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"SYSTEME DE DISTRIBUTION POUR PERFORATRICES±; @
La présente invention est reiative aux perforatrices et, plus particulièrement, à un tiroir de distribution pour perforatrices du type actionné par fluide.
L'un des buts de la présente invention est d'obtenir une action rapide et positive du tiroir et, par suite, un mouvement alternatif rapide de l'élément percutant de la perf oratrice .
Elle a encore pour but d'alimenter les extrémités du cylindre, conformément à leurs besoins.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, d'une forme de réalisation de l'invention, représentée sur le dessin annexé, dans lequel:
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Les Fig. 1 et 2 sont des coupes longitudinales en élévation d'une perforatrice, munie d'un système de ti- roir selon l'invention, et représentant le tiroir dans ses positions limites:
La perforatrice 20 comporte un cylindre 21, dans lequel se trouve une chambre de piston 22, comportant un piston percuteur 23 à mouvement alternatif. La chambre de piston 22 comporte, dans l'exemple représenté, un orifice d'échappement libre 24 qui est commandé par le piston 23, et un fond de cylindre 25 de l'extrémité avant de la cham- bre de piston est alésé pour servir de guide à la tige 26 du piston 23.
Dans l'extrémité arrière du cylindre 21 se trouve un alésage de grande dimension 27, servant à recevoir le système de tiroir et le mécanisme de mise en rotation 28 et 29 respectivement, ainsi qu'une bride 30 de la tête ar- rière 31,qui ferme l'extrémité arrière de l'alésage 27 et qui peut être solidement fixée au cylindre 21, de toute fa- çon appropriée.
Les mécanismes de mise en rotation et de tiroir sont maintenus en position fixe par une tête arrière qui s'appuie sur une bague à rochet 32, faisant partie du néca- nisme de mise en rotation. La bague à rochet, à son tour, s'applique sur le système de tiroir, qui sert de surface limite arrière pour la chambre de piston 22.
La tête arrière 31 sert, en outre, de logement pour un robinet 33,représenté comme étant du type à rota- tion et grâce auquel on peut régler l'admission du fluide sous pression dans la perforatrice. Ce robinet comporte une
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chambre centrale 34 qui peut être constamment en communication avec une source d'alimentation de fluide sous pression, et un orifice 35,ménagé dans la paroi de la clé du robinet, fait communiquer la chambre 34 avec un passage 36, ménagé dans la tête arrière et un réservoir d'alimentation 37, disposé dans l'extrémité avant de la tête arrière.
En outre de la bague à rochet 32, le mécanisme de mise en rotation comprend la barre cannelée habituelle 38 qui passe à travers le système distributeur 28, et est en prise avec le piston 26, à la façon bien connue. La barre cannelée présente une tête 39,qui porte les cliquets habituels 40, venant en prise avec les dents 41 de la bague à rochet 32, de façon à maintenir fixe la barre cannelée pendant une course du piston 23, et faire ainsi tourner partiellement le piston en faisant également tourner l'outil proprement dit (non représenté) que le piston sert à actionner.
Le système de tiroir 28, selon l'invention, comporte une glace de tiroir, faite de deux platines 42 et 43, comportant des prolongements annulaires 44 et 45 respectivement, qui limitent une chambre à tiroir 46, où se loge un tiroir 47 servant à distribuer le fluide sous pression dans la chambre de piston 22. La platine se loge à la partie inférieure du grand alésage 27, au voisinage de la chambre de piston 22, et l'intérieur de son prolongement 45 sert de palier pour la barre cannelée 38.
L'extrémité libre du prolongement 45 est en prise télescopiquement avec la platine 42 et, sur la surface arrière de la platine 43, se trouve un bossage 48 qui pénètre
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dans une cavité 49 ménagée dans l'extrémité avant du prolongement 44, de façon à centrer les platines 42 et 43, l'une par rapport à l'autre.
