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" Perfectionnements apportés ou relatifs aux outils à percussion actionnés par combustion interne",
La présente invention concerne des perfectionnements appor- tés ou relatifs aux outils à percussion actionnés par combustion interne parmi lesquels on peut mentionner particulièrement les marteaux pour enfoncer des pilots.
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Les références " admission atmosphérique directe, " signi- fient dons la description que la charge fraîche d'air passant dans le cylindre à travers les lumières est entraînée directe- ment depuis l'atmosphère ambiante, et n'est pas pressée dans le cylindre par des moyens mécaniques quelconques. L'expression est destinée à comprendre les cas dans lesquels la lumière d'admis- sion s'ouvre sur la paroi externe du cylindre, directement dans l'atmosphère, aussi bien que les dispositifs dans lesquels la lumière d'admission est masquée par un dispositif quelconque de filtration d'air ou une autre disposition qui empêche toute na- tière solide d'être entraînée dans la lumière d'admission pen- dant l'entrée de l'air.
Suivant la présente invention, on a prévu un outil à per- cussion actionné par combustion interne destiné à fonctionner par admission atmosphérique directe dans un cycle d'allumage par compression à deux temps, comprenant une enclume, un piston porté par une colonne montée sur cette enclume, un cylindre monté pour faire un mouvement deva-et-vient sur ledit piston etladite co- lonne avec son extrémité inférieure constituant un frappeur des- tiné à venir en prise avec cette enclume, l'extrémité de ce cy- lindre éloignée de l'enclume servant de chambre de combustion tandis que l'autre extrémité de ce cylindre coopère avec le côté inférieur de ce piston pour former une chambre annulaire de ré- cupération pneurnatique,
ce cylindre étant muni de lumières com- muniquant directement avec l'atmosphère et destinées à être com- mandies par ce piston; de préférence, des lumières d'admission et d' échappement séparées sont prévues, la ou les lumières d'admis- sion convergeant dans la direction du courant d'air et le ou les lumières d'échappement divergeant dans la direction du courant de gaz et étant disposées plus loin de l'extrémité inférieure de ce cylindre que la ou les lumières d'admission. une caractéristique de l'invention consiste en ce que le mouvement relatif du piston etdu cylindre est effectué de telle
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façon qu'à l'extrémité de la course
de travail, la couronne du piston est en position entre le bord d'ouverture de la lumière la plus éloignée de la tête du cylindre et un point ne se trou- vant pas sensiblement au delà de l'autre bord de cette lumière.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce qu'on a prévu une tuyère pour l'injection de combustible montée dans la couronne du piston, et une pompe à injection de combus- tible montée sur l'enclume; de préférence, le cylindre coopère avec une pompe à choc constituant ladite pompe à injection de combustible pour effectuer l'injection de combustible dans la chambre de combustion.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce qu'un certain nombre de lumières d'admission et d'échappement existent dans la paroi du cylindre, les bords d'ouverture 'de ces lumières d'échappement étant disposés à des niveaux différents le long de la hauteur de ce cylindre et les bords d'ouverture desdites lumières d'admission étant également disposés à des ni- veaux différents le long de cette hauteur. De préférence, les bords d'ouverture de toutes les lumières d'échappement sont plus proches du fond de combustion que'les bords'd'ouverture de la lumière d'admission ou de n'importe quelle lumière d'admission lorsque plus d'une lumière d'admission est prévue. De préférence, la ou leslumières d'échappement communiquent directement avec l'atmosphère à la surface du cylindre.
