BE488343A - - Google Patents

Description

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    "   PISTON DE MARTEAU ET MARTEAU PERFORATEUR OU AUTRE 
OUTIL A PERCUSSION POURVU D'UN TEL PISTON". 

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   La présente invention se rapporte à des pistons de marteaux de type différentiel actionnée par un fluide sous pression, pour marteaux perforateurs et autres ou- tils à percussion. De tels pistons sont bien connus dans la technique et comprennent généralement une tête de pis- ton agencée pour recevoir un mouvement alternatif sous l'action du fluide sous pression dans un cylindre, et an prolongement de piston agencé pour donner les chocs à une pièce intermédiaire , un burin de perforatrice ou autre outil de travail . Il est également bien connu des techniciens que le nombre de chocs donnés- par un tel piston pendant une certaine unité de temps peut être augmenté en réduisant le poids du piston.

   Dans ce but, on a proposé de fabriquer en partie la tête de piston en un matériau plus léger que l'acier employé pour le reste de la tête de piston et son prolongement , tel que de l'alumi- nium, du caoutchouc ou un matériau analogue, et on a propo- sé aussi de pratiquer des évidements ou des cavités dans le piston. Malgré cela les pistons proposés jusqu'à pré- sent n'ont pas été très satisfaisants.

   Un objet de la présente invention est de donner une distribution convena- ble du matériau de pistons de marteaux actionnés par un fluide sous pression particulièrement du type différentiel en vue d'obtenir un grand nombre de chocs du piston par unité de temps et pour obtenir simultanément un pis- ton qui produise des chocs violents et résmste aux sollici- tations qui prennent naissance dans le piston au cours d'une telle opération* Dans ce but, et   d'autres)l'invention   procure un piston de marteau du type différentiel action- né par fluide sous pression pour marteaux perforateurs ou autres outils à percussion , un prolongement de piston de diamètre réduit dans le dit piston, pour donner des      

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 chocs, une tête de piston dans ledit piston, limité axia- lement par;

  des surfaces de dimensions différentes et se fondant avec ledit prolongement de piston et ayant un dia- mètre au moins double du diamètre de ce prolongement de piston, des évidements dans la dite tête de piston ayant un volume qui est au moins de quarante pour cent du volume de la tête de piston limitée par les dites surfaces et un cylin- dre enveloppant la tête de piston et la matière contenue dans lesdits évidements ayant une densité moyenne inférieure à quatre. 



   Dans les dessins accompagnant le présent mémoire, quel- ques modes de réalisation de pistons de marteaux suivant l'invention sont illustrés en matière d'exemple. 



   - les Figures 1-5 sont des coupes axiales de cinq variantes de pistons de marteaux suivant l'invention et - les Figures 6, 7 et 8 sont des élévations latérales d'autres pistons suivant l'invention. 



   Dans la description et les revendications , le terme de "tête de piston" est employé pour indiquer la partie de piston de grand diamètre soumis à la pression de fluide pour produire les chocs et dans les formes de réalisation re- présentées, limitée généralement par la surface cylindrique 32 et, axialement, à un bout par un plan 30, et au bout opposé par une surface annulaire ou plane 31, tandis que le terme de "prolongement de piston" désigne la partie réduite étudiée pour donner les chocs* Sans s'écarter du cadre de l'invention,le piston peut naturellement être pourvu d'autres prolongements ou extensions servant à d'autres buts. 



   Le piston de marteau illustré à la Fig. 1 a une tête      de piston comprenant une partie cylindrique de tête de      piston et une partie sensiblement tronconique/de tête de piston qui réunit la partie cylindrique 1 à un prolonge- ment cylindrique non rayé 3 de piston, à diamètre réduit et 

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 à section transversale'circulaire prévu pour donner des   chocs/directement   ou par une pièce intermédiaire à un burin de perforatrice ou autre accessoire.   L'angle {   du sommet de la partie tronconique 2 est, dans la forme de réalisation de l'invention, de 90  .

