Brevet FR2000963A1 — publié le 19690919

L'invention se rapporte aux moteurs actionnés par de l'air comprimé ou un autre fluide sous pression et destinés aux outils • travaillant par percussion, et plus particulièrement à ceux du type qui comporte un carter ayant un passage d'entrée pour ce 5 fluide et délimitant une chambre dans laquelle va et vient un piston-marteau qui efxectue alternativement une course utile et une course de rappel, un distributeur cylindrique qui va et vient dans le carter et est raccordé au passage précité afin d'amener alternativement pendant une course de travail ou une course de 10 retour du fluide sous pression aux extrémités de la chambre de façon à obliger le piston-marteau à y effectuer les courses précitées, des orifices d'échappement contrôlés par le piston-marteau ménagés dans la paroi de la chambre à un emplacement tel qu'ils soient respectivement découverts par le piston-marteau au 15 voisinage de sa position de fin de course correspondante, des surfaces de poussée ménagées sur le distributeur précité et soumises respectivement à l'action du fluide sous pression de façon à amener le distributeur dans une de. ses positions, et des passages ménagés dans le carter et aboutissant aux surfaces de poussée 20 pour permettre au fluide de faire passer le distributeur de sa position de travail à sa position de retour ou vice-versa, suivant que le piston-marteau est près de terminer sa course de travail ou sa course de retour. Dans des moteurs de ce genre, le va-et-vient du piston-marteau n* entraîne que des pertes de fluide irela-25 tivement faibles du fait qu* en cours de fonctionnement le distributeur cylindrique utilisé constitué ordinairement par un tiroir tubulaire ne subit que de faibles fuites et remplit mieux la chambre que des distribuueurs plats oscillants. Toutefois, le tiroir cylindrique à l'inconvénient d'opposer 30 une certaine résistance à 1'entraînement» qui fait que sa fréquence de fonctionnement est inférieure à celle d'un obturateur oscillant similaire par rapport à la. fréquence de percussion de 1*outil. L'invention vise essentiellement à réaliser un moteur du 35 type précité pour lequel une augmentation de la vitesse de déplacement du distributeur s'accompagne d'une augmentation telle du rendement de celui-ci que la fréquence de percussion du piston marteau soit au moins égale à celle qu'on peut obtenir de moteurs similaires à obturateur plat oscillant. 40 Elle vise aussi à augmenter nettement la puissance d'un ou- 69 01779 2 2000963 Irii pneumatique ûe ce type sans toutefois augmenter sensiblement sa consommation d'air comprimé. En ouore, on a simplifié le tracé de l'obturateur annulaire usuel en supprimant les «urfaces protectrices longitudinales 5 adjacentes aux sièges de l'obturateur. Selon l'invention, un moteur à fluide sous pression est caractérisé en ce que les passages précités ménagés dans le carter et aboutissant aux surfaces de poussée sont raccordés respectivement à des orifices pilotes découverts par le piston-mar-10 teau pendant sa course utile et sont ménagés dans la paroi de la chambre du piston-marteau à quatre millimètres au plus du bord des orifices d'échappement précités, le distributeur étant au moins partiellement constitué par une matière légère de façon que sa densité globale moyenne soit inférieure à 4,5» 15 Ces caractéristiques et avantages ainsi que d'autres appa raîtront nettement a la lecture de la description donnée ci-après d'exemples préférés de réalisation de l'invention et en se référant aux dessins annexés. La figure 1 est une coupe verticale médiane partielle d'un 20 moteur selon l'invention. La figure 2 montre une partie de la face intérieure développée de la chambre du piston de la figure 1. La figure 3 est semblable à la figure 1 mais représente une variante dont on a enlevé le piston. 25 La figure 4 est semblable à la figure 2 mais concerne la variante précitée. Comme le montre la figure 1, le moteur considéré comprend un carter composite 10 délimitant une chambre 12 dans laquelle un piston 11 efxectue alternativement des courses de travail et des 30 courses de retour. De la manière usuelle, le piston 11 frappe un outil, tel qu'un foret ou un ciseau en acier, nun représenté, Pendant son déplacement, le piston 11 découvre des orifices d'échappement 14 (figure 2} ménagés à mi-course dans la paroi longitudinale de la chambre 12. 