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La présente invention a pour objet un per-
fectionnement au systeme d'étanchéité entre le milieu
hydraulique et le milieu extérieur d'un appareil à
percussions mû par un fluide incompressible sous pression,
5tel qu'un fluide hydraulique.
Plus précisément, llinvention vise un perfec-
tionnement au système d'étancheité entre le milieu
hydraulique et le milieu extérieur d'un appareil à per-
cussions mû par un fluide incompressible sous pression,
10du type comprenant un piston qui, fournissant une succes-
sion de percussions sur un outil, est déplace par la mise
en communication d'une chambre situee au-dessus du piston
alternativement avec un circuit haute pression et avec
un circuit basse pression, une chambre annulaire, de
15faible surface et antagoniste à la chamhre etant prevue,
qui est soit constamment, soit alternativement en rela- !
tion avec le circuit haute pression, et qui est separee f
du milieu exterieur par une portee cylindrique servant de
guidage au piston, une chambre de recuperations des fuites
20de fluide hydrau].ique et un syst~me d'etancheite. Ce
perfectionnement est essentiellement caracterise en ce
qu'à la chambre de recuperation de fluide hydraulique
est associee une chambre tampon del.imitée, au moins
partiellement, par une paroi deformable e contenant un
25fluide compressible sous une faible pression.
L'invention sera bien comprise a l'aide de la
description qui suit en reference au dessin annexe
representant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs
formes d'execution de ce dispositif.
La Figure 1 est une vue schematique de la
structure generale du systeme dietancheite;
les Figures 2 et 3 sont deux vues correspondant
a quatre demi-coupes longitudinales de la partie de l'ap-
pareil contenant la chambre de recuperation de fluide,
correspondant a un premier type de montage de la chambre
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~i(37~
tampon;
la Figure 4 est une vue corresp~ndant a deux
demi-coupes longitudinales de la partie de l'appareil
contenant la chambre de récupération de fluide, cor-
respondant a un second type de montage de la chambretampon; et
la Figure 5 est une vue correspondant a deux
demi~coupes longitudinales de la partie de l'appareil
contenant la chambre de recupération de fluide, cor-
respondant à un troisième type de montage de la chambretampon;
L'appareil possede la structure génerale
représentée à la figure 1 du dessin schématique annexé.
Il comprend une masse frappante mobile 2 en forme de
piston fournissant une succession de percussions sur
un outil 3.
Le déplacement du piston 2 est obtenu par la
mise en communication d~une chambre 4 située au-dessus
du piston, alternativement avec un circuit haute pres-
sion et avec un circuit basse pression.
Une chambre annulaire 5 de faible surface etantagoniste a la chambre 4 est maintenue soit constam-
ment, soit alternativement en relation avec le circuit
haute pression, de telle sorte que la résultante des
forces hydrauliques s'exerce alternativement dans un
sens et dans l'autre.
La chambre 5 menagee dans le cylindre 1 du
corps de l'appareil est généralèment séparee du milieu
extérieur par une portée cylindrique 6 servant au guidage
du piston 2, puis par une chambre 7 servant à collecter
les inevitables fuites de fluide hydraulique passant par
le jeu existant entre le piston 2 et la portee 6, un
systame d'etancheite 8 etant prevu au-dela de la chambre
7, comportant un ou plusieurs joints d'etanchéité.
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3~
La chambre 7 de recupération de fluide
hydraulique est habituellement mise en relation avec
le circuit 9 de drainage de l'appareil qui est lui-même
relie soit au circuit basse pression 10 de l'appareil,
soit à un circuit extêrieur 12 independant du drainage.
Le jeu annulaire existant entre la portee
cylindrique 6 ~t le piston 2 est consta~nent rempli de
fluide provenant de la chambre 5, la pression du fluide
variant progressivement de la haute pression pres de la
chambre 5, à la pression du circuit de drainage pres de
la chambre 7.
Au moment de l'impact du piston 2 sur l'outil 3,
une onde de compression parcourt le piston pendant un
temps très bref. Cette onde de compression est accompagnee
d'une onde de dilatation transversale du pistonr qui
reduit le volume de la chambre 7 et egalement le jeu
annulalre entre le piston 2 _
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- lb -
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et la portée cylindrique 6.
Cette brusque diminution de vQlume provoque, dans la
cham~re _ qui est remplie de Eluide incompressible, une
onde de pression violente et brève qui se propage à l'in-
térieur de cette chambre 7 et Aans le circuit de drainage9 ou 12.
Compte-tenu de l'incompressibilité du fluide hydraulique
et de l'inertie de celui-ci a s'échapper par les circuits 9,
12, il se produit à chaque impact une très forte montée en
pression suivie d'une chute brutale, voire cavitation due
à l'écoulement du fluide dans le circuit de drainage, phéno-
mène dont la nature est très préjudiciable pour la bonne
tenue mécanique des jolnts de l'appareil et notamment du
système d'étanchéité 8.
