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" Perfectionnements relatifs à des outils 4e peroussion."
La présente invention a trait à des outils de percussion du type où des organes coopérants,relativement mobiles sont mon- tés coaxialement pour exécuter un.mouvement alternatif dans un manchon ou une enveloppe, un desdite organes étant un piston ou un cylindre, appelé ci-dessous le "meneur", qui est agencé de manière à être positivement animé d'un mouvement alternatif de façon à amener un "frappeur", généralement constitué par l'autre organe, à frapper des coups, directement ou indirectement,
sur un instrument tenu dans son parcours
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Le type de l'outil que concerne la présente invention peut être encore-défini comme celui où les extrémités opposées du meneur et du frappeur sont contenues,..pendant la-totalité d'un cycle de travail complet de son fonctionnement, dans une paroi cylindrique (qui peut être d'une piéce avec le meneur ou le frap- peur), de manière à former'une chambreà air. L'air contenu dans cette chambre.a une fonction triple.
Il sert de tampon pour em- pécher le contact'entre les'faces terminales intérieures du me- neur et du frappeur, il emmagasine de l'énergie pendant la partie de la course de travail pendant laquelle le'meneur se déplace plus rapidement quelle frappeur, et il pourvoit'la continuation de l'accélération du frappeur pendant la partie de la course de
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travail pendant laquelle le teneur"décélère.
Dans les outils de ce type, il lest nécessaire d'éviter des fuites d'air appréciables pendant 'la partie de la course de travail pendant laquelle l'air est comprimé dans la'chambre à air,- il est donc.désirable d'éviter la présence de trous de fuite ouverts en permanence dans la paroi de la chambre.
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Il est ; F.galemenG r.éaessaire de pourvoir a la restau- ration de la quantité d'air contenue dans la.chambre air au moins une fois par cycle de .fonctionnement, pour compenser les
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pertes qu, se pradïisent p r-suité deà tuit0s inévitables;bien 'que outre, le retour .,du' frappeur, après le coup, .doit.
être assuré dans toutes les. circonstances, c'est-à-dire, la retour du frap-- peur vers une positon .telle, par rapport au .meneur, que l'outil puisse continuer à exercer, sa fonction'.'
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,La paroi cylindrique-ponstituant la chambre des outils de ce type a 4té.6ééTfl'len@ Jour par des wents ou des lumières 'pour 2lé 91 e il les conditions pneumatiques régnant dans la chambre.pozidant,cortaies phases du cycle de travail'.
La font. tion de ces évents ou lumières,- que l'on appelle quelquefois des trous d'égalisation, consiste généralement à maintenir le volume
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d'air contenu dans la chambre à une valeur telle que l'outil puisse poursuivre son fonctionnement rythmique.
Lorsqu'une pièce d'oeuvre dure et massive, telle qu'une plaque massive de béton, particulièrement lorsqu'elle n'est pas brisée ou qu'elle a une grande masse, est soumise aux coups d'un marteau percutant ou d'un outil analogue du type défini ci-dessus, la pièce frappée présente généralement suffisamment d'élasticité ou de réaction pour provoquer le rebondissement du frappeur vers le meneur qui se retire et pour prendre ainsi une position rela- tive qui convient au fonctionnement efficace de l'outil.
Il a été trouvé toutefois que cet effet désirable de rebondissement ne se produit pas Toujours, spécialement lorsqu'on agit sur un matériau mou ou crauqé, tel qu'il s'en présente sou- vent dans les travaux de démolition. Pour assurer le retour du frappeur en l'absence du rebondissement, on a proposé divers dis- positifs, tels que des soupapes et/ou des ressorts de rappel et l'on a fait usage d'une pression d'air positive, créée par la course de retour du meneur.
Le but principal de la présente invention est donc de proposer, dans un outil .de .'percussion, un dispositif simple et durable, inhérent', au mécanisme, destiné à assurer que le frappeur se déplace vers le meneur aprés avoir frappé un coup, même s'il n'y a pas eu de rebondissement sensible depuis la pièce d'oeuvre, sans compromette le maintien du volume désiré de l'air dans la chambre à air.