35 Un orifice 15 laisse pénétrer dans le carter 10 de l'air comprimé provenant d'une source appropriée non représentée. L'orifice 15 s'étend longitudinalement à l'intérieur du carter 10 jusqu'à une paire de sièges opposés 1b et 17 entre les^ei^'uS^"1 distributeur 10 peut se déplacer de façon étunche dans le carter 40 1C le long de surfaces annulaires de guidage 19. Les sièges 16 et BAD ORIGINAL 69 01779 3 2000963 17 sont constitués par des éléments transversaux entièrement plats sans aucun prolongement longitudinal tel que ceux constitués par des surfaces destinées dans les dispositifs connus à coopérer avec les extrémités cylindriques du distributeur, de 5 façon à régler la durée de l'arrivée d'air à la chambre du dicton et couper cette arrivée. Le distributeur 1c est annulaire et, de préférence, du type "tiroir" comportant une collerette transversale 2G guidée de façon ét;r.nche dans le carter 1C et dont les faces annulaires opposées coopèrent au va-et-vient du tiroir 18. 10 Pendant son va-et-vient, le tiroir 1o découvre alternativement les sièges 17 et 15 et deux des passages de distribution 21 et 22 aboutissant aux extrémités opposées de la chambre 12. oimu 11 ané merè le piston 11 contrôle aussi donc orifices pilotes 23 et i4 espacés longitudinaleraent l'un de l'autre et adjacents aux bords 15 opposés de la zone de la chambre 12 dans laquelle se trouvent les orifices 14. Un passage pilote 26 raccorde l'orifice 24 à la face postérieure de la collerette 20, tandis qu'un passage pilote 25 raccorde la face antérieure de celle-ci à l'orifice 23. Le distributeur 18 est formé au aoins en partie d'un maté-20 riau relativement léger choisi de façon que la densité globale de ce distributeur ne dépasse pas 4,5. Ainsi, par exemple, le distributeur 16 peut être réalisé en une seule pièce de titane, ou bien est constitué par un corps cylindrique en acier mince sur lequel on a soudé ou emmanché à force une collerette en matière 25 plastique synthétique. Toutefois, de préférence, on préfère réaliser ce distributeur en une seule pièce d'un alliage d'aluminium forgeable, par exemple comprenant 2,1 £ de cuivre, 0,8;? de silicium, 0,9i> de magnésium, 1,1f° de fer et 0,9£ de titane, le reste étant constitué par de l'aluminium, de façon à obtenir pour l'en-30 semble une densité d'environ 2,8. Les orifices 23 et 24 sent '.lacés sensiblement plus près du bord de la zone d'échappement nue dans les dispositions adoptées ordinairement pour des distributeurs similaires en acier, Plus particulièrement, la moitié a/2 de la distance transversale minimale a (figure 2) qui sépare les 35 orifices 23 et 24 ne doit pas excéder de plus de quatre milii-metres la moitié b/2 de la largeur b des orifices 14. Par exemple, l'orifice 24 est distant d'un millimètre du bord adjacent de l'ensemble des orifices 14, tandis que l'orifice 23 est distant de trois millimètres du bord adjacent opposé de l'orifice 14 40 adjacent. ORDINAL 69 01779 4 2000963 Grâce à la légereté di^listributeur et aux distances très courtes précitées, le moteur selon l'invention fait fonctionner ce distributeur à une vitesse presque double de celle d'un obturateur coriespondant réalisé en acier. De plus, du fait de la 5 vitesse instantanée ainsi communiquée au distributeur et de la disposition relative précitée des orifices pilotes et des orifices d'échappement , le piston-marteau possède une force de frappe accrue sans provoquer pour cela d'augmentation appréciable de la consommation d'air comprimé. Cette vitesse instantanée est 10 encore accrue du fait que, comme décrit, les sièges du distributeur sont entièrement plats et sans aucun prolongement longitudinal; en effet, quand l'air comprimé pénètre dans les passages pilotes 25 et 26, on peut grâce à l'invention régler la vitesse rapide du distributeur de façon à limiter plus efficacement et 15 sans adjonction de moyens supplémentaires l'écoulement d'air à haute pression de l'un quelconque des passages 21 et 22 aboutissant aux orifices 14 au moment où le piston 11 découvre