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outil de percussion à air comprimé.
L'invention se rapporte à un perfectionnement des outils de percussion à air compriméconnus, dans lesquels la course @ de retour et la course de frappe sont commandées par des corps de distribution travaillant indépendamment l'un de l'autre.
L'invention se caractérise par le fait que les deux corps de distribution fonctionnant de la manière connue suivant le prin- cipe de la décharge sont, sur leur face opposée au côté du canal à air, reliés à la chambre correspondante du cylindre par un petit canal de décharge. L'avantage particulier de cette construction consiste en ce qu'on peut déterminer à vo - lonté le moment et la position du piston lors du passage d'une course à l'autre, du fait qu'on force le piston à changer le sens de son mouvement précisément lorsqu'il se trouve dans la position la plus favorable pour l'utilisation de la course, le rendement, etc. Ce réglage est possible par une disposition appropriée des endroits où débouchent les canaux de décharge
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étroits, les deux organes de distribution pouvant être réglés indépendamment l'un de l'autre.
L'emploi de petits canaux de décharge est connu en soi, mais il s'agit alors de marteaux dont les petits canaux de décharge débouchent dans l'atmosphère et ne peuvent donc non plus produire l'effet d'après l'inven - tion.
On connaît aussi la méthode consistant, dans les marteaux ayant deux tiroir? à piston, à réunir aux chambres du cylindre, par un canal, la face des tiroirs de distribution opposée au côté du canal à air ; maisil s'agit ici d'une distribution à tiroirs dans laquelle les canaux ont pour but de transmettre la pression de compression de la chambre de cylindre à la sur - face de distribution du tiroir afin de provoquer son changement de marche, ainsi que d'évacuer l'air de la boîte de distribu - tion. L'invention, par contre, se rapporte uniquement à une distribution à soupapes libres fonctionnant suivant le principe de décharge. La construction d'aprèsl'invention représente un important progrès vis-à-vis des distributions à soupapes actuel- les ayant un seul organe de distribution et fonctionnant sui - vant le principe de décharge.
Il est possible, tout d'abord,de rendre considérablement plus grandes les sections de passage pour l'air comprimé à l'endroit du siège de soupape et d'ad - mettre donc dans le cylindre, dans le même temps, une quantité plus grande d'air comprimé non étranglé. Dans le cas de marteaux à une soupape de distribution, on ne peut dépasser certaines di- mensions pour la section de passage, parce que, autrement, a - près la décharge de la chambre du cylindre dans laquelle a eu lieu l'admission, la grande énergie d'écoulement de l'air com - primé passant par le siège de soupape empêche un renversement de la distribution, étant donné qu'une surface annulaire rela - tivement minime de la bille entre en ligne de compte comme sur - face de renversement.
Dans la construction d'après l'invention, par contre, il est possible d'agrandir considérablement cette
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surface de renversement, et ce jusQ2l"! ll,k4àndeur de 1T d2 , 4 de sorte qu'on obtient, pour le renversement, une force de p.
@ d2 p étant la pression dans la conduite et d le diamètre 4 de la soupape, par exemple de la bille. On obtient, de cette manière, un renversement de distribution rapide, même en cas de grandes sections d'écoulement dans le siège de soupape.
Un autre avantage de la distribution d'aprèsl'invention, par rapport aux distributions à soupapes connues, consiste en ce qu'il est possible de faire opérer déjà le renversement de distribution par la bille ou, du moins, de faire commencer déjà ce renversement avant le dégagement des orifices d'échappement, du fait que la grande force de renversement renverse déjà la position de la soupape lorsque la chute de pression naturelle se produisant dans le cylindre (perte par frottement plus perte de pression par transformation d'énergie potentielle ou de pression en énergie cinétique ou d'écoulement) atteint une cer - taine valeur.
L'amenée d'air frais est donc, en cela, arrêtée avant que l'orifice d'échappement soit ouvert ou, du moins, un renversement de distribution est terminé au même instant auquel commence le dégagement de l'orifice d'échappement par le piston.
