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"Dispositif d'actionnement pour appareils de percussion à force centrifuge".
On connaît déjà des appareils de percussion dans lesquels la force de percussion est la résultante des forces centrifuges de masses excentriques qui tournent dans le percuteur, Aussi connaît-on des appareils dans lesquels la rotation des masses n'est pas uniforme, mais périodiquement accélérée et retardée durant chaque tour des masses, de telle manière que la force résultante susdite ait une grande intensité dans la direction de la percussion utile, c'est-à-dire de la course active du percuteur, et ait une petite intensité dans la direction contraire, c'est-à-dire de la course de retour du percuteur.
Pour obtenir la dite rotation variable dans les appareils in-
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ventés jusqu'à, ce jour, on a exclusivement employa des chaînes motrices, lesquelles actionnent les masses en pre- nant dans des roues à chaîne qui sont solidairesavec les nasses.
La présente invention a pour objet un dispositif d'ac- tionnement pour appareils du type en question, moyennant lequel la vitesse de rotation des masses peut être rendue var iable, non seulement suivant la loi susindiquée, mais aussi suivant d'autres lois; en outre, on obtiont pour l'appareil une structure plus simple, plus compacte, plus résistante, tros convenable aussi pour les grandes puis- sances.
La caractéristique fondamentale de l'invention con- siste en ce que l'arbre moteur est connecte', aux masses tournantes par l'intermédiaire d'au moins un couple de bras de manivelle, l'un relié . l'arbre moteur et tournait avec mouvement uniforme et l'autre relie solidsirement au:: mas- ses, desquels bras de manivelle les longueurs sont entre elles dans un rapport périodiquement variable durant cha- que tour des bras eux-mêmes et des masses.
De cette manière, puisque la rotation des bras de manivelle conducteurs, l'elisés à l'arbre moteur, est uni- forme, et puisque le rapport entre la longueur de ces bras et la longueur des bras de manivelle conduits; relies au¯: masses, varie durant la rotation, la viterse angulaire de rotation des masses résulte nécessairement variable, pré- cisément comme désire.
En outre, il existe une parfaite correspondance entre la loi de variation du dit rapport entre les longueurs des brasde manivelle et la loi de variation de la vitesse angulaire des masses, de sorte que, pour obtenir un certain mode de variation de la vitesse mode de variation angulaire des masses, il suffit d'établir un/correspondant du dit rapport entre les longueurs des bras.
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L'axe dee rotation 'de chacun des bras de manivelle reliés à l'arbre moteur est monté fixe sur le bâti de l'appareil, de sorte qu'il ne se déplace pas relativement à celui-ci. Par contre, l'axe de rotation de chacun des bras de manivelle relias aux masses excentriques oscille continuellement avec le percuteur, puisque ces masses sont montées tournantes sur celui-ci.
Une deuxième caractéristique de l'invention consiste en ce que la variation périodique du dit rapport entre les longueurs des bras de manivelle est obtenue moyennant.la position relative de l'axe de rotation, fixe sur le bâti de l'appareil, de chacun des bras de manivelle reliés à l'arbre moteur, par rapport à la position moyenne de l'axe de rotation du bras de manivelle correspondant relié aux masses, c'est-à-direpar rapport à la position quise tr-ouve au centre de l'amplitude de l'oscillation de/:et axe.
Ainsi, selon l'effet désiré, la position de i'axe de rotation de chacun des bras de manivelle conducteurs, reliés à l'arbre moteur, coïncidera avec la dite position moyenne de l'axe de rotation du bras de manivelle conduit correspondant, relié aux masses, ou tien elle sera s.ituée, avec référence à l'axe de percussion ou d'oscillation du percuteur, longitudinalement et/ou transversalement déplacée par rapport à la dite position moyenne de l'axe de rotation du bras de manivelle conduit correspondante Parmi les nombreux et différents cas qui peuvent, se présenter en pratique, présente un intérêt particulier celui, déjà considéré dans l'introduction de la présente description, où l'on désire que la rotation des masses soit accélérée durant la course active du percuteur ét retardée durant la course de retour de celui-ci,
dans le but déjà énoncé. la conneocion entre chacun des bras de manivelle conducteurset le bras de manivelle conduit correspondant
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peut avoir lieu immédiatement, c'est-à-dire par engage- ment direct de l'un des bras avec l'autre, ou bien aussi par l'interposition d'autres organe 3 de conneocion, et cela en relation aux exigences,soit construstives, soit d'emploi, des différente!:! et multiplen ap- plications de l'invention.
