Brevet FR2080598A1 — publié le 19711119

La présente invention concerne les dispositifs pneumatiques automoteurs à percussion, et plus précisément les dispositifs automoteurs pneumatiques réversibles à percussion destinés à creuser des trous dans le sol par compactage de ce dernier et peut être 5 utilisés, par exemple, lors de l'établissement des communications souterraines sans tranchées. On connaît un dispositif pneumatique automoteur à percussion pour le creusement des trous dans le sol par compactage de ce dernier, comportant un corps se terminant en pointe d'un côté avec un 10 percuteur formant une chambre de travail avant située entre le corps et la surface extérieure du percuteur et, qui communique périodiquement avec une source d'air comprimé et l'atmosphère et une chambre de travail arrière disposée à l'intérieur du percuteur dans sa partie arrière et se trouvant en communication permanente 15 avec une source d'air comprimé. Le percuteur frappe le corps lors de son mouvement alternatif sous l'action de l'air comprimé amené dans les chambres par une douille en interaction avec le percuteur. La douille d'amenée d'air est fixée dans la partie arrière du corps par un écrou et il est possible de la déplacer axialement par rap-20 port à cette partie arrière par rotation d'un tuyau souple réuni à la douille. La variation de la position de la douille d'amenée d'air par rapport à 1'écrou peut changer le régime d'amenée d'air dans les chambres du dispositif et, de ce fait, une variation du sens des coups, ce qui provoque le renversement du sens de marche 25 du dispositif. Le renversement du sens de marche du dispositif en vue de son extraction du trou au jour est nécessaire lorsque le dispositif rencontre un obstacle infranchissable (pierres, restes de fondations, etc), ou après la formation d'un trou borgne. 30 Mais le dispositif de renversement de marche connu a un dé faut qui consiste dans le blocage spontané de la douille d'amenée d'air dans 1'écrou lors de la marche directe du dispositif, ce qui rend difficile et parfois impossible le renversement du sens de marche du dispositif qui se trouve dans le trou, vu qu'il est ±m-35 possible de déplacer la douille par rotation du tuyau souple réuni à cette dernière. La présente invention a pour but d'éliminer le défaut mentionné . Elle vise la création, par changement de la construction de 40 l'écrou, d'un dispositif pneumatique automoteur réversible à per- 70 27180 , 2' 2080598 eussion dans lequel le blocage spontané de la douille d'amenée d'air dans 1'écrou serait impossible^ On propose un dispositif" pneumatique automoteur réversible à percussion pour le creusement des trous dans le sol par compactage 5 de ce dernier, comprenant un corps se terminant en pointe d'un côté dans lequel se trouve un percuteur formant des chambres de travail à volumes variables et frappant le corps lors de son mouvement alternatif dans le corps sous l'action de l'air comprimé amené dans la chambre par une conduite d'air et d'une douille d'amenée d'air 10 coopérant avec le percuteur, la douille étant connectée à la conduite d'air et fixée par un filetage dans l'écrou, la douille pouvant être déplacée axialement par rotation de la conduite d'air, caractérisé en ce que l'écrou conjugué avec la douille d'amenée d'air comporte des fentes longitudinales inclinées formant des con-15 soles élastiques inclinées faisant saillie de la face de l'écrou, dont les lignes axiales sont opposées au mouvement de la douille loirs de son vissage dans l'écrou, ces consoles se trouvant en interaction avec une butée de la douille d'amenée d'air lors de son vissage dans cet écrou. 20 Suivant une caractéristique de l'invention, les consoles élas tiques sont des tiges d'égale résistance dans le sens d'action des forces de frottement qui apparaissent lors de l'interaction des consoles élastiques avec la butée de la douille d'amenée d'air et faire de façon que l'angle de l'inclinaison de la ligne axiale 25 longitudinale de la console par rapport à la génératrice de la surface cylindrique de l'écrou soit voisin de l'angle de frottement lors de l'interaction des consoles élastiques avec la butée de la douille. Suivant une autre caractéristique, les consoles élastiques 30 ont, du côté intérieur, line surface lisse. La présente invention a permis de créer un dispositif pneumatique automoteur réversible à percussion qui assure un renversement de marche infaillible. