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Marteau-pneumatique sans soupapes.
La présente invention concerne un marteau-pneumatique dont une caractéristique essentielle est qu'il ne comporte pas de soupapes dans son mécanisme de distribution d'air comprimé, et dont une autre caractéristique est qu'il ne comporte aucune gachette, ou organe équivalent, qui doive être appuyé constam ment par l'ouvrier au cours du travail ; le fonctionnement du marteau suivant l'invention se produit en appuyant l'outil con tre l'objet à frapper, et la distribution se fait tout-à-fait automatiquement à l'intérieur du mécanisme par le mouvement d'un pi ston.
Dans les marteaux-pneumatiques connus, qui comportent des clapets de soupape en aciers spéciaux, travaillant à raison de mille oscillations par minute, et plus, soumis au froid par la détente de l'air, il se produit souvent des arrêts dûs à la rupture de ces organes. La suppression des soupapes constitue donc un perfectionnement à ces outils. D'autre part la présence d'une
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gâchette est un inconvénient pour l'ouvrier et l'empêche souvent d'avoir le marteau bien en main, à tel point que ces gâchettes sont parfois retenues par un artifice en position de fonctionnement permanent, ce qui amène une dépense inutile d'air comprimé.
L'invention a encore pour but de produire un marteau pneumatique léger et d'un maniement facile, possédant une grande vitesse du piston frappeur, ce qui atténue comme on sait la ré action sur l'ouvrier, fournissant une économie notable d'air comprimé, grâce à des admissions larges et instantanées et au fait que l'air travaille par détente et que les contre-pressions au moment des admissions sont supprimées, et conservant au frappeur sa force initiale à grande vitesse et son retour rapide.
Enfin l'invention a pour but, en produisant un marteau pneumatique de fonctionnement irréprochab le, de faciliter et de simplifier la construction de ce marteau, et d'éviter oer taines difficultés d'usinage rencontrées dans les marteaux exi stant s.
L'invention concerne le mécanisme de distribution et le dispositif moteur du marteau pneumatique sur lequel peuvent s'adapter les divers outils connus : piqueurs, notamment pour mines, riveurs, burineurs, perforateurs, fouloirs, etc.
L'invention est décrite en détail à l'aide des dessins annexés qui en donnent une forme de réalisation non limitative et dans lesquels : Fig.l est une coupe axiale du marteau-pneumatique, le piston étant en position de repos, l'outil représenté étant une bouterolle de marteau-riveur.
Fig.2 est une coupe semblable à la fig.1, le piston étant en position de départ au fonctionnement, la queue de l'outil représenté étant celle d'un piqueur montésur ressort.
Fig.3 est une coupe semblable aux deux vues précédentes avec le distributeur en vue extérieure, le piston étant au début de sa course motrice, la queue de l'outil monté étant ici celle d'un burin.
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Fig.4 est une vue de détail du piston.
Fig.5 est une vue d'un détail de la broche de repère, centrant le distributeur avec le cylindre et le piston.
Fig.6 est une section selon la ligne VI-VI des figs.l à 3.
Fig.7 est une section selon la ligne VII-VII des figs.l à 3.
Fig.8 est une vue de dessus de la bague du piston selon la ligne VIII-VIII des figs.l à 3.
Fig.9 est une coupe selon la ligne IX-IX des figs.l à 3.
Fig.10 est une section selon la ligne X-X des figs.l à 3,et
Fig.ll est une section selon la ligne XI-XI des figs.l à 3.
Le marteau-pneumatique suivant l'invention (dénommé ciaprès pour plus de simplicité " marteau ") se compose essen tiellement d'un corps cylindrique creux 1 fermé à un bout par . la poignée 2. Celle-ci comporte un forage 3 uniquement pour l'alléger. L'autre bout du corps 1 a une forme qui varie suivant l'outil envisagé, mais comporte toujours un forage cylindrique dans lequel doit coulisser (vibrer) la queue 4 de l'outil.
Les deux éléments essentiels renfermés dans le corps 1 sont le piston 5, mobile, destiné à frapper la queue de l'outil, et le distributeur 6, fixe.
L'élément 1 comporte le corps cylindrique creux formant le cylindre dans lequel joue le piston ô, mais la partie supérieure de ce cylindre comporte sur environ un peu moins que la moitié de sa hauteur, une partie 7 de plus grand diamètre, tournée excentrée par rapport au cylindre 1, comme visible à la coupe fig. 6. Cette partie 7 de plus grand diamètre se trouve du c8té de la poignée 2, qui sera appelé l'extrémité supérieure du corps 1. Cette partie 7 permet de fraiser latéralement deux plats parallèles 8, 8', fig. 7, allégeant l'outil et permettant de le serrer dans un étau pour le dém ontage. Un des plats est indiqué par la ligne pointillée 8 sur les figs.l à 3.