   Le plan 30 est la surface de pression sur laquelle agit le fluide sous pression sur la tête de pis- ton pendant la course positive du piston et la surface annu- laire 31 de la partie tronconique 2 est la surface sur laquel- le agit ordinairement le fluide sous pression pendant la course de retour d'un piston de ce type . La tête de piston a un évidement cylindrique 4 s'étendant dans la tête de pis- ton à partir du plan 30 au bout du piston qui est opposé à son prolongement, le dit évidement ayant un diamètre supérieur aux deux tiers du diamètre'extérieur de la partie cylindrique 1. L'évidement cylindrique 4 se continue vers le prolongement de piston par un évidement sensiblement conique 5.

   Les évide- ments 4 et 5 de la tête de piston occupent dans ce cas environ 50 % du volume de la tête de piston limité par le plan 30,la surface 31 et un cylindre 32 enveloppant la tête de piston. 



   Dans le piston de marteau suivant la Fig. 2, la tête de piston comprenant la partie cylindrique 7 de tête de piston 
8 et la partie troncnmique de tête de piston se fondant avec le prolongement de piston cylindrique non rayé 9 à un évide- ment s'étendant dans la tête de piston à partir du bout opposé au prolongement du piston. Le dit évidement est dans ce cas, rempli par une matière ayant une densité inférieure à quatre, par exemple du caoutchouc, comme indiqué en 10, laquelle matiè- re est vulcanisée aux parois intérieures de la tête de piston. 



  Le volume de la tête de piston rempli par la matière 10 est plus de 40   %   du volume de la tête de piston limité par le plan 30, la surface 31 et la surface cylindrique 32. 



   Dans la forme de réalisation suivant l'invention illus- tréesur la Fig. 3, la tête de piston consiste en une partie 

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 cylindrique 11 de tête de piston et en une partie cvlindri- 
12   que/de   tête de piston se fondant avec un prolongement cylindri- que non rayé 13 de piston de diamètre inférieur à celui de la tête de piston . La partie 11 de tête de piston est pour- vue d'un évidement annulaire 14 s'étendant de la surface cylindrique de la tête de piston vers l'intérieur de façon radiale . Le dit évidement peut être rempli de caoutchouc, le métal léger, de résine artificielle ou autre matière conve- nable d'une densité inférieure à quatre . L'évidement ou son contenu 15 peut être enfermé dans une enveloppe cylin- drique 16 de métal formant la surface glissante de la tête de piston .

   L'évidement 14, dans ce cas, a un volume qui est supérieur à 40% du volume limite par la surface envelop- pante cylindrique 32, le plan 30 et la surface 31. 



   La Figure 4 illustre un piston de marteau suivant l'invention dans lequel la tête de piston consiste en une flasque cylindrique 17, une partie 18 conformée en disque depuis le bord périphérique d'où part la flasque et une par- tie cylindrique 19 de tête de piston qui se fond avec un prolongement cylindrique non rayé 20 de piston .

   Le piston suivant la Fig. 4 a par conséquent un évidement annulaire 21 dans la tête de piston, formé à l'intérieur du volume limité par les plans 30 et 31 et la surface 32 d'enveloppe- ment de la tête cylindrique de   piston .:.   Le cylindre du moteur à fluide sous pression dans lequel un piston de marteau de ce genre est destiné à fonctionner , sera de préférence muni d'un bout de tête antérieur ayant une par- tie annulaire , en conformité avec l'évidement annulaire 21 de telle façon que l'espace de jeu au bout antérieur du piston soit aussi faible que possible. 



   La Figure 5 illustre un piston de marteau suivant l'in- vention dans lequel la tête de piston consiste en une partie cylindrique 22 de tête de piston et en une partie tronconi- 

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 que 23 de tête de piston se fondant avec un prolongement 24 cylindrique de piston.   a   partie cylindrique 22 de tête de piston consiste en deux parties 25 et 26 enfermant un évidement interne 27 de la tête de piston, rempli d'air. 



  L'évidement 27 qui constitue un peu plus de   40%   en volume de la tête de piston limité par le plan 30,   asurface   31 et la surface enveloppante cylindrique 32 est continué dans le prolongement de piston   24   par un conduit 28. Les parties 25 et 26 peuvent être soudées ensemble ou assem- blées ou être formées d'autre manière convenable. 