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au 35 cours de la description qui va suivre. Au dess.in annexé., donné uniquement à titre d'exemple : - la Fig. 1 est une vue en. coupe d'un dispositif pneumatique automoteur réversible à percussion selon l'invention; - la Pig. 2 est une vue d'une partie (partie A) du dispositif 4-0 de la Fig. If' 70 27180 3* 2080598 - la Pi,-'-. 3 est «ne vue on coupe suivant la ligne IIX-XIT de la Pig. -. Dans un corps cylindrique creux 1 (Fig. l) se terminant en pointe dans la partie avant, se trouve un percuteur 2 qui s'appuie 5 sur la su "face intérietire du corps par doux ceintures 3 et '+. Entre la surface intérieure du corps 1 et la surface extérieure du percuteur est formée une chambre de travail avant À l'intérieur de la partie ai^rière du percuteur 2 est formée une cavité o dans laquelle pénètre l'étage à grand diamètre d'une 10 douille d'amenée d'air J. La cavité 6 forme la chambre de travail arrière du dispositif. Dans la paroi du percuteur 2 se trouvent des fenêtres 8 qui permettent aux chambres 5 et 6 de communiquer entre elles. La douille d'amenée d'air 7 est fixée, par filetage par son 15 étage à petit diamètre ayant des butées 9 et 10 en forme de collets, dans un écrou il réuni au corps 1 par un filetage extérieur. L'écrou comporte des canaux 12 potir l'évacuation de l'air usé et des consoles élastiques 13 (Fig. 2). L'extrémité arrière de la douille d'amenée d'air 7 est fixée 20 au tuyau souple 14 (Fig. 1 et 2). Lors de la course directe du dispositif, la douille d'amenée d'air 7 occupe sa position extrême avant. Sa butée 10 se trouve en contact avec les faces des consoles élastiques 13 formées par des fentes inclinées dans l'écrou et faisant saillie de la face de 25 l'écrou 11 et dont les lignes axiales longitudinales sont opposées au mouvement de la douille d'amenée 7 lors de son vissage dans l'écrou 11, et lesdites consoles coopérant avec la butée 10 de la douille d'amenée d'air 7 lors de son vissage dans l'écrou 11. Les consoles 13 sont des tiges d'égale résistance dans le 30 sens d'action des forces de frottement qui prennent naissance lors d:e l'interaction des consoles élastiques 13 et de la butée 10 de la douille d'amenée d'air 7 et l'angle d'inclinaison de la ligne axiale longitudinale de la console élastique 13 par rapport à la génératrice dé la surface cylindrique de l'écrou 11 à une valeur 35 proche de la valeur de l'angle de frottement" lors de l'interaction dès consoles élastiques 13 et de la butée 10 de la douille d'amenée d1 air 7• Afin d'éviter l'accrochage dé la console au filetage de l'écrou, les consoles ont une surface lisse du côté intérieur. 40 Lors de l'admission de l'air comprimé provenant de la source BAD ORIGINAL 70 27180 2080598 par le tuyau souple l4 et le canal 15 dans la chambre de travail arrière 6, le percuteur 2 se déplace vers la chambre 5 du corps 1 et frappe ce dernier, ce qui le fait avancer. A la distance prescrite depuis la position extrême avant du 5 percuteur 2, les fenêtres 8 s'ouvrent en mettant la chambre de travail avant 5 par l'intermédiaire de la chambre 6, le canal 15 et le tuyau souple l4 en communication avec la source d'air comprimé . Par suite du recul dxi percuteur et sous l'effet de la force 10 créée par la pression d'air dans la chambre 5, le percuteur 2 commence à se déplacer en sens inverse, du fait que l'aire utile du percuteur 2 du côté de la chambre 5 est supérieure à l'aire utile du percuteur du côté de la chambre 6 qui communique de façon constante avec la source d'air comprimé. 15 Après l'obturation des fenêtres 8 par la surface latérale de la douille d'amenée d'air 7 » le percuteur en surmontant la résistance créée par la pression d'air dans la chambre 6, continue le mouvement en sens inverse lors de la détente de l'air dans la chambre 5• 20 A la fin de la course inverse du percuteur 2, ses fenêtres 8 ayant traversé l'étage à grand diamètre de la douille d'amenée d'air 7 mettent en communication la chambre- 5 avec l'atmosphère par les canaux 10. L'évacuation de l'air usé a lieu. Ensuite le cycle se répète. 