Encore une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que l'extrémité de fond de combustion du cylindre est munie d'une douille filetée et en ce qu'un tampon fileté de façon cor- respondante est prévu, destiné à être inséré dans cette douille, ce tampon étant fait de manière à constituer le fond de combus- tion dudit cylindre. L'expression " bords d'ouverture " est uti- lisée dans la description et les revendications pour indiquer le bord de lumière qui est le premier découvert par la couronne du piston pendant la course de travail-, c'est-à-dire pendant la
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course suivant iwI¯édiatement l'explosion.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que cette lumière ou ces lumières d'échappement s'ouvrent hors
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du cylindre, tangentiellcD.ent, et que cette lumière ou ces lumiè- res d'admission s'ouvrent dans ledit cylindre, tangentlellenent, de telle nanière que les lunières d'admission et d'échappement se trouvent t l'= SY7',atlVé:1'1'21 le long d.?]141icrs s à enroulement oppo- 8-387 1.x préférence, cette ou ces IllT1ières àt9clH:;)::!e:'jC1t sont in- clinées vers l'extérieur et vers le bas vers l' edr''1Í t-', inféri- ei;:
.c du cylindre et, de plus, il est préférable que la ou 10sdi- tes luilières cll2.Únission soient inclinées vers l'extérieur et vers le bas, vers l'extrémité inférieure du cylindre. en conprendra que le not " tangentiellenent z a sa signifi- cation pratique distincte de su stricte signification géométrique,
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c'est--dire que les directions des axes des extrémités internes des lunières d'échappenent ont ces composantes tangentielles. encore une autre caractéristique de. l'invention consiste en ce que la longueur du cylindre et de la course de travail sont
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telles que les lunières d'adnission et d'échappement communiquent avec cette ch@br8 de récupération pendant ladite partie de la course de compression etla.
partie précédente de la course de travail par lesquelles de l'air frais est amené à l'intérieur et expulsa de la chambre de. récupération, ce qui refroidit le cylin- dre et la charge explosée dans la chambre de combustion d'une fa- çon telle flue la réduction de pression dans le cylindre, due au
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refroidisserE;3¯ de la charge uni a la réduction ultérieure de pression due a, l'effet d'extraction du courant de gaz sortant 1ar la lvr zêra d'écha'De".c]'it ouverte, C.\.l)n(' la p>.c ;s5.oi: régnant a 1.' 5,ntf,ri0;ur du cylindre tonber en dessous de la pression atm03- phérinue ambiante et ?t',r':P';
' l'air frais d'entrer dans le cylin- dre par ndnission atmosphérique directe.
Le fonctionnement du dispositif est tel que, lorsque le cy- lindre tombe, il compresse l'air dans la chambre de combustion et,
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au point le plus bas de sa chute ou près de celui-ci, une charge de combustible est injectée dans la chambre de combustion et pro- voque une explosion, ce qui a pour résultat d'envoyer le cylindre vers le haut de façon accélérée.
Pendant le mouvement vers le haut du cylindre, les lumiè- res d'échappement sont d'abord découvertes, ce qui a pour résul- tat que les gaz qui sortent, s'échappent du cylindre, et, lorsque le piston a commencé de découvrir les lumières d'admission, la réduction de pression dans le cylindre, due à la décharge des gaz sortant de celui-ci et au refroidissement dé la charge explosée par l'effet réfrigérant de l'air enfermé à l'intérieur et expulsé de la chambre de récupération et par la dissipation de chaleur du cylindre dans l'air ambiant, amènera la pression dans le cy- lindre à être abaissée en dessous de la pression atmosphérique d.e façon que l'air soit ensuite admis directement à travers les 'lumières dans le cylindre, de sorte que, à 1''extrémité de sa course,
une quantité suffisante d'air frais soit entraînée dans le cylindre pour permettre la combustion de la nouvelle charge de combustible injectée dans le cylindre, afin de permettre la combustion de la charge suivante de combustible injectée dans le cylindre, comme on l'a décrit plus haut.
Pendant le mouvement vers le haut du cylindre, le piston ferme d'abord les lumières d'échappement et ensuite les lumières d'admission communiquant avec la partie inférieure du cylindre de façon que l'air soit enfermé sous le piston dans la partie in- férieure du cylindre, et cet air enfermé agit comme récupérateur et sert à la fois à limiter le mouvement vers le haut du cylindre et à emmagasiner l'énergie cinétique qui est transférée de nou- veau au cylindre pour augmenter sa vitesse de mouvement vers le bas.