Le fluide sous pression, distribué par le tiroir 47 est amené du réservoir d'alimentation 37, par un passage d'arrivée 50, ménagé dans la bague à rochet 32, la platine 42 et le prolongement 44. Le passage 50 débouche dans des canaux ou rainures annulaires 51 et 52, d'où le fluide sous pression passe dans les extrémités avant et arrière respectivement, de la chambre à piston 22.
Le tiroir 47, qui a la forme d'un manchon, comprend une partie arrière annulaire réduite 53 et une partie annulaire avant, plus large, 54. Les extrémités adjacentes des parties 53 et 54 sont reliées par une cloison latérale 55, dont les surfaces avant et arrière constituent des surfaces de commande 56 et 57 respectivement, et le fluide sous pression, servant à actionner le tiroir, arrive aux surfaces de commande par des passages coudés 58 et 59.
Le passage coudé 58 débouche dans la chambre de piston 22, à l'arrière de l'orifice d'échappement 24, et amène le fluide sous pression à la surface de commande 55, tandis que le passage coudé 59 débouche dans la chambre à piston 22, en avant de l'orifice d'échappement 24, et amène du fluide sous pression à la surface de commande 56. Les surfaces de commande 56 et 57 sont, de préférence, en communication avec l'atmosphère, par des canaux 60 et 61 respectivement, en vue de provoquer une réduction dans la valeur de la pression du fluide servant à actionner le tiroir, tout de suite après que le tiroir a été déplacé.
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Dans le dispositif représenté, la partie large 54 du tiroir commande l'admission du fluide sous pression à l'extrémité arrière de la chambre de piston, et, pendant les mouvements de va-et-vient du tiroir, elle pénètre dans une rainure annulaire 62 déterminée par les prolongements 44 et 45, et en sort. Dans la platine 43 se trouvent des passages d'entrée arrière 63, par lesquels du fluide sous pression passe de la rainure 62 à l'extrémité arrière de la chambre de piston. L'extrémité avant de la partie plus large constitue une surface de retenue 18, contre laquelle le fluide sous pression allant au passage d'entrée 63, agit pour maintenir le tiroir.
De la même façon, la partie annulaire plus petite 53 du tiroir commande l'écoulement du fluide sous pression de la rainure 51 dans une cavité 64, qui se trouve à l'extrémité arrière et en communication directe avec la chambre de tiroir 46. La cavité 64 constitue une partie d'un passage d'entrée avant 65, qui passe à travers le cylindre 21 et débouche dans l'extrémité avant de la chambre de piston 22. La surface d'extrémité arrière de la partie réduite 53 sert comme surface de retenue 19 et est soumise à l'action du fluide sous pression arrivant sur elle, à l'extrémité avant du cylindre, pour maintenir le tiroir pendant cette période de chargement.
Une forme préférée de construction consiste à prévoir une rainure annulaire 66 sur le pourtour de la partie de plus petite dimension 53 du tiroir et à son extrémité arrière, de façon à définir une surface d'écoulement réduite, pour le fluide sous pression arrivant de la rainure
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51 dans la cavité 64. La rainure annulaire 66 a une longueur telle que, lorsque le tiroir occupe sa position limite avant pour laisser arriver de l'air dans l'extrémité avant de la chambre de piston, l'épaulement 67 constituant l'extrémité avant de la rainure 66, se trouve dans le plan de la rainure 51.
De façon à assurer un démarrage rapide des éléments à mouvement alternatif de la perforatrice, quelles que soient les positions respectives qu'ils peuvent occuper dans leurs chambres, le tiroir est pourvu intérieurement d'une surface 68 soumise à la pression et sur laquelle du fluide sous pression arrive par un orifice 69 du tiroir, communiquant constamment avec la rainure 51. Par suite, si le tiroir et le piston occupaient les positions dans lesquelles la rainure d'alimentation 51 serait en communication directe avec l'orifice de sortie libre 24, le fluide sous pression, agissant contre la surface 68, actionnerait immédiatement le tiroir pour l'amener dans une position où il laisserait arriver le fluide sous pression à l'autre côté du piston.