La poignée 2 comporte un taraudage 9 pour le raccord connu du flexible amenant l'air comprimé. Le taraudage 9 est prolongé
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par un conduit 10 aboutissant dans une cuvette cylindrique 11 venue d'acier avec la poignée, qui coiffe l'extrémité supérieure de la partie 7, et par laquelle la poignée est fixée au corps du marteau. La cuvette 11 est vissée sur la partie supérieure en serrant entre son fond et l'extrémité ouverte du corps 1, une plaque 12 du distributeur 6 maintenu ainsi dans l'axe du corps 1 proprement dit.
Une broche de repère 12' est prévue dans une perforation de la plaque 12 et un forage du corps 7 pour centrer le distributeur 6 avec le cylindre 7 et le piston 5 (fig.5). La plaque 12 et le distributeur 6 comportent ensemble une perforation axiale 13 mettant le conduit 10 de la poignée en communication avec le distributeur, et cette perforation 13 est recouverte par une toile métallique 14 formant filtre et maintenue par deux vis 15. La partie cylindrique 11 comporte une couronne de trous 16 qui peuvent être amenés, en serrant ou en desserrant la poignée sur le corps 1 par exemple d'une fraction de huitième de tour, en regard de trous 17 de diamètre correspondant dans le corps 7.
On introduit dans un des trous 16 et le trou correspondant 17, une broche 18 et on recouvre l'ensemble des trous 16 par une bague ressort 19 maintenue dans une rainure ad hoc de la paroi cylindrique 11. La poignée est ainsi fixée au corps cylindrique 1.
Dans la partie de plus grosse épaisseur du corps 7 sont forés deux conduits 20 ; ces conduits ne s'étendent que sur la longueur du corps 7, donc sur moins de la moitié de la hauteur du cylindre ; ils débouchent à l'extérieur, près de la poignée, par un passage tourné 21 dans le corps 7 et par des trous 22 dans la partie 11, et d'autre part communiquent avec l'intérieur du corps 1 proprement dit par une fraisure 23 à leur extrémité inférieure. A cette fraisure 23, correspond une fraisure circulaire interne 24 du cylindre 1 (fig.7).
La partie inférieure de la chambre cylindrique 1, comporte une chambre de décharge 25 mise en communication avec l'extérieur
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par un ou plusieurs trous 26. Le piston 5 creux comporte à son extrémité inférieure, plusieurs conduits 27 mettant l'intérieur du piston 5 en communication avec la chambre de décharge 25, et la base du piston 5 comporte une saillie 28 destinée à frapper sur la queue 4 de l'outil, la saillie 28 ayant un diamètre lui permettant de pénétrer dans le forage dans lequel coulisse la queue 4, de telle sorte que, dans la position de repos (fig.l.), le piston 5 repose sur un épaulement 29 à la base du cylindre 1.
Le piston 5 comporte environ à mi-hauteur un fraisage circulaire 30, suivi d'une série de patins 31 obtenus par des fraisages longitudinaux, suivis d'un nouveau fraisage circulaire 32; finalement le piston 5 se termine à sa partie supérieure par son diamètre normal de façon à former une bague 33, qui obture, lorsque le piston est à fond de course inférieure comme à la fig.l, la fraisure de décharge 23 et la fraisure circulaire 24.
Sous la bague 33, dans la paroi 32 du piston, sont formées quatre fraisures ou saignées 34 (fig.9) qui mettent les fraisages 30 à 52 du piston en communication avec l'intérieur du piston.
L'extrémité supérieure de l'intérieur du piston 5 est alésée à un diamètre un peu plus grand que le diamètre normal, et reçoit une bague 35, visible notamment aux figs.8 et 9. Cette bague comporte notamment les perforations 36, et les deux passages fraisés x débouchant dans les fraisures 34 et est retenue dans la bague 33 du piston par deux broches 37 (figs.1, 8 et 9).
Il est entendu que dans les figs.l à 3 la bague 35 est représentée par deux demi-sections à 90 l'une de l'autre.
Dans la bague 35 coulisse, par le mouvement du piston 5, le distributeur 6. Celui-ci comporte à sa partie supérieure une série de rainures circulaires 36', et longitudinales 37' (voir figs.3 et 10) dont la position sera précisée au cours de la description du fonctionnement. A sa partie inférieure il comporte
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une nouvelle série de rainures longitudinales 38. La perforation axiale 13 du distributeur ne traverse pas le fond de celui-ci mais aboutit à une fraisure 39 formée latéralement d'un côté, et à l'opposé de laquelle est formée une autre fraisure 40 (fig. il ).