Evidemment l'engagement direct sera, en général, préférable pour simplicité et, dons ce cas, il suffira que le point d'engagement desbras de manivelle entr'eux soitmobile sur les bras eux-mêmes.
Les variations périodiques de vite: se des masses tendent à se répercuter sur les manivelles motrices et à modifier leur rotation uniforme. Pour éliminer cet effet et soulager l'arbre moteur des sollicitations torsionnelles qui en résultent et maintenir à cet arbre une rota bien stable et uniforme, les bras de manivelle reliés à 7¯'arbre moteur sont solidairement pourvus, selon l'invention, de masses excentriques agissant sur eux à la manière de volants stabil iseurs.
Les masses peuvent être disposée-;; de manière que leurs centres de gravité tournent tous de @s un même plan ou bien respectivement dans desplans parallèles, et tous dans le même sens, ou bien certains dans un sens et d'autres en sens contraire.
Dans certains cas, par exemple lorsque les centres de gravité se meuvent dans des plans parallèles, les masses donnent lieu a des moments torsionnels ou à des moments déviateurs, qui tendent respectivement; à faire tourner alternativement l'appareil autour de l'axe de percussion ou bien à le faire dévier alternativement de cet axe.
Selon l'invention, ces actions perturbatrices sont moyennement équilibrées à l'aide des dite-, masses excentriques appliquées solidairement aux bras de manivelle comducteurs, en utilisant les moments avelesquels elles agissent sur le bâti de l'appareil par l'entremise des
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pivots de rotation des bras qui les portent.
D'autres moindres caractéristiques de l'invention, de nature structurale, seront mises en évidence au cours de la description qui suit, qui se rapporte à quelques exemples de réalisation pratique de l'invention. Ces exemples sont représentés aux dessins annexés, où précisément représentent:
La fig.l, schématiquement, une réalisation élémentaire démontrant la conception inventive fondamentale;
La fig.2, la section axiale d'un premier exemple exécutif de l'invention;
La fig.3, une vue à angle droit avec celle de la fig.2, partiellement en section, du même exemple de réalisation;
La fig.4, un détail de l'exemple des figs.2 et 3 et la fig,5 une section transversale partielle de ce détail;
Les figs.6 et,7, dans des vues analogues à Celles des figs.2 et 3, un deuxième exemple exécutif de l'invention;
La fig.8, en vue schématique frontale, une variante de la disposition des masses excentriques tournant dans le percuteur;
La fig.9, en section axiale, un autre exemple.de manivelle conductrice; .,la fig.10, en vue frontale, une variante de l'exemple de la f ig.9.
Dans la fig.l, où l'invention est réalisée dans sa plus simple expression, sont indiqués par 1, l'une des masses excentriques, par , son pivot de rotation sur le percuteur et par3, l'arbre moteur. Par est indiqué l'axe d'oscillation du percuteur, qui constitue aussi l'axe d'oscillation du pivot ;2; par 2a et 2b sont indiquées, en poin. tillé, les positions extrêmes que le pivot 2 atteint dans son oscillation. Sa position centrale ou médiane correspond à l'axe 0, équidistant des positions 2a et 2b. La masse 1
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est pourvue solidairement d'un bras de manivelle 4, dont le (coulisse) bouton 5 glisse librement dans un glyphe 6 dont est pourvu
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radialement un bras de Llanivelle 2 monte rigidement sur l'ar- bre moteur 3.
La position de cet arbre, dont l'axe est fixe sur le bâti de l'appareil, est définie par les coordonnées
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cartésiennes x et 7- par rapport l'axo et la position centrale 0 du pivot 2. Du choix de ces coordonnées dépend 1s mode de variation de la vitesse de rot'JLio.t (le ].: maisu 1.
Dans le das représenté, si la rots'ion a lieu dans le ;:;e:18 de la flèche, la rotation des nasses va substantiellement en retardant dans la partie inférieure et de gaucho de se
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trajectoire (à gauche pour le lecteur par rapport ;" l' 1:1Le p-p), pendant que le bras de la manivelle motrice 7 se raccourcit par rapport au bras constant de la manivelle conduite 4; par contre, dans la partie supérieure et de droite die la
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trajectoire, la rotation de la masse 1 va substantiellement en accélérant, puisqu'alors le bras de la w:mi'Vel1e 7 s'al- longe par rapport à, celui de la manivelle conduite 4. Les autres modes de variation qu'on obtient pour d'autres va-
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leurs des coordonnées x, 7, non excepte le cas de x=o , , se déduisent facilement.