La platine 42 est, en outre, pourvue d'un orifice de fuite 70 permettant un écoulement léger et constant de fluide sous pression provenant de l'alimentation, de la rainure 51 dans l'exemple représenté, pour aller au passage d'admission avant 65. On voit donc facilement que, lors- que le piston se trouve à l'avant de l'orifice de sortie et que le tiroir est dans une position qui fait communiquer l'orifice de sortie 24 avec l'arrivée de fluide sous pres- sion, le fluide sous pression qui pénètre dans l'extrémité
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avant de la chambre de piston déplace ce dernier vers l'arrière et met le tiroir en fonctionnement.
Dans le mode de construction représenté, les surfaces avant et arrière de la paroi 55 servent de sièges 71 et 72 respectivement, qui coopèrent avec des épaulements 73 et 74 dont sont munis les prolongements 45 et 44, de façon à déterminer les positions limites du tiroir.
Le dispositif fonctionne de la façon suivante : le tiroir 12 et le piston 23 étant dans la position représentée sur la Fig. 1, du fluide sous pression arrive de la rainure 52, en passant par la rainure 62, puis par les passages d'entrée 63, dans l'extrémité arrière de la chambre de piston 22 et actionne le piston 23 pour lui faire exécuter sa course active. En se déplaçant vers l'avant, le piston découvre le passage coudé 58. Du fluide sous pression arrive alors sur la surface de commande 57 et, de ce fait, le tiroir est déplacé vers l'avant.
Pendant le déplacement du tiroir et lorsqu'il arrive dans une position intermédiaire dans la chambre à tiroir, les deux rainures 51 et 52 sont découvertes par le tiroir. A ce moment du cycle d'opérations du tiroir, le piston découvre l'orifice d'échappement 24, le fluide sous pression qui se trouve à l'extrémité arrière de la chambre de piston s'échappe alors dans l'atmosphère et, étant donné que les extrémités de la chambre de piston ne communiquent plus avec l'arrivée du fluide sous pression, il n'y a pas de passage direct de fluide sous pression de la chambre à tiroir vers 'atmosphère.
ans la nouvelle position du tiroir 47, le fluide
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sous pression venant de la rainure 51 passe par la rainure annulaire 66 du tiroir, dans la rainure 64 puis par le passage d'entrée 65 pour aller dans l'extrémité avant de la chambre de piston et faire revenir le piston. Pendant son mouvement de retour, le piston découvre le passage coudé 59. Le fluide sous pression arrive alors sur la surface de commande 56 et ramène le tiroir à sa position initiale, permettant de nouveau l'admission du fluide sous pression dans l'extrémité arrière de la chambre de piston.
Pendant son passage sur des parties 53 et 54, le fluide sous pression agit sur les surfaces de retenue 18 et 19 et maintient le tiroir immobile dans ses positions extrêmes. Ces surfaces de retenue étant en communication directe avec les extrémités de la chambre de piston par les passages d'entrée sont évidemment exposées également à l'action de la pression exercée par le piston dans les extrémités de la chambre de piston de sorte que cette force aide également à actionner le tiroir. Toutefois, on ne compte pas sur cette pression pour déplacer le tiroir puisqu'il est bien entendu que c'est un facteur sur lequel on ne peut compter de façon sûre, en particulier lorsque les pièces à mouvement alternatif et les éléments qui les renferment viennent à s'user.
D'après ce qui précède, les personnes du métier comprennent que grâce à l'utilisation de parties annulaires .différentielles du tiroir pour déterminer les surfaces d'écoulement entre l'arrivée et les points d'application, des volumes sensiblement corrects de fluide sous pression peuvent être admis aux extrémités de la chambre à piston, con-
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fermement aux besoins, pour une course donnée du tiroir.