On obtient ainsi cet effet avantageux qu'on évite une perte d' air comprimé telle qu'elle se produit dans les distributions à soupape normales au moment du renversement de la position de la soupape, parce que, là, il s'écoule toujours une certaine quan- tité d'air comprimé vers l'orifice d'échappement, en passant par le siège de soupape et à travers le cylindre, jusqu'à la fin du renversement de distribution. Il est même possible, dans la construction d'après l'invention, de travailler avec une certaine détente.
Au point de la construction, l'idée de l'invention peut être réalisée de diverses manières. Ainsi, il est possible de mettre les petits canaux de décharge en communication constante avec la conduite à air frais, auquel cas on constate, bien entendu,
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l'inconvénient d'une perte d'air frais pendant que la chambre intéressée du cylindre se trouve en communication, par l'ori - fi ce d'échappement, avec l'atmosphère.
Cet inconvénient est évité dans une autre forme d'exécu - tion dans laquelle les petits canaux de décharge sont influen - cés par les soupapes de telle manière qu'ils ne soient raccor - dés à la conduite d'amenée d'air comprimé que lors de l'admis - sion dans la chambre correspondante du cylindre. L'air comprimé entrant dans la chambre de cylindre lors de la course de tra - vail à travers le petit canal de décharge correspondant produit une admission additionnelle sur le piston.
Un avantage de l'invention réside dans le fait qu'on peut diminuer la course de la soupape commandant la chambre antéri - eure du cylindre, afin de réduire l'amenée d'air comprimé pour la course de retour. Dans les distributions à soupape fonction- nant suivant le principe de décharge et ayant une seule soupa - pe, cet effet ne pourrait s'obtenir que par une diminution du diamètre du siège de la soupape, maiscette mesure a pour con - séquence d'influencer défavorablement l'opération de renverse - ment de la position de la soupape.
L'invention permet encore de faire avoir lieu le renverse - ment de la position des deux soupapes successivement dans le temps.
Le dessin ci-joint illustre l'invention appliquée à un marteau perforateur ayant une distribution à billes (soupapes sphériques), en deux formée d'exécution.
Dans le cylindre 1 glisse le piston frappeur 2 qui est mis en mouvement de va-et-vient par de l'air comprimé et transmet son mouvement de frappe à un outil non représenté. L'air compri- mé entrant par l'orifice d'admission d'air 3 arrive simultané - ment dans les deux boîtes de soupapes 4 et 5, de sorte que les corps de soupapes 6 et 7 sont baignés de toutes parts. Des corps de soupapes, la bille 6 sert à la commande de la course de frap-
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pe, tandis que la bille 7 commande la course de retour.
Dans la position représentée, le piston a terminé sa oour- se de frappe (sens de la flèche) et a dégagé, par le bord po s - térieur 8, l'orifice d'échappement postérieur 9. De ce fait, la chambre postérieure du cylindre a été déchargée, et la bille 6 , qui se trouvait auparavant dans sa position extrême inféri - eure, a été amenée sur son siège 10 (voir dessin), de sorte que l'air fraisest empêché d'arriver encore à la chambre po stérieu- re du cylindre. De plus, le petit canal 11 a aussi déchargé la face supérieure de la bille de distribution 7, de sorte que celle-ci, qui reposait auparavant sur son siège 12 , a été ame - née à la position extrême supérieure dessinée.
L'air comprimé peut maintenant entrer, par le canal 13, dans la chambre anté - rieure du cylindre et pousse le piston 2 dans la course de re - tour. Lorsque, en cela, le bord antérieur 14 du piston 2 dégage l'orifice d'échappement 15, la chambre antérieure du cylindre est déchargée et, par suite, la face inférieure de la bille de distribution 7, de sorte que la bille se pose sur son siège 12 par suite de la pression de l'air comprimé sur sa face supéri - eure et empêche l'admission ultérieure d'air comprimé. Aupara - vant, l'orifice du petit canal de décharge 11 a été recouvert par le piston.
