Appareil à percussion. L'invention a pour objet un appareil à percussion dont le corps comprend une cham bre de travail dans laquelle pénètre, par une extrémité réceptrice, un outil percuteur et dans laquelle sont disposés deux organes à mouvement alternatif, à savoir un organe de commande et un piston de frappe destiné à. frapper l'outil percuteur.
Cet appareil est caractérisé par le fait qu'un dispositif de connexion élastique, monté sur l'un desdits organes à mouvement alter natif et destiné à transmettre le mouvement de va-et-vient de l'organe de commande au piston de frappe, est disposé de telle ma nière que ses extrémités viennent en contact avec l'autre organe et s'en dégagent alterna tivement. à des instants tels que ledit dispositif (le connexion élastique est complètement dé gagé du piston de frappe quand celui-ci frappe l'outil percuteur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente une vue longitudi nale, partiellement en coupe, montrant la po sition occupée par certains éléments de l'appa reil lorsque l'arbre d'entraînement occupe son point. mort, supérieur.
La fig. 2 est une figure similaire à la fig. 1, montrant les éléments dans une posi tion située à 90 au-delà du point mort. supé rieur.
La fig. 3 est une vue similaire aux précé dentes, montrant la position des éléments à l'instant où le piston de percussion frappe l'outil percuteur, et la fig. 4 est une vue similaire aux précé dentes, montrant la position des éléments à 90 avant que l'arbre d'entraînement n'attei gne le point mort, supérieur.
Sur la base des dessins servant à illustrer la description détaillée ci-après, et en se réfé rant tout d'abord plus particulièrement à la fig. 1, qui représente une forme d'exécution préférée de l'appareil, cet appareil comprend des moyens d'entraînement, par exemple un moteur approprié quelconque (non montré dans la figure), muni d'un arbre tournant, un élément percuteur susceptible de donner une série de coups à un outil, et des moyens pour convertir le mouvement rotatif de l'ar bre d'entraînement en un mouvement alter- ratif de l'élément percuteur.
Le corps 10 de l'appareil comprend un cylindre 1.1 et un carter 12 pour le moteur, ces deux éléments étant assemblés au moyen de boulons 13 et d'écrous 14 au moyen des brides 15-16. A son extrémité avant 17, le cylindre 11 est aménagé de telle façon qu'il puisse recevoir un outil 18 et à cet effet ie cylindre 11 présente un logement axial 19 dans lequel est disposé un coussinet 20. Le logement 19 communique avec une chambre de travail 21, se trouvant dans le cylindre 11, au moyen d'orifices 22 pratiqués dans la pa roi 23 située entre le logement 19 et le cy lindre 21. Un outil percuteur 18 est inséré dans l'alé sage 24 du coussinet 20; il est muni d'un col lier 25 servant de butée à l'extrémité exté rieure 26 du coussinet.
La. longueur de l'outil 18 à partir du collier 25 jusqu'à son extrémité intérieure 27 est telle que, lorsque le collier appuie contre l'extrémité 26 du coussinet, l'extrémité de l'outil de travail traverse l'ori fice 22 et s'avance d'une quantité suffisante à l'intérieur du cylindre 21 pour permettre à. un piston 28, animé d'un mouvement alter natif et aménagé à l'intérieur du cylindre, de venir frapper l'extrémité 27 de l'outil.
Tout, moyen approprié quelconque peut être utilisé dans le but de convertir le mouve ment rotatif des moyens d'entraînement en mouvement alternatif de l'élément percuteur. Dans l'exemple choisi, le carter 12 du moteur est. muni d'un orifice circulaire 29 formant un prolongement du cylindre 21 et débouchant dans une chambre 30 dans laquelle est logé l'arbre d'entraînement 31 du moteur. L'arbre d'entraînement 31 est. équipé d'un disque 32 muni d'un maneton 33 disposé excentrique ment par rapport à l'arbre 31.
Une bielle 34 est reliée par l'une de ses extrémités au maneton au moyen de boulons 35 et d'écrous 36 et tourne sur le maneton avec. un ajustage tournant. libre. A son extré mité opposée, la. bielle est reliée par un axe de pied de bielle 38 à un coulisseau de com mande 39 coulissant à l'intérieur du cylindre 21. Le mouvement de la. bielle 34 oblige le coulisseau à. exécuter un mouvement alterna tif dans le cylindre 21 et l'air déplacé par le coulisseau, lors de son mouvement alternatif à l'intérieur du cylindre, passe d'un côté à l'autre à travers clés lumières 40 pratiquées dans le eoulisseau 39.
