Brevet FR2261852A1 — publié le 19750919

La présente invention concerne un appareil travaillant par percussion, mû par moteur, pour le travail de la pierre, du béton, et des matériaux analogues, dans lequel un piston entraîneur, articulé à un mécanisme à manivelle et guidé dans une portion de cylindre, fait osciller, par l'intermédiaire d'un coussin d'air rytbniiquement comprimé, un corps percutant transmettant des coups à I' outil au rythme du mécanisme à manivelle, et dans lequel le coussin d'air, délimité sur ses faces frontales par les pistons entraîneur et percuteur, est mis périodi- quement en comm mication avec une enceinte de appareil ou avec l'air libre, pour la compensation des pertes dair, au moyen d'un organe de commande, au rythme du mécanisme à manivelle, par au moins un orifice de ventilation. Dans un appareil à percussion connu de ce genre, l'organe de commande est constitué par un arDre de commande entraîné par l'arbre de manivelle par 1'intermediaire d'un engrenage iémul- tiplicateur et portant un cylindre muni d'orifices ou de cavités. et organe de commande est réglable à volonté sur le rythme me de la manivelle par un déplacement temporaire quelconque. Cette disposition procure les conditions techniques nécessaires à un réglage temporaire du maximun de pression en vue obtenir une puissance d'impact ma imale (brevet allemand 1 196 608). la présente invention a pour objet de perfectionner un appareil à percussion du genre défini au début de façon à dimi- nuer sensiblement la complication technique nécessaire à la compensation réglée des pertes d'air. Ce but est atteint, conformément à l'invention, par un dispositif dans lequel l'orifice de ventilation est disposé dans le piston entraîneur, la bielle dudit piston servant d'organe de commande. Le pied prédéterminée, La surface de commande, présentant une concavité correspondant au rayon de l'alésage du pied de bielle, coopère avec une surface obturante du piston entraîneur, de convexité correspondante, délimitant l'orifice de ventilation0 D'autres caractéristiques L'invention est décrite ci-après en détail en se référant à deux exemples préférés, non limitatifs, de réalisation représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue partielle, en coupe longitudina- le de l'appareil à percussion selon l'invention dans une position de travail où le piston entraîneur se trouve au milieu de sa course de retour - la figure 2 est une vue de détail du mécanisme d'entrai- nement de l'app de la figure 1 et de sa bielle, dans une position de travail où le piston entraîneur se trouve au milieu de sa course d'aller; et - la figure 3 est une variante du mécanisme de la figure 2. L'appareil à percussion 1 est porté par un porte-outil 2 monté en bout du carter 3 de l'appareil. Un cylindre 4, immobile axialement, est logé dans le carter. Ce cylindre renferme le piston percuteur 5, se déplaçant librement, et le piston entraineur 6 articulé à un mécanisme d'entraînement à manivelle 9' au maneton 9 de laquelle il est joint par une bielle 8, 8' et une goupille 7.L'arbre de manivelle peut recevoir son couple de rotation d'un moteur quelconque Entre le piston percuteur 5 muni d'un joint annulaire d'e- tanchéité 10 et le piston entraîneur 6 également muni d'un joint annulaire d'etanchéité 11 se trouve le coussin d'air 12e En vue de la compensation des pertes d'air, le coussin d'air est mis périodiquement en communication avec l'enceinte 17 du carter par un orifice de ventilation ménagé dans la paroi frontale du piston entraîneur 6, la communication étant périodiquement établie et interrompue au rythme du mécanisme d'entraînement à manivelle.L'orifice de ventilation 13 est placé concentriquement dans le piston entraîneur 6. L'organe de commande est constitué par la bielle 8, 8'. Le pied de bielle 8' comporte une surface de commande 25 contiguë à la face arrière du piston entraîneur 6 au voisinage de l'orifice de ventilation 13. La surface de commande 25, d'une concavité correspondant au rayon de l'alésage du pied de bielle 8', coopère avec la surface d'otburation 26, de convexité correspondante, délimitant l'orifice de ventilation 13. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, une rainure de passage 19 est ménagée dana un plan perpendiculaire à la goupille 7. La largeur de la rainure de passage 19 correspond approximativement au diamètre de l'orifice de ventilation 13. La rainure de passage s'étend approximativement jusqu'au plan d'alun tiroir non repré sente. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 3, une rainure de passage 28 est creusée dans la surface d'obturation 26 du piston entraîneur. Cette rainure de passage est située dsns le plan de symétrie de la bielle 8, 8' perpendicula-ire à la goupille 7 et part de l'orifice de ventilation concentrique 13. La rainure ee passage 28 communique avec l'enceinte 17 du carter, au moins quand la pression dans le coussin d'air est minimale. Dans les deu exemples de réalisation, la longueur de la rainure de passage 19 ou 28 est réglable au moyen d'un tiroir non représenté. En prenant comme point de départ la position des organes représentée à la figure 1, le dispositif selon les figures 1 et 2 travaille comme suit : le piston entraîneur 6 a parcouru la moitié de sa course de retour. Dans