Le but susindiqué est atteint en agençant les passages nécessaires au transfert de l'air d'une extrémité du meneur ou du frappeur vers l'autre extrémité de celui-ci, de manière qutune pression négative existe dans la chambre à air lorsque,le frappeur tend à rester dans sa position de frappe pendant la course ascen- dante de l'organe positivement-animé de mouvement alternatif.
Lorsque le passage ou les passages associés au transfert
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de l'air sont incorporés à l'organe frayeur ou aux orgues qui se trouvent en contact immédiat avec lui, 'il est indésirable que ces passages prennent la forme de trous transversaux, qui donnent lieu à des concentrations sérieuses de tensions en présence des ondes de choc se propageant dans ces organes.
Un autre but qui se trouve à la base de la construction de tout .outil. de percussion selon la présente invention est de proposer un mécanisme de forme simple. comportant des pièces com- posantes de construction robuste qui sont relativement soustraites aux concentrations de tension associées aux outils ayant des pié- ces composantes percées en vue de l'écoulement de l'air, et apte frapper des coups sur toute espèce de pièce d'oeuvre sans avoir besoin d'emmagasiner nulle énergie 'provenant du coup pour assurer le retour -du frappeur lorsque la pièce d'oeuvre ne présente qu'un petit effet de rebondissement.
La présente imention propose donc un outil de percussion du type cité où l'écoulant de l'air dans la chambre .il air et hors de cette dernière est réglé par la coopération d'au moins une rainure longitudinale de la surface extérieure , du meneur ou du frappeur et d'au-moins-.une rainure annulaire de la surface in- térieure du cylindre enfermant le frappeur ou le meneur coopérant ou en constituant une partie,. -
Les outils de percussion construits.selon la présente, invention se sont avérés, par suite d'essais pratiques, dépourvus des défauts suivants que l'on rencontresouvent dans les construc- tions connues :
(a) La nécessité de la présence de quelque moyen, autre qu'une simple colonne d'air, pour lever le frappeur en l'absence d'un rebondissement depuis la pièce d'oeuvre (b) Sauvais rendement dû à l'échappement de l'air à une pression relativement élevée pendant la totalité ou une partie du cycle du fonctionnement.
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(c) Une construction relativement fragile du frappeur, du meneur ou du manchon, susceptible de céder aux endroits de$ concentrations des tensions, inévitablement associées aux orifi- ces à air nécessaires pour l'égalisation, dans les mécanismes de ce type, ' (d) La nécessité de réduire considérablement l'éncrgie du'coup pour éviter les défaillances citées sous (c), et (e) L'emploi de soupapes de réglage de l'écoulement de l'air et de ressorts de rappel de frappeur, avec toute leur fai- blesse inhérente.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, trois réalisations de l'invention.
La figure 1 est un exemple d'un outil, selon un premier agencement, c'est-à-dire d'un outil 'dans lequel le meneur a la forme d'un piston animé d'un mouvement alternatif et le frappeur a la forme d'un cylindre libre ou flottant qui entoure le piston meneur.
La figure 2 est une vue: fragmentaire représentant une variante de la forme du dispositif de transfert d'air (applica- ble à toutes les trois réalisations).
La figure 3 est une section transversale suivant la ligne A-A de la figure 2, '
La figure,,4*est une, séxiel de schémas, représentant les diverses phases'-du fonctionnement pendant deux cycles représenta- tifs de l'outil représenté à la figure 1.
La figure 5.'est un exemple d'un outil selon un sedond agencement, où le meneur a de'nouveau la forme d'un Xxxxxxxxxxxxx piston animé d'un mouvement alternatif,mais où le frappeur a la forme d'un piston libr ou flottant,les pistons meneur. et frap- peur coopérant tous deux avec un cylindre fixe commun.
La figure 6 est une section transversale suivant la ligne B-B de la figure 5.
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La figure 7 est une série de schémas représentant diverses phases du fonctionnement pendant deux cycles représentatifs de l'outil représenté à la figure 5.
La figure 8 est un exemple d'outil selon.un troisième agencement, où le meneur a la forme d'un cylindre animé d'un mou- vement alternatif et le frappeur a la forme d'un piston libre ou flottant agencé pour coulisser dans le cylindre meneur.