   Suivant l'invention, des pistons de marteaux des types illustrés aux figures 1-5 et destinés à des perforatrices peuvent de préférence être réalisés avec un diamètre de tête de piston de 70 millimètres ou davantage, la longueur et du prolongement de piston de la tête de piston/xx xx pris ensemble étant moindre que deux et demie fois le diamètre de la tête de piston. 



  On préfère,dans les perforatrices pourvues de pistons de marteaux suivant ltinvention, de maintenir le poids du pis- ton inférieur à 2 kilogrammes. De préférence le diamètre de tête de piston peut être supérieur à une fois et demie la course du piston d'une-telle perforatrice. 



   Les variantes de piston suivant l'invention illustrées aux Figs. 6,7 et 8 consistent en une tête de piston ayant une partie cylindrique 33 de tête de piston et une partie tronconique 34 de tête de piston se fondant avec un prolon- gement non rayé 35 du piston qui, dans le cas de la Figure 6 est pourvu de rainures hélicoïdales 36   contenuéss   vers l'extrémité donnant les chocs du prolongement par des rai- nures axiales 37 et agencées pour coopérer d'une manière bien connue dans la technique, avec un dispositif de mise en rotation de burin et un mandrin respectivement.

   Dans le cas des Figures 7 et 8 le prolongement de piston 35 est pourvu d'un jeu de rainures hélicoïdales 38 et d'un 

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 jeu de rainures droites s'étendant axialement 39 pour coopérer avec un dispositif de mise en rotation de burin et un mandrin respectivement, d'une manière bien connue. 



  La tête de piston dans les pistons suivant les Figures 6-8 est pourvue d'un évidement cylindrique 40 débouchant dans un évidement 41 sensiblement conique et s'étendant dans la tête de piston d/epuis le bout du piston qui est opposé au prolongement de piston 35. Les évidements 40, 41 ont un volume qui est environ cinquante pour cent du volume de la tête de piston limité entre la surface cy-
30 lindrique 32, le   plan/et   la surface 31 de la tête de pis- ton. Les pistons suivant les Figures 6-8 sont en outre pourvus d'un conduit central   42   pour y adapter un tube d'eau de lavage, comme c'est la pratique courante dans un grand nombre de perforatrices. 



   Les pistons de marteaux suivant l'invention décrits ci-dessus et illustrés par les dessins accompagnant le présent mémoire ne sont à considérer que comme des exem- ples et les détails de l'invention peuvent être modifiés de différentes manières dans le cadre des revendications. 



  Bien que les pistons de marteau illustrés soient destinés à être employés dans des machines actionnées par de l'air comprimé , ils peuvent, naturellement être em- ployés aussi dans des machines actionnées par de la va- peur ou un autre fluide sous pression. 



   Ltinvention comprend aussi des marteaux perforateurs ou autres outils à percussion pourvus de pistons de   marteau   suivant l'invention. Un tel marteau perforateur suivant l'invention peut avoir un diamètre extérieur de tête de piston qui dépasse 70 millimètre et qui dépasse d' la course du piston/au moins une fois et demie Le poids du piston d'un tel marteau perforateur peut être de préfé- rence inférieur à deux kilogrammes .

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1. Piston de marteau de type différentiel actionné par un fluide sous pression pour marteaux perforateurs ou autres outils à percussion, un prolongement de piston de diamètre,réduit, dans le dit piston, pour donner des chocs, une tête de piston dans le dit piston, limitée axialement par des surfaces de différentes dimensions et se fondant avec ledit prolongement de piston et ayant un diamètre au moins double du dit diamètre du prolongement du piston, des évidements dans la dite tête de piston ayant une volume qui est au moins de quarante pour cent du volume de la tête de piston limité par lesdites surfaces et un cylindre enveloppant la tête de piston, et le contenu des dits évidements ayant une densité moyenne inférieure à quatre.

   2. Piston de marteau sumvant la revendication l,ayant un prolongelent non rayé de piston et une longueur de la tête de piston et du prolongement de piston pris ensemble qui est moindre que deux fois et demie le diamètre de la tête de piston.