Une forme de réalisation de l'invention appliquée à un mar-' teau d'enfoncement de pilots sera décrite à titre d'exemple avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels :
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La figure 1 est une coupe verticale du. marteau
Le, figure 2 est uns coupe en plan du cylindre, la moitié supérieure !,tant faite suivant la ligne 2A- 2A et la moitié in- fériesure suivant la ligne 2B - 2B de la figure 1.
La figure3 estune coupe d'une partie du marteau par un plan à angle droitpar rapport au plan de coupe de la figure 1 et
La figure 4 est une coupe en plan par la ligne 4 - 4 de'la figure 3 et montrant en outre un organe de guidage auquel le mar- teau est attache.
La partie d'enclume 10 du marteau comprend un pied 11 des- tiné à être monté sur la tête du pilot et ayant une surface supé- rieure plane 12. Une colonne cylindrique 13 faisant saillie sur le pied, verticalement vers le haut, porte le piston 14. Le cha- peau terminal inférieur 15 du cylindre 16 a un manchon central 17 coulissant sur la colonne 13. Le chapeau terminal supérieur 18 du cylindre tome le fond de combustion. Une tuyère 19 à in- jection de combustible dans la couronne du piston, est alimentée travers un trou 20 à l'intérieur de la colonne 13 par une pompe à choc 21 Montée sur le pied 10 et actionnée par un taquet 22.
Un frappeur 9 qui est fixé a un anneau de réglage d'injection 8¯ Monté de façon réglable sur le chapeau terminal inférieur 15 du cylindre 16, coopère avec le taquet 22. Une soupape à air 23 de non-retour ou à sens unique s'ouvre dans l'extrémité inférieure du cylindre. Le trou 20 est pourvu d'un? tige 24 présentant un canal longitudinal 25 qui forme le conduit de débit de. combustible.
Le piston 14 est vissé sur le sonnet de la colonne 13, et mis en position par un siège conique 26 La tuyère d'injection 19 est maintenue dans un tempon creux 27, vissé dans la couronne ou piston. la tête du cylindre 13 est percée d'un trou cylindri- que 22 etest couronnée par un chapeau à vis conique 29; ce cha- peau torse une chambre allongée 30 dans laquelle la tuyère fait la pulvérisation et il comprend un oeillet de soulèvement 31.
Un tube chaud 32 de matière réfractaire est adapté avec jeu dans
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,le trou 28 et est maintenu en place par un rebord 33 serré par le chapeau 29. Le chapeau terminal inférieur 15 du cylindre pré- sente, à sa surface intérieure, un canal annulaire 34 formant un réservoir pour l'huile de graissage. La soupape 23 de non-retour ( qui est indiquée schématiquement à la figure 1 et qui est, de préférence, une soupape à disque ) communique avec le passage d'admission 35 s'ouvrant vers le bas dans la paroi du canal 34.
Il y a deux lumières de sortie hélicoïdales 36A et 36B es- pacées de 90 autour du cylindre. Ces lumières ont une forme identique et leurs bords d'ouverture sont disposés à des niveaux différents le long de la hauteur du cylindre. Elles divergent à la fois dans les plans vertical et horizontal, dans la direction d'écoulement du gaz, et leurs axes indiqués en traits interrom- pus sont inclinés vers l'extérieur et-vers le bas, vers l'extré- mité extérieure du cylindre. Il y a deux lumières d'admission hélicoïdales 37A et 37B identiques aux lumières d'échappement, excepté qu'elles se trouvent sur des hélices enroulées à gauche, tandis que les lumières d'échappement sont disposées sur des hé- lices enroulées à droite.
Les bords d'ouverture des lumières 37A et 37B sont également à des niveaux différents le long de la hauteur du cylindre, et ces lumières sont sur le côté opposé du plan de coupe de la figure 1 par rapport aux lumières d'échappe- ment. Des proportions appropriées pour les lumières peuvent être déduites des figures 1 et 2, qui représentent un moteur ayant un alésage de cylindre de 3 1/2 pouces.