Un mouvement alternatif est, communiqué par le coulisseau 39 au piston de frappe 28 par l'entremise d'un dispositif de connexion élastique construit dans le but de permettre au piston d'effectuer un certain mouvement en avant. indépendant du coulisseau, (des moyens étant également prévus pour que le piston de frappe puisse commencer ce mouvement vers l'avant indépendamment du coulisseau a-vant l'instant de l'impact avec l'outil. Dans la, forme d'exécution illustrée de l'objet de la présente invention, le dispositif de connexion élastique 62 est. monté sur le coulisseau 39 et disposé dans un logement. 55 du piston 28.
Le logement 55 a. une profondeur phis grande que la longueur d'un ressort 44 détendu et ceci fournit. un certain jeu aux extrémités du ressort, permettant au piston d'avoir un cer tain mouvement indépendant, tant par rapport au dispositif de connexion élastique 62 que par rapport. au coulisseau. Un tel mouvement indépendant est. provoqué par l'énergie accu mulée lors de la compression du ressort, la dite compression ayant pour effet de commu niquer une certaine vitesse au piston, vitesse qui fait avancer ce dernier en le dégageant du ressort. 44 afin de lui permettre de frapper l'outil percuteur.
Ainsi, au moment de l'im pact, le piston est. entièrement libre de se mou voir de façon indépendante par rapport au ressort et au coulisseau.
La connexion élastique comprend une tige 41 fixée sur le coulisseau 39, cette tige présen tant deux portions ayant clés diamètres diffé rents 42-43 ainsi qu'un ressort à boudin 44 monté sur la partie cylindrique de plus petit diamètre 43. L'une des extrémités 47 du res sort 44 appuie sur un élément clé retenue cou lissant revêtant la forme d'un anneau circu laire 45 monté de façon coulissante sur la tige de plus petit diamètre. Le mouvement, de l'an reau 45 est limité d'un côté par -Lui épaule ment 48 de la tige 41, épaulement. formé par la différence des diamètres de chacune des pièces en question.
L'élément. de retenue 46 de l'extrémité 49 du ressort 44 est. formé par une douille 50 munie d'une bride pour que le ressort puisse y prendre appui. Un alésage 61 est prévu dans le fond de la douille 50 pour permettre audit élément de retenue de coulisser le long de la partie étroite 43 de la tige. L'élément. de retenue 46 est. maintenu sur le tronçon 43 au moyen d'un écrou 54 et d'une rondelle 53 vis sés sur un goujon 51 prévu à cet effet à l'ex trémité de la tige 41, le diamètre de la ron delle étant plus grand due l'ouverture du <I>fond</I> de la douille, de sorte que la rondelle 54 limite le mouvement, de l'élément de rete nue vers l'avant.
Dans la position ainsi limi tée de l'élément de retenue, l'extrémité 49 du ressort 44 et la. bride 50 de l'élément de rete nue -16 sont situées au-delà de l'extrémité de la tige 41, ce qui permet au ressort d'être comprimé à. partir de ladite extrémité avant due le goujon 51 terminal de la tige 43 ne vienne limiter la compression.
Un logement 55, ménagé dans le piston 28 clans le but de loger le dispositif de connexion élastique, présente une profondeur plus mande que la longueur totale du dispositif élastique 62. Le logement 55 présente un alé sage 56 légèrement plus grand que le diamè tre du ressort et loge la totalité du dispositif élastique 62 clans son intérieur. Une butée, en forme de bagne élastique 57, est insérée dans une rainure 58 à. l'orifice antérieur 59 du logement 55 et, lorsque cette bague est en place, elle empêche le dispositif élastique de sortir du logement, du piston. La surface du fond du logement 55 agit comme butée dans le but de limiter le mouvement relatif du dis positif élastique vers l'avant.
La distance entre ces butées est plus grande que la distance exis tant. entre les éléments de retenue lorsque ceux-ci occupent, leurs positions limitatives extrêmes, et ladite distance est également plus grande que la longueur totale du ressort 44 lorsqu'il est détendu. Ceci permet au piston d'accomplir un mouvement alternatif d'une certaine ampleur indépendamment du coulis seau et du dispositif de connexion élastique. Des rainures 60 disposées longitudinalement sur 1e pourtour du piston 28 permettent à l'air qui se trouve dans le cylindre 21 de se transférer d'un côté au côté opposé du pis ton lorsque ce dernier se déplace à ]'intérieur du cylindre.
A noter que le ressort peut être comprimé à. partir des deux extrémités et qu'une telle compression du ressort 44 est provoquée par le mouvement relatif du piston par rapport au coulisseau. Si le piston s'éloigne du coulis- ,eau, la bague élastique 57 entre en contact avec ].'élément de retenue 45 et comprime le ressort à partir de son extrémité supérieure 47. Si, par contre, le piston se déplace- vers le coulisseau, le fond du logement 55 dans le piston repousse l'élément de retenue 46 et comprime le ressort à partir de son extrémité inférieure 49.
Lors du fonctionnement normal de l'ap pareil, le cycle des opérations se déroule ainsi que décrit. ci-après.