25 La force de recul (force de réaction) qui apparaît lors du fonctionnement du dispositif et agit dans le sens opposé au mouvement utile du dispositif, est équilibrée par les forces de frottement entre le corps 1 et le sol, du fait des propriétés élastiques du sol. 30 Lorsque le dispositif rencontre un obstacle infranchissable (pierres, restes de fondations, etc), ou à la fin de la formation d'un trou borgne, on inverse le senscfe mouvement du dispositif, ce qui fait qu'après l'admission de l'air frais, le dispositif revient au jour par marche arrière dans le trou formé. Pour renverser le 35 sens de mouvement du dispositif, on fait tourner le tuyau souple préalablement déconnecté de la source d'air comprimé qui transmet alors le couple moteur à la douille d'amenée d'air 7. La douille 7 qui se dévisse de l'écrou 11 prend sa position extrême arrière. La butée 9 de la douille d'amenée d'air 7 se trouve alors en contact 40 avec 1'écrou 11. BAD ORIGINAL 70 27180 *' 2080598 A une telle position de la douille 7 pendant le fonctionnement du dispositif, le percuteur 2 lors de son mouvement vers la partie avant du corps 1 est arrêté par l'air comprimé de la chambre 5 et ne percute pas. Vu l'accroissement du volume initial de 5 la chambre 5, le percuteur 2, lors de son mouvement de retour, atteint l'écrou 11 et le frappe. Sous l'action des coups portés à l'écrou 11, le dispositif exécute la marche inverse. La force de réaction dirigée dans le sens opposé à celui du mouvement utile est équilibrée (comme pendant la marche directe) 10 par les forces de frottement entre le sol et le corps 1. Lors de la marche directe du dispositif sous l'action des charges impulsionnelles, a lieu 1'autovissage de la douille 7 dans l'écrou 11 et son blocage dans cet écrou. Le blocage spontané de la douille d'amenée d'air 7 dans l'écrou 11 est prévenu par les 15 consoles élastiques 13• La force de frottement entre la butée 10 et la face de la console élastique 13 qui prend naissance lors du vissage de la douille dans l'écrou fait plier la console dans le sens de vissage, ce qui fait que la rotation spontanée de la douille d'amenée d'air 7 par rapport à l'écrou 11 est limitée. 20 Lors du renversement du sens de marche du dispositif, la douille d'amenée d'air, sous l'action des forces élastiques des consoles 13 se dévisse facilement de l'écrou 11 pour un faible couple moteur appliqué à la douille d'amenée d'air 7 par le tuyau souple 14. 25 Les essais du dispositif proposé ont montré que le blocage spontané de la douille d'amenée d'air dans l'écrou y est complètement éliminé. 70 27180 . 6' 2080598 - REVENDICATIONS. - 1 - Dispositif pneumatique automoteur réversible à ^percussion pour le creusement des trous dans le sol par compactage de ce dernier comportant un corps se terminant en pointe d'un côté dans le-5 quel se trouve un percuteur formant des chambres de travail à volumes variables, frappant le corps lors de son mouvement alternatif dans ce corps sous l'action de l'air comprimé amené dans des chambres par une conduite d'air et d'une douille d'amenée d'air coopérant avec le percuteur, la douille étant connectée à la con-10 duite d'air et fixée par un filetage dans l'écrou, la douille pouvant être déplacée axialement par rotation de la conduite d'air, caractérisé en ce que l'écrou (il) conjugué avec la douille d'amenée d'air (7) est réalisé avec des fentes longitudinales inclinées formant des consoles élastiques (13) faisant saillie de la face de 15 l'écrou (il) et dont les lignes axiales sont opposées au mouvement de la douille d'amenée d'air (7) lors de son vissage dans l'écrou (il), ces consoles se trouvant en interaction avec une butée (lo) de la douille d'amenée d'air (7) lors du vissage de cette dernière dans 1'écrou (il). 20 2 - Dispositif pneumatique selon la revendication 1, caracté risé en ce que les consoles élastiques (13) sont des tiges d'égale résistance dans le sens d'action des forcés de frottement qui prennent naissance lors de l'interaction des consoles élastiques (13) avec la butée (lO) de la douille d'amenée d'air (7) et l'an-25 gle d'inclinaison de la ligne axiale longitudinale de la console élastique (13) par rapport à la génératrice de la surface cylindrique de l'écrou (il) a une valeur voisine de la valeur de l'angle de frottement lors de l'interaction des consoles élastiques (13) avec la butée (10) de la douille d'amenée d'air (7). 30 3 - Dispositif pneumatique selon la revendication 2, caracté risé en ce que les consoles élastiques (l3) ont du côté intérieur une surface lisse.