Le marteau peut coopérer avec un rail de guidage vertical tel qu'une poutrelle en acier laminé 38 ( figure 4). Dans ce but, l'enclume 10 est munie d'une paire de rebords verticaux 39 destinés à venir en prise avec le côté interne d'une bride de la poutrelle 38. Le côté externe de cette bride coopère avec un coin 40 glissant sur une face inclinée 41 sur l'enclume et pressa vers le bas par un ressort en hélice 42 entourant une broche de mise en position 43. Une broche d'élévation horizontale 44 est
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adaptés à travers le coin.
Un coussin annulaire 45, par exemple en résine synthétique renforcée, peut être interposé entre le cylindre et la base.
Le mode de fonctionnement du marteau est le suivant : si on suppose que le cylindre vient de descendre et que sa base 15 a frappe l'enclume, la pompe 21 injecte une charge de combustible dans l'air comprimé de la chambre de conbustion 30, et la combus- tion de ce combustible pousse le cylindre vers le haut avec un mouvement accéléré. Lorsque la lumière inférieure d'admission 3'lA monte au-dessus du bord inférieur de la paroi du piston 14, la compression de l'air dans la chambre de récupération commence.
Peu après, les lumières d'échappement 36A et 36B d'abord etles lumières d'admission 37A et 37B ensuite, s'élèvent au-dessus de la couronne du piston et la chambre de combustion est balayée de la manière décrite précédemment. Entretemps, le cylindre continue à s'élever une hauteur dépendantde la quantité de combustible injectée et est arrêté par le transfert de son énergie cinétique vers le récupérateur, aidé par l'effet de la pesanteur, ensuite, le cylindre estenvoyé vers le baspar un mouvement accéléré nar la détente cie l'air du récupérateur aidé par la pesanteur.
Après qu'il est tombé d'une hauteur importante, les lumières sont fer- mées et la compression commence dans la chambre de combustion.
Finalement, les lumières inférieures descendent sous la paroi du piston, mettant en communication la chambre de récupération avec l'atmosphère etle cylindre frappe la base lorsqu'une autre char- ge de combustible est injectée. Vers l'extrémité de la course vers le bas, avant que les orifices aient mis en communication avec l'atmosphère la chambre de récupération, tout l'air qui a fui de cette chambre est remplacé par l'intermédiaire de la soupape de non-retour 23 de sorte qu'il y a une circulation limitée continue d'air à travers cette chambre.
Le courant d'air à travers le pas- sage d'admission 35 s'ouvrant vers le bas dans la paroi du canal à huile 34, produit un brouillard d'huile pour le graissage du
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piston et de la colonne.
Lorsque le pilot et avec lui l'enclume, 10 descendent, les rebords 39 glissent le long de la poutrelle de guidage 38, le ressort 42 ga.rdant le coin refoulé vers le bas de manière à éli- miner le jeu entre le marteau et le guide. Lorsqu'on désire éle- ver le marteau, un palan de soulèvement est appliqué à la broche 44 et le coin est dégagé. Le marteau est mis en mouvement par élévation du cylindre au moyen d'un crochet en prise avec l'oeil- let 31, le crochet étant du type capable d'être dégagé sous la charge.
Le réservoir de combustible qui n'est pas représenté aux dessins est fixé à l'enclume par une console montée de façon é- lastique et est relié à la pompe à injection par un tube flexible.
On notera que bien que la description précédente concerne l'emploi de deux lumières d'échappement et de deux lumières d'ad- mission et bien qu'on se rapporte à la soupape d'admission à air 23 conduisant l'air dans la chambre de récupération, ces détails peuvent être modifiés de façon qu'une lumière d'admission et une lumière d'échappement soient prévues, et, de plus, la soupape 23 peut être supprimée. En fait, toute variante appropriée peut être faite à la construction décrite sans qu'on s'écarte de l'essence de l'invention qui est indiquée aux revendications ci-annexées.
REVENDICATIONS.
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