La figure 9 est une série de schémas représentant diver- ses phases du fonctionnement pendant deux cycles représentatifs de l'outil représenté à la figure 8.
Dans le premier agencement (Fig, 1 à 4), le piston meneur
1 est positivement animé d'un mouvement alternatif par tout moteur convenable, tel qu'un moteur électrique, par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission de mouvement comprenant une bielle 2 ou constitué par une bielle 2, et coulisse dans le cylindre frap- peur #, Les passages de transfert d'air sont constitués de manière convenable par une rainure interne annulaire peu profonde 4 du cylindre frappeur 3 qui coopère avec des rainures longitudinales superficielles 5 du piston.
Pour empêcher les fuites inutiles de l'air de la chambrer air.6, formée entre les faces terminales opposées 1A et 3A du meneur et du frappeur, respectivement, et dans la paroi de cylindre 3B, une ou plusieurs bagues d'étanchéité, telles que la bague, de caoutchouc en forme de cuvette 7, entourent le piston meneur 1; toutefois,il peut être préférable, si l'on emploie un segment 'de piston ordinaire (comme le représentent les figures 2 et 3), que la rainure du frappeur soit, en fait, une rainure interrompue, demanière que le segment 7A ne puisse s'ouvrir et pénétrer dans la rainure de frappeur 4; pour plus de commodité, spécialement dans les schémas constituant les figures 4,7 et 9, la rainure de frappeur 4 et son équivalent sont repré- sentés sous forme de rainures continues.
Pour garder sensiblement l'épaisseur moyenne de la paroi du cylindre frappeur 3, une ner-
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vure périphérique extérieure 3B est ,prévue au droit de la rai- nure 4.
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Dans le second agencement (fig. 37,, 6 zut ?),, le meneur a sensiblement la même forme que le piston meneur 1 des fibres 1 à 4 et le meneur et sa bague d'étanchéité 7 et ses rainures longitudinales 5 ont des références correspondantes; toutefois, ' ' le frappeur 8 a la forme d'un piston libre ou flottant et compor- te uné bague d'étanchéité 9 équivalente de la bague d'étanchéité 7 du meneur.
Les deux pistons 1 et 8 sont montés pour coulisser dans un cylindre fixe commun 10; lorsque le piston frappeur 8 est situé partiellement hors du cylindre 10 (comme le montre la figure 5, par exemple), il est supporté par des guides longitu- dinaux 11.
Le cylindre 10 est pourvu de deux dispositifs à rainure interne de transfert 12, équivalents aux rainures 4 de la figurel
Dans le troisième agencement (fig. 8 et 9), on fait usage de nouveau d'un piston frappeur 14, pourvu d'une bague d'étanchéité 15 et comportant des rainures longitudinales 16 équivalentes aux rainures 5 des figures 1 à 5, ledit piston srp- peur 14 étant loge dans un cylindre meneur 17 pourvu d'un dispo-
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actif a. rainure interne périphérique 18 équivalent aux dispôsi- si tif tainure ",interne µériphérique équivalent AUX dispos - tifs à rainure 4 eut 12 respectivement, figures 1 et 5, respect1... vement.
Dams chacun 'desj'-agenooments représentés (voir fis. 12 5 et 8), le frappeur donne des coups à un;instrument (non l'G)irt3sen- té) par l'intermédiaire d'un transmetteur 19; toutefois, cela
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n'est pas toujoura'D.cssa1re dans certains cas, l'impact peut ..i être appliqué directement à l'1nst'lment,
Les figures 4,7 et 9 représentent chacune, de manière schématique, les positions relatives des pièces composantes coopérantes des constructions d'outil selon les trois agence- Mente représentés fig.
1,5 et 6, dans des étala de rebondisse.-
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ment variables ot, pour plus de commodité, le cycle de travail de chaque agencement a été divisé en douze phases.
En général, les cycles de fonctionnement des trois agen cements sont très semblables, les différences, qui'se présentent dans certaines phases, sont dues principalement à des différences de construction.