En se rapportant à la fig. 4, le coulisseau 39 est représenté dans la position moyenne de sa course vers le haut alors que sa vitesse atteint sa valeur la plus élevée. L'inertie de la masse du piston 28 provoque un retard dans son mouvement par rapport au mouve ment du coulisseau et ce dernier s'éloigne du piston jusqu'à l'instant où la bague élastique de butée 57 arrête l'élément de retenue en forme de disque 45. Lors de l'accélération du piston, le ressort 44 est comprimé par la ba gue élastique 57 et de l'énergie se trouve accu mulée dans le ressort. A l'instant carrespon- clant à la fig. 4, le piston 28 se déplace vers le haut à une vitesse croissante.
Dans la fig. 1, le coulisseau a atteint son point mort supérieur. Toutefois, le piston 28, par suite de son inertie et de la vitesse qu'il reçoit. .du fait. de l'énergie qui a été accumulée dans le ressort comprimé 44, continue de se déplacer vers le haut., soulageant le ressort du côté de son extrémité supérieure 47, et le comprimant du côté de son extrémité infé rieure 49, de-sorte que ce ressort acciunule de l'énergie à nouveau.
Le piston continue son mouvement vers le haut, tandis que le coulisseau part vers le bas et le ressort continue d'être comprimé à par tir de son extrémité inférieure. Dans une posi tion se trouvant entre le point mort supérieur et 90 au-delà du point mort supérieur, l'iner tie du piston est vaincue et la course du pis ton vers le haut est arrêtée. Une compression maximum du ressort a été réalisée et l'énergie accumulée dans ce dernier commence à accé lérer le piston vers le bas.
La fig. \3 montre le coulisseau dans la posi tion moyenne de sa course vers le bas et se déplacant à sa plus grande vitesse. Le piston 28, en ce point, se déplace vers le bas avec une vitesse croissante. Toutefois, à ce moment, la vitesse du piston n'est pas suffisante pour lui permettre de s'éloigner du coulisseau jus qu'à atteindre une position qui permettrait ai? ressort d'occuper sa position détendue, et, par conséquent, le ressort 44 est de nouveau comprimé à partir de son extrémité infé rieure 49.
En se déplaçant de la position montrée à la fig. 2 vers le point mort inférieur montré à la fig. 3, le coulisseau ralentit jusqu'à ce que sa course vers le bas soit arrêtée. Simul tanément, l'énergie accumulée lors de la com pression du ressort 44 augmente la vitesse du piston 28 jusqu'à ce qu'elle dépasse la vitesse du coulisseau. Il en résulte un mouvement re latif du piston qui s'éloigne du coulisseau 39, jusqu'à ce que le piston atteigne un point qui. permette au ressort 44 de s'allonger à sa lon gueur normale.
L'énergie acciunulée lors de la compression du ressort a fourni une grande vitesse au piston et lui permet maintenant de se déplacer indépendamment du coulisseau et du ressort, étant dégagé de ces éléments, pour venir frapper l'outil. La fig. 3 montre la posi tion des éléments à l'instant de l'impact du piston avec l'outil.
Le poids du piston, la rigidité du ressort et le nombre de tours de l'arbre moteur d'en traînement sont choisis de faon que le pis ton se dégagera du dispositif de connexion élastique juste avant l'instant de l'impact avec l'outil. Ainsi que mentionné ci-dessus, la profondeur du logement 55 dans le piston 28 est phis grande que la longueur du ressort détendu 44. Lorsque le coulisseau se trouve au point mort inférieur de la bielle 34, le pis ton a atteint un point permettant au ressort 44 d'être complètement détendu et il ne se trouve plus en contact avec le ressort 44.
La vitesse acquise par le piston fait qu'il conti nue sa course vers le bas et qu'il vient frap per violemment l'outil pendant qu'il est en core dégagé du ressort 44. De ce fait, le choc d'impact n'est pas transmis au ressort 44, ce qui, par conséquent, assure une durée beau coup plus longue à ce ressort. Après avoir frappé l'outil 18, le piston rebondit en arrière en comprimant le ressort à. partir de son extrémité inférieure. Mais la vitesse du coulisseau augmente maintenant. et dépasse très rapidement celle du piston re bondissant.
L'inertie du piston provoque un retard de son mouvement par rapport. au mou vement du coulisseau, ce q111 fait que le res sort 44 est entièrement détendu pour être en suite comprimé à partir de son extrémité supé rieure par le piston, ainsi qu'illustré à. la fig. 4, après quoi le cycle des opérations dé crit ci-dessus se répète.
Il n'est pas nécessaire que la longueur du logement soit plus grande que la. longueur du ressort détendu. Il est possible de faire appel à nombre de constructions présentant. une longueur de logement plus courte que la lon gueur du ressort sans se départir de l'esprit de l'invention.