Dans l'exemple exécutif clos figs.2 à 5, les masses tour-
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nantes excentriques sont deux 10 et lot août'es tournant en sens contraires sur un pivot cOJ:JI:11..'l1 de rotation 11-11'. Celui-ci est fixé dans le percuteur 1,2, lequel dan.-j la sone de rotation des masses est aplati, afin que les deux plaas parallèles de rotation des masses soient autant que possible
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près l'un de l'autre. de rapprochement est utile pour 1<6 uire ainimuI:1 le couple torsionnel engendre par les masses, qui tend à fairetourner alternativement/Le percuteur autour de l'axe de percussion p-p. les deux masses sont pourvues chacune d'un bouton de
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manivelle 13, respectivement 1', ,quidi3tants de l'a:
e 11-11',
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pendant que dans le bâti 14 sont montés tournants, autour de pivots coaxiaux 15, 15', deux disques 16, 16', qui présentent chacun une rainure radiale 17, respectivement 17': dans celles-ci s'engagent et peuvent glisser respect ivement lesboutons 13, 13'. Les disques16, 16'sont munis périphériquement d'une couronne dentée, et ils sont ainsi actionnés par deux roues dentées 18, respectivement .
18', lesquelles sont en outre pourvues d'une denture conïgue et sont reliées entr'elles moyennant un pignon denté conique 19. Ce pignon, ou bien l'une des deux roues 18, 18', est relié à l'arbre moteur 20, animé d'une rotation uniforme,, Grâce au pignon 19, les deux disques 16, 16' sont animés de rotations uniformes contraires, de sorte que les masses 10, 10'tournent elles-aussi en sens contraires. Dans cet exemple, les coordonnées de l'axe 15-15' des manivelles; motrices sont x=a et y=o, étant a orientée vers la partie postérieure du bâti.
Par 21 est indiqué l'ustensile, sur lequel frappe le percuteur; ce dernier est longitudinalement rainure et il est guidé par un manchon 22 pourvu à l'intérieur de rainures longitudinales s'engageant avec celles du percuteur.
Ce manchon est en' outre pourvu de rainures longitudinales extérieures, avec lesquelles il prend dans des rainures correspondantes intérieures du museau 23 du bâti.
L'ustensile est pourvu d'un collier 24 sur lequel prend appui un ressort 25 à compression, qui,'avec l'autre extré mité, s'appuie contre un collier 26 du manchon 22, solidaire axialement avec le bâti 14 moyennant un collier 27. De cette manière, une partie de l'énergie de la percussion se transmet au bâti et l'entraîne en avant dans le sens de la pé- nétration de l'ustensile. l'extrémité postérieure du per- cuteur est pourvue d'un piston creux 28, lequel glisse à tenue étanche dans un cylindre ;39 du bâti 14 et porte en tête une soupape 30 s'ouvrant vers la chambre du cylindre.
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tans la course du percuteur vers s 1 Inrr 11? soupape , 5C Se ferme, en comprimant l' '1Ïr de,;18 le C;;,r:;
"iLf 23 ,9, pcn y loi l'énergie que le percuteur possède ànns sr course de rct.our en arrière est er;±1o;ssi'1.6e et nu même percuteur :.l.:Le cet ensuite rendue pendant la course active, en avant, do celuici. La soupape 30, qui se réouvre à la fin de la cour se avant, sert à réintroduire dans la chambra du cylindre 29
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l'air éventuellement échappé par imparfaite ôtinehéiti du piston. Dans le piston 28 l'air est introduit par des ou- vertures 31.
Pour équilibrer le moment torsionnel engendré par les masses autour de l'axe p-p, les disques conclucteurs
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16, 16' sont pourvus de masses excentriques 32, 2oa' , situées en position diamétralement opposée aux masses excentriques 10, 10', par rapport à l'axe 15, 15' de rotation des disques.
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Ces masses 32, 3N ont aussi l'autre but volanique dont on a déjà parlé plus haut. le pignon denté 19 peut être dispose sur le fond su-
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périeur dim bâti, coaxialeraerlt , l'exe p-p, et esté directement sur un petit moteur disposé entre les deux empoignurej 33e 33 f , â la place de la traverse centra le 4.