   3. Piston de marteau suivant la revendication 2, dans lequel le volumeddes évidements est au moins cinquante pour cent du volume de la tête de piston limité par les surfaces et par le cylindre enveloppant la tête de piston.

   4. Piston de marteau suivant la revendication 2, dans lequel la surface limitant la tête de piston voisine du prolongement du piston consiste en une surface annulaire tronconique .

   5. Piston de marteau suivant la revendication 2, dans lequel la surface limitant la tête de piston voisine du prolongement de piston est une surface tronconique avec un angle au sommet du cône inférieur à 100 . <Desc/Clms Page number 9>

   6. Piston de marteau suivant la revendication 2,dans lequel le prolongement de piston est plein.

   7. Piston de marteau suivant la revendication 2,dans lequel un conduit est prévu axialement dans le prolonge- ment de piston.

   8, Piston de marteau suivant la revendication 2, dans lequel le prolongement de piston est sensiblement cylin- drique .

   9. Piston de marteau suivant la revendication 2, dans lequel l'évidement dans la tête de piston est annulaire et s'étend radialement vers l'intérieur depuis la surface cy- lindrique enveloppant la tête de piston.

   10. Piston de marteau suivant la revendication 2,dans lequel la tête de piston comprend un disque pourvu d'une flasque cylindrique périphérique s'étendant depuis le bord du dit disque de manière axiale dans la même direction que le prolongement de piston et avec une partie centrale se fondant avec le prolongement de piston , un espace annulai- re limité par le disque et la flasque et la partie centrale s'étendant dans la tête de piston depuis la même extrémi- té que le prolongement de piston.

   11. Piston de marteau suivant la revendication 2,dans lequel l'évidement est disposé dans l'intérieur de la tête de piston.

   12. Piston de marteau suivant la revendication 2,dans lequel l'évidement s'étend dans la tête de piston à par- tir du bout du piston opposé au prolongement de piston.

   13. Piston de marteau suivant la revendicatiçn , dans lequel la tête de piston comprend une partie cylindri- que annulaire de tête de piston et une partie tronconique de tête de piston annulaire/formant une jonction entre la dite partie cylin- drique et le dit prolongement de piston et se fondant avec le prolongement de piston.

   14. Piston de marteau suivant la revendication 13, <Desc/Clms Page number 10> dans lequel le volume de l'évidement est au moins cinquante pour cent du volume de la tête de piston.

   15. Piston de marteau suivait la revendication 13, dans lequel la surface extérieure tronconique de la partie tronconique de tête de piston a un angle au sommet du cône inférieur à 100 .

   16. Piston de marteau suivant la revendication 13, dans lequel le prolongement de piston est plein.

   17. Piston de marteau suivant la revendication 13,dans lequel un conduit est prévu axialement dans le prolonge- ment de piston.

   18. Piston de marteau suivant la revendication 13,dans lequel le prolongement de piston a un diamètre inférieur à la moitié du diamètre de la tête de piston.

   19. Piston de marteau suivant la revendication 13,dans lequel le prolongement de piston est rayé.

   20. Piston de marteau suivant la revendication 13,dans lequel l'évidement dans la tête de piston consiste en une partie cylindrique et une partie conique s'étendant dans la tête de piston à partir du bout opposé au prolongement de piston.

   21. Piston de marteau suivant la revendication 13, dans lequel l'évidement est disposé à l'intérieur de la tête de piston.

   22. Piston de marteau suivant la revendication 13, dans lequel la tête de piston et le prolongement de piston ont ensemble une longueur qui est inférieure à deux et demie fois le diamètre de la tête de piston.

   23. Marteau perforateur ayant un piston de mar- teau suivant l'une quelconque des revendications précéden- tes 1-22, et ayant un diamètre de tête de piston qui a plus de 70 millimètres, le dit diamètre étant supérieur à une fois et demie la course du piston. <Desc/Clms Page number 11>

   24. Marteau perforateur ayant un piston de marteau suivant l'une quelconque des revendications précédentes 1-22 et ayant un diamètre de tête de piston de plus de 70 millimètres et un poids de piston inférieur à deux kilogrammes.