Le piston continuant sa course par suite de son énergie cinétique recouvre alors l'orifice du petit canal de décharge 16, de sorte que la face inférieure de la bille de distribution 6 est également déchargée ; le renversement de distribution est ainsi provoqué, et l'air frais est autorisé à entrer dans le canal 17, de sorte que la course de frappe peut commencer.
Dans la forme d'exécution représentée, la bille de distri - bution 7 pour la course de retour a reçu un diamètre inférieur à celui de la bille de distribution 6 pour la course de frappe, parce que la puissance du marteau est ordinairement moindre dans la course de retour.
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La fig. 2 représente une autre forme d'exécution. Tandis que, d'après la fig.l, les petits canaux de décharge 11 et 16 communiquent constamment avec la conduite à air frais, les ca - naux correspondants 11' et 16' d'après la fig.2 sont influencés par les billes 6 et 7 de manière à ne se trouver en communies. - tion avec la conduite d'amenée d'air comprimé que lors de la course de travail de la chambre de cylindre correspondante. On évite ainsi des pertes de pression et, en même temps, on ob - tient une admission additionnelle dans la chambre de cylindre lors de la course de travail. Le mode d'action est essentielle - ment le même que d'après la fig.l. Le piston est dessiné dans une position un peu différente.
Il se trouve dans sa course de frappe-( sens de la flèche), et les soupapes sont appliquées sur leur siège inférieur. Apres le dégagement de l'orifice d' échappement 9 par le bord postérieur du piston, les soupapes 6 et 7 se portent à leur position extrême supérieure, de sorte que de l'air comprimé ne peut plus entrer dans la chambre pos - térieure du cylindre, ni par le canal à air frais 17 ni par le petit canal de décharge 11'. Il y a seulement admission dans la chambre antérieure du cylindre par le canal 13 pour la course de retour, tandis qu'une petite quantité d'air comprimé est introduite additionnellement par le canal 16'.
Par le choix de dimensions convenables pour les sièges de soupapes 12', 12, 10 et 10' , on peut influencer le renversement de la position des deux soupapes 6 et 7 de manière qu'il ait lieu successivement dans le temps.
La bille 7 reçoit une course minime, parce que, pour la course de retour, il faut une quantité moindre d'air comprimé.
Sur la fig.2, on a représenté, en traits mixtes, une autre disposition du canal de décharge, qui est désigné ici par 11" et dont l'orifice par lequel il débouche dans le cylindre se trouve en dessous de l'orifice d'échappement supérieur 9. Cette construction est particulièrement appropriée pour les marteaux
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à longue course. On obtient ainsi que la bille 7 ne renverse sa position que lorsque le piston a atteint sa position extrê- me inférieure.
Il se produit donc uniquement, après la décharge de la chambre postérieure du cylindre ayant eu lieu lors du dégagement de l'orifice d'échappement 9 par le bord postérieur du piston, une admission préalable minime à travers le canal de décharge 16' après le renversement de la position de la sou- pape 6 , et l'on évite que la chambre antérieure du cylindre re- çoive déjà à ce moment sa pleine admission par le canal 13, ce qui aurait pour effet de freiner prématurément le piston frap - p eur.
Il est également possible, naturellement, d'employer d'au - tres corps de soupapes que les billes.
Il est évident que la disposition des orifices des petits canaux de décharge doit être choisie suivant les conditions voulues.
La disposition des deux corps de soupapes dans l'espace est quelconque, et on pourra par exemple choisir, au lieu de la disposition représentée d'aprèslaquelle ilsse trouvent de part et d'autre du cylindre et qui n'est que schématique, une construction dans laquelle les deux corps de distribution sont placés dans une boîte disposée d'un côté du cylindre. Il est @ également possible d'employer, au lieu des deux corps de distri- bution uniques 6 et 7, deux groupes de corps de distribution montés en parallèle.