' épaulaient formé entre la partie de grand diamè- tre et la partie antérieure de plus petit diamètre de la tige, ce collier et cet épaulement venant respectivement en contact avec les manchons E1et Ax, REVENDICATIONS
1.- Outil de percussion destine à être actionne par un mécanisme a transmission d'ondes par compression de liquide, caractérisé en ce que l'élément élastique qui,
en même temps que la masse en mouvement alternatif, détermine la résonance est constitua par une seule masbe ou colonne de liquide.
2. - Outil de percussion du genre indique, dans lequel la tige de percussion de l'outil est actionnée par un organe de choc sur lequel agit le liquide transmetteur d'ondes.