Dans l'exemple des Figs.6 et 7 les deux masses excentriques 40, 40' forment un tout unique avec leur arbre de rotation 41 et, partant, elles tournent toutes deux dans le même sens. Leur arbre 41 tourne dans un coussinet 42
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du percuteur 43, lequel, dans ce cas aussi, est prcférsbie- ment aplati le plus possible entre les masses. Les masses sont,comme dans le cas précédent.munies de boutons de
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manivelle 13e 13', qui prennent et glissent dans des rpinures radiales 44, 44' de deux disques 45, 45' tournant sur des pivots coaxiaux 46, 46' montés sur le bâti 47.
Ces disques sont pourvus de dentures périphériques, actionnées par des pignons dentés 48 qui sont calés sur le même arbre moteur 49.
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Dans ses autres parties cet exemple est égal au précédent et, partant, ces parties sont numérotées identiquement dans les deux cas.
Aussi dans ce cas les disques moteurs sont munis de masses excentriques 50, 50'qui, outre à la fonction vola-* ' nique déjà définie, ont ici le but d'équilibrer la déviation transversale que les deux masses excentriques 40, 40' tendent à produire avec leur rotation dans le même sens.
Quand les masses excentriques sur le percuteur ne tendent pas à produire des torsions ou des déviations, comme par exemple dans le cas de 'la Fig.8, où l'on a trois masses 51, 52, 51' tournant dans un même plan et accouplées entr'elles par des engrenages 53, 54, 53', les disques conducteurs décrits plus haut peuvent être remplacés par une simple manivelle 55 munie d'un glyphe 56. Dans le glyphe prend un 'bouton 57 fixé à l'une des masses excentriques, éventuellement au moyen d'une manivelle 58. Dans ce cas la manivelle 55 peut être actionnée directement par l'arbre moteur 59 sans l'emploi d'engrenages, en reliant rigidement à cet arbre le pivot de rotation 60 de la manivelle.
La même élimination d'engrenages peut aussi être effectuée dans le cas des Figs.6 et 7, où les deux masses sont solidaires entr'elles et il suffit, à la rigueur, d'action= ner l'une seule d'entr'elles. On appliquera ainsi, dans ce cas aussi, lé dispositif simplifié dont à la Fig.9, toutefois en adoptant pour la manivelle motrice la structure de la Fig.lO, où'cette manivelle 61 est pourvue d'une masse excentrique 62 dans le but déjà dit. Pour l'équilibrage symétrique des perturbations déjà décrites il conviendra .qu'une manivelle,telle que 61-62, soit prévue aussi pour l'autre des deux masses tournant sur le percuteur.
Dans tout le cours de cette description on a con- sidéré le cas où chaque manivelle conduite soit pourvue d'un
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bouton et la manivello 9'ol'rcfJponêJ]:"":;8 conductrice 0ui pourvue d'un gl;l!lDCj mais il est évident qu'on peut nU,j';i Úl¯OJter In structure inverse, c 1')8t-:,-di1:"J I1lulir d'un 1-'U-Uf;O:l les manivelles conductrices et d'un glyphe cellec conduite';.
De même, au lieu de boutons 0t de i¯;>he;, on pourra L"1s'i adopter d'autres systèmes d'nccrocner.:c., mobiles entre les manivelles: cela i1'incide Joe.ide;a::unt pas sur 1'i.': inventive fondamentale.
Il est de toute manière évident et c.:1Jl'G88'<DG,lt 0 l.te;,du que les exemples représentas et d ]>x?1.1;z n'ont aucun caractère limitatif de l'invention et que, partant, aussi toute variante de ces exemples, de même que toute autre réalisation adhérent à la conception inventive énoncée en premier lieu tombe dans le cadre et sous la protection de ce brevet.
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Rez endicst io :1': .
1. Dispositif d'actionnèrent pour appareils de percussion à force centrifuge, caracterioc en ce que l'crbrc moteur est connecté aux masse; tournantes par l'intcrmbdicire d'au moins un couple de bras de manivelle, l'un roli' 301idairement a l'arbre moteur et tournant avec r.^.cuve,r¯".t uniforme, et l'autre relié solidaireiaeut ou=.¯ masues, ëLciJÇLd81D bras de manivelle les longueurs sont entr'elles dans un rapport périodiquement variabledurant chaque tour de ces bras et des masses.