ces orifices. Dans la variante des figures 3 et 4, le dispositif d'échap-20 pement est constitué par plusieurs rangées circulaires de petites ouvertures formant silencieux 27 et 28 ménagées dans la zone médiane de la chambre 12. Le diamètre des ouvertures medianes 28 est un peu supérieur a celui des ouvertures 27. Comme le montre la figure 4, les orifices pilotes 23 et 24 sont disposés dans la 25 zone des ouvertures 20 et, de préférence, dans l'alignement de chaque rangée des ouvertures 27 située au voisinage immédiat d'une rangée d'ouvertures 28. Dans ce cas, la distance a qui sépare les orifices 23 et 24 est inférieure à la largeur totale b de la zone des ouvertures d'échappement 27 et 28. BAD ORIGINAL 69 01779 5 2000963 hEVENDICATIOI'iS 1. - Moteur actionné par un fluide sous pression et destiné à des outils travaillant par percussion, comprenant un carter ayant un passage d'entrée pour ce fluide et délimitant une 5 chambre dans laquelle va et vient un piston -marteau qui effectue alternativement une course utile et une course de rappel, un distributeur cylindrique qui va et vient dans le carter et est raccordé au passage précité afin d'amener alternativement pendant une course de travail ou une course de retour du fluide sous pres-10 sion aux extrémités de la chambre de façon à obliger le piston-marteau à y effectuer les courses précitées, des orifices d'échappement contrôlés par le piston-marteau ménagés dans la paroi de la chambre à un emplacement tel qu'ils soient respectivement découverts par le piston-marteau au voisinage de sa position de fin 15 de course correspondante, des surfaces de poussée ménagées sur le distributeur précité et soumises respectivement à 1'action du fluide sous pression de façon à amener le distributeur' dans une de ses positions, et des passages ménagés dans le carter et aboutissant aux surfaces de poussées pour permettre au fluide de 20 faire passer le distributeur de sa position de travail à sa position de retour ou vice-versa, suivant que le piston-marteau est près de terminer sa course de travail ou sa course de retour, ce moteur étant caractérisé en ce que les passages précités ménagés dans le carter et aboutissant aux surfaces de poussée sont rac-25 cordés rèspectivement à des orifices pilotes découverts par le piston-marteau pendant sa course utile et sont ménagés dans la paroi de la chambre du piston-marteau à quatre millimètres au plus du bord des orifices d'échappement précités, le distributeur étant au moins partiellement constitué par une matière légère de façon 30 que sa densité globale moyenne soit inférieure à 4,5. 2. - Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en outre en ce que les passages précités aboutissant aux surfaces grâce auxquelles le fluide amène le distributeur à sa position de course de travail sont raccordés à des orifices pilotes 35 supplémentaires découverts par le piston pendant sa course de retour, ménagés dans la chambre précitée et distants au plus de quatre millimètres du bord des passages d'échappement précités. 3. - Moteur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en outre en ce que le distributeur est réalisé en une seule 40 pièce d'alliage d'aluminium forgeable. 69 01779 6 2000963 4. - Moteur suivant la revendication 1, dans lequel le distributeur cylindrique précité va et vient entre deux sièges opposés longitudinalement et ménagés dans le carter au voisinage d'un passage aboutissant à l'extrémité correspondante 5 de la chambre, et caractérisé en ce que ces sièges sont entièrement plats et ne comportent aucune surface longitudinale de protection coopérant avec le distributeur. 5. - Moteur suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel les orifices d'échappement sont constitués par plusieurs 10 petites ouvertures formant silencieux, et caractérisé en ce que le ou les orifices pilotes sont disposés dans la zone desdites ouvertures. 6. - Moteur suivant la revendication 4, dans lequel les ouvertures précitées sont disposées en rangées circulaires, 15 et caractérisé en ce que le ou les orifices pilotes se trouvent dans 1*alignement de la rangée placée immédiatement derrière la rangée extérieure extrême des ouvertures précitées. original