cette position, l'angle "alpha" que fait la manivelle 9, 9' sur la ligne médiane b-b communique avec l'enceinte du carter 17 par la rainure de passage 19 du pied de bielle 8'. L'établissement de cette communication coricide approximativement avec la formation, dans le coussin d'air 12, d'un maximum de dépression déterminé par la course de retour, à vitesse croissante du piston entraîneur et par la succion décélérée du piston percuteur 5. Dans les conditions de dépression et de communication entre les enceintes 2 et 17 il se produit une compensation des pertes d'air dans le coussin d'air 12. Âu cours de la seconde moitié de la course de retour du.piston entraîneur 6, l'angle "alpha" diminue constamment, donc la rainure de passage 19 quitte la zone de l'orifice de ventilation 13 du piston entral- neur 6. Su point mort arrière, donc pour un angle "alpha" ^ 0, la communication entre le coussin d'air et l'enceint 17 du carter est deåà interrompue. Comme la rainure de passage 19 est disposée asymétriquement sur le pied de bielle 8', la com munication entre le coussin d'air et l'enceinte du carter reste interrompue pendant la totalité de la course active du piston entraîneur ainsi que pendant la toute première phase de sa course de retour. Pen entraî- neur, le piston percuteur 5 suit à vitesse croissante, la dépression dans le coussin d'air cesse suivante du piston entraîneur 6, la surpression s'établissant dans le coussin d'air inverse le sens de mouvement du piston percuteur 5 et le précipite sur la panne de la tige de l'outil0 Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, l'établissement d'une communication ;entre le coussin d'air 12 et l'encein- te 17 du carter, par L'orifice de ventilation 13 et la rainure de passage 28 creusée dans la surface d'obturation 26 du piston entraîneur 6, a également lieu avant que l'angle "alpha" ait atteint sa valeur maximale, comme dans le cas des figures 1 et 2.L'interruption de cette communication se produit éa- lement dans les mêmes conditionsO Il n'y a donc, jusqu'ici, aucune différence entre les deux modes de réalisation, celui selon les figures 1 et 2 d'une part et celui selon la figure 3 d'autre part, d'autant plus que, dans les deux cas, la longueur de la rainure de passage 19 ou 28 peut être modifiée au moyen d'un tiroir ou curseurs Un raccourcissement ou un allongement de la rainure de passage 19 ou 28 permet de décaler chronologiquement, dans une certaine mesure, par rapport au rythme de la manivelle, l'établissement ou l'interruption de la communication entre le coussin d'air et l'enceinte du carter qui se produit selon le rythme d'obte- nir une compensation optimale des pertes d'air dans le coussin d'air 12 pour arriver a un rendement maximal des percussions. REVENDICÂTIONS 1.- Appareil travaillant par percussion, mû par moteur, pour le travail de la pierre, du béton, et des matériaux analogues, dans lequel un piston entraîneur, articulé à un mécanisme à manivelle et guidé dans une portion de cylindre, fait osciller, par llintermédiaire d'un coussin d'air rythmiquement comprimé, un corps percutant transmettant des coups à l'outil au rythme du mécanisme à manivelle, et dans lequel le coussin d'air, délimité sur ses faces frontales par les pistons entraîneur et percuteur, est mis périodiquement en communication, pour la compensation des pertes d'air, avec une enceinte de l'appareil ou avec l'air libre par au moins un orifice de ventilation au moyen d'un organe de commande au rythme du méca isme à manivelle, caractérisé en ce que l'orifice de ventilation est disposé dans le piston entraîneur, la bielle dudit piston servant d'organe de commande. 2.- Appareil travaillant par percussion selon la revendi- cation 9, caractérisé en ce que le pied de bielle comporte une surface de commande contiguë à la partie arrière du piston entraîneur, libérant l'orifice de ventilation pendant la course de retour du piston entraîneur, lorsque l'angle n alphas que fait l'axe de la bielle sur l'axe de l'appareil dépasse une valeur prédéterminée. 3.- Appareil travaillant par percussion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface de commande, présentant une concavité correspondant au rayon de l'alésage du pied de bielle, coopère avec une surface d'obturation du piston entralneur, de convexité correspondante, délimitant llo- rifice de ventilation. 4.- Appareil travaillant par percussion selon une quelconque des r-evendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une rainure de passage est ménagée dans le pied de bielle, dans un plan perpen concentriqueitient dans le piston entraîneur. 5.- Appareil travaillant par percussion selon une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la rainure de passage s'étend approximativement jusqu'au plan de symétrie de la bielle. 6.- Appareil travaillant par percussion selon une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une rainure de passage est ménagée dans la surface d'obturation du piston entraîneur, ladite rainure communiquent avec l'enceinte du carter de l'appareil au moins lorsque la pression dans le coussin d'air est minimale. 7- Appareil travaillant par percussion selon une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que la longueur de la rainure de passage est réglable au moyen 'un tiroir.