Dans la position de la fig.1, les fraisures 39 et 40 cor respondent à une rainure circulaire interne 41 du piston. Une seconde rainure circulaire interne 42 est formée en dessous de la rainure 41, et a une largeur suffisante pour permettre la communication entre les fraisures 39 et 40 d'une part et les rainures 38 d'autre part, dans la position du piston représen tée à la fig.2. Dans le fond du piston 5 se trouvent encore deux rainures circulaires 43 et 44.
La disposition exacte des diverses rainures et fraisures sera mieux définie au cours de la description du fonctionnement qui va suivre :
Au repos comme il a déjà été dit, et comme il est représenté à la fig.1, le piston repose sur l'épaulement 29 au fond du cylindre, la bague 33 obture les fraisures d'échappement 23,24 tandis que la pression d'admission règne dans la rainure 41 et, par les rainures 38 dans la chambre 45 formée autour du distri buteur, au-dessus du piston, ce qui maintient celui-ci dans cette position.
Pour faire fonctionner le marteau, on donne un coup de l'outil, ou on appuie simplement celui-ci sur un corps dur. La queue 4 de l'outil repousse le piston dans la position représentée à la fig.2, dans laquelle l'orifice d'admission d'air com primé par la fraisure 39 se trouve déplacé dans le piston suf - fisamment pour que l'air en passant dansla fraisure 42 du pis ton passe dans la chambre supérieure 46 du piston, c'est-à-dire formée à la partie supérieure du piston autour des rainures 38 du distributeur et chasse le piston vers le haut. La pression d'admission agit sur la face inférieure 47 de la bague 35, et lance le piston.
Simultanément la contrepression existant dans
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la chambre 45 est évacuée par lesfraisures x et 34 venant, par le coup même donné à l'outil, en regard des fraisures 23, 24, puis en passant par les rainures 32, 30 et les rainures formées entre les patins 31, toujours pour s'évacuer par les conduits 20.
L'admission dans la chambre 46 se trouvant aussitôt coupée, comme il est facile de voir au dessin, l'air admis dans cette chambre continue à travailler par détente.
Par la montée du piston 5, les perforations 36 rencontrent la rangée 37" des rainures longitudinales du distributeur, ce qui vide d'air comprimé la chambre 46 du piston, cet air s'écoulant par les fraisures x et 34, rainures 32-30 et les conduits 20. Le piston continue sa course ascendante par inertie, jusqu' au moment où la fraisure 39 du distributeur se trouve dans la rainure inférieure 43 du piston, ce qui oblige le piston à monter de nouveau si son inertie s'est ralentie, par le même mécanisme que précédemment.
Finalement (fig.3) la face inférieure 47 de la bague 35 découvre d'une certaine hauteur la partie cylindrique du distributeur comprise entre les deux rainures 36' et 36". Alors l'air comprimé communique librement avec la face supérieure du piston par le chemin suivant : canal 13, fraisure 39, rainure 43, fraisure 40, tout l'espace compris entre le cylindre et le distributeur, fraisures 34, rainures37' et face supérieure du piston.
Celui-ci est immédiatement chassé vers le bas, d'abord par pression directe, puis par détente comme il est aisé de se rendre compte. La détente a lieu jusqu'à ce que le bord inférieur de la rainure 30 soit en regard de la fraisure 23. Les orifices 36 assurent la vidange de l'air resté dans l'espace 46 qui se con tracte à ce moment. Le piston descend pour donner un choc à l'outil, jusqu'à ce que la fraisure 39 du distributeur débouche dans la rainure 42 du piston et le fonctionnement recommence comme précédemment.
Les orifices 27 permettent l'évacuation de l'air de l'inté-
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rieur du piston 5 quand celui-ci remonte ; et les orifices 26 permettent d'équilibrer la pression dans la chambre 25 et le cylindre. quand l'outil n'est plus en travail, le piston dans sa course descendante repousse la queue 4 de l'outil et n'ayant plus aucune résistance, se met automatiquement dans la position denon fonctionnement de la fig.l.
Le nombre de pièces concourant à la construction de ce marteau est réduit au minimum, et chaque pièce est étudiée en vue d'un usinage facile. Il est à remarquer qu'on modifie la force du marteau en modifiant la distance séparant les deux fraisages circulaires 42 et 43 du piston 5.
A la fig.l on a représenté le marteau muni d'une bouterolle 48 ds marteau riveur, maintenu par une douille élastique 49.
A la fig. 2 la queue de l'outil est celle d'un marteau piqueur maintenu par une embase 50 entre une bague de butée 51'et un ressort 52. Enfin à la fig.3 la queue de l'outil est celle d'un burin 53 également monté contre une bague de butée 51.
REVENDICATIONS.
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