Dans chaque cas (fig. 4, 7 et 9), le cycle est considéré, pour plus de commodité, comme commençant à la phase 1 où a lieu ,le coup donné à une pièce d'oeuvre élastique et où la pression de l'air contenu dans l'outil revient à la normale grâce au système de rainures 4, 5 (fig. 1), 12, 5 (fig. 5) et 18, 16 (fig. 8).
Dans la phase 2, le frappeur rebondit de la pièce d'oeuvre avec une énergie considérable, comprimant ainsi l'air contenu dans la chambre 6, qui tend à arrêter le frappeur (c'est-à-dire, le èylindre 3, ou le piston 8 ou 14, fig. 1, 5 et 8 respectivement).
Après que le bouton de manivelle a passé par le point mort infé- rieur, une partie de l'énergie de rebondissement est transférée au moteur par l'intermédiaire de la chambre à air:
La phase 3 trouve toujours le frappeur ' en ascension à cause de'l'énergie de rebondissement non transférée au moteur, ascension à laquelle contribue une certaine aspiration due au meneur qui monte (piston 5 de .la figure 1 ou 5.1 ou le cylindre 17, figure 8).
.Les phases 4 et 5 peuvent être considérées comme couvrant la période pendant laquelle le frappeur et le'meneur se déplacent. relativement l'un vers l'autre, la pression s'inversant par l'in- termédiaire du système.de rainures prévu, en quelque point pendant cette période.
Plus particulièrement, dans les premier et troisième - agencements (fig. 4 et 9), la phase 4 couvre la période.pendant laquelle le cylindre frappeur ou le piston frappeur 14 monte vers un piston meneur quasi immobile et, dans le second agencement
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(fig,7),la phase 4 couvre aussi la période pendant laquelle le frappeur monte vers le piston meneur quasi immobile, la pres- sion de l'air revenant toutefois à la normale par l'intermédiaire du système approprié de rainures, tandis que la phase dans les trois agencements, couvre une période pendant laquelle le meneur descend vers le frappeur,-la\.pression'de l'air revenant à la normale pendant cette phase dans les premier et troisième agen- cements.
Les quatre, phases suivantes sont sensiblement les mêmes dans les trois agencements, c'est-à-dire que, pendant la phase 6, le meneur suit et tend à rattraper le frappeur qui descend, de sorte que l'air est comprimé dans la chambre 6 ; pendant la phase 7, un coup est frappé sur une pièce d'oeuvre non-élastique, la pression revenant à la normale par l'intermédiaire du système des rainures; pendant la phase 8, le frappeur,-qui n'est pas aidé par le rebondissement, commence à s'éléver du fait de la création d'un effet d'aspiration dans la chambre 6, dû à l'ascension du meneur et, pendant la phase 9, le frappeur continue à s'élever du fait de l'aspiration.
Pendant la'phase 10, le frapeur monte vers le meneur, la pression revenant à la normale par l'intermédiaire du système de rainures, .avec dette différence que, dans les premier et! troi- sième agencements,'le piston meneur 1 et le cylindre meneur 17 descendent respectivement vers le frappeur y associé, tandis que, meneur: dans le second agencement, le piston/1 est quasi immobile'.
Finalement, dans la phase 11, le meneur suit xxxx et tend à rattrap,er le frappeur, quidescend, si bien que l'air est comprimé dans la chambre 6 et, dans la phase 12, un nouveau coup est frappé, la pression de l'air revenant à la normale. grâce au système de rainures.
Il est entendu que les effets dont il est dit qu'ils se produisent pendant les diverses phases sont principalement des-
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fines à illustrer le fanctioli-,ieric-nt des outils et à établir les cara.ct$ristique:3 de fonctionnement COl1I1tLUleS aux trpin agencements représentés; les effets effectifs et les longueurs relatives des diverses phases dépendent largement de la nature du travail atta- que et peuvent varier légèrement pendant le progrès du travail.
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REVEND'ICATIONS.,
1.
Outil'de percussion du type cité, caractérisé en ce que l'écoulement de l'air dans la chambre à air et hors de cette dernière est réglé par la coopération d'au moins une rainure lon- gitudinale de,la surface extérieure du meneur ou du frappeur et d'au moins une rainure annulaire de la surface intérieure d'un cylindre enfermant le frappeur ouïe meneur coopérant ou en cons- tituant une partie.