Le but de l'invention est ~e réduire de façon importante,
voire d'éliminer les ondes de pression dans la chambre 7 et
dans le circuit de drainage.
A cet effet, à la chambre de récupération de fluide
h~draulique est associée une chambre tampon délimitée au
moins partiellement par une paroi déformable et contenant un
fluide compressible sous une faible pression.
Cette chambre tampon est capable, lors de l'impact du
piston, de se déformer rapidemen~ sous l'effet de la pression
et, de ce fait, de dégager un certain volume pour le fluide
repoussé par le piston lors de l'impact, évitant ainsi une
augmentation importante de pression du fluide hydraulique
dans la chambre de récupération de celui-ci.
Pendant le reste du cycle de l'appareil, le fluide s'écou-
le lentement dans le circuit de drainage, repoussé par la
paroi déformable de la chambre tampon qui reprend sa forme
initiale.
Selon une première possibilité, la chambre tampon est
disposée à l'intérieur de la chambre de récupération de
fluide hydraulique.
Selon une seconde possibilité, la chambre tampon est lo-
~ée dans une cavit~ qui, ménagée dans le corps de l'appareil,
communique avec la chambre de récupération de fluide hydrau-
lique par au moins un canal de large section.
Selon une autre possibilité, la chambre tampon est logée
à l'extérieur du corps de l'appareil et communique avec la
chambre de récupération de fluide hydraulique par au moins
J~3~
un canal de large section.
La chambre tampon peut soit être disposee late-
ralement, soit etre annulaire.
Selon une autre caracteristique de l'invention,
la chambre tampon est soit étanche et remplie d'un gaz
sous faible pression, soit remplie d'air et mlse à la
pression atmosphérique par une communication avec
l'exterieur.
Dans la forme d'execution representee aux
~igures 2 et 3, à l'interieur de la chambre tampon 7 est
monte un element 13 dans lequel sont fixes les deux bords
d'une membrane 14 delimitant avec l'element 13 une chambre
annulaire 15.
Les figures 2 et 3 representent trois possibi-
lites de montage de la membrane 14 sur des eléments 13
possedant des formes respectives differentes.
L'une des chambres 15 represenkee à la figure 3
est constituee par une membrane tubulaire 16. Dans la
mesure ou la membrane 14 est associee a un element de
fixation 13, la chambre tampon 15 peut soit etre fermee de
manière etanche et contenir un gaz compressible sous
faible pression, soit être remplie d'air et communiquer
avec l'exterieur par exemple par un canal 17, represente
en pointilles au dessin;
Dans la forme dlexecution representee a la
figure 4, un element 18 est fixe dans la chambre 7 r qui
menage une cavité 19 dans laquelle est montee la
chambre tampon 20.
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B
Dans ce cas encore, la chambre tampon peut être consti-
tuée soit par un boyau -tubulaire 22, soi-t par une membrane
23 dont les deux bords sont fixés dans l'élément 18
La mise en communication de la cavité 19 contenant la
chambre 20 avec la chambre 7, se fait soit par des canaux
24 ménagés dans le corps de l'appareil, soit par des canaux
25 ménagés dans l~élément la .
La figure 5 représente un troisième type de chambre
tampon selon lequel la chambre tampon 26 est disposée la-
téralement à l~appareil, et ménagée à l'extérieur de celui-
ci dans la partie gauche,et à l'intérieur de celui-ci dans
la partie droi~e. Cette chambre 26 est séparée par un mem-
brane 27 d'une chambre 28 communiquant avec la chambre de
récupération de fluide 7 par un canal 29 de large section.
En fonction de la nature du fluide contenu dans la
chambre 26, celle-ci pourra ou non communiquer avec l'exté-
rieur par un canal _ .
D'un point de vue pratique, lors de l'impac-t du piston,
la membrane délimitant, au moins partiellement, la chambre
tampon va se déformer dans un sens de diminution du volume
de la chambre ta~pon, augmentant ainsi le volume disponible
pour le fluide hydraulique dans la chambre 7 et évitant une
augmentation trop brutale de pression à l'intérieur de cette
chambreO
Pendant le reste du cycle de l'appareil, le fluide s'é-
coule len-tement par le circuit de drainage 9 ou 12, repoussé
par la membrane déformable de la chambre tampon, qui reprend
sa forme initiale.
Dans la mesure où le circuit de drainage 9 est relié au
circuit basse pression 10 de l'appareil, il est prévu, sur
le circuit de drainage 9, un clapet anti-retour 32, de telle
sorte que le fluide ne puisse pas passer du circuit basse
pression 10, vers la chambre 7 ~e récupération de 1uide
hydraulique. Ainsi, cette chambre se trouve isolée par rap-
port aux fluctuations de pression existant dans le circuit
basse pression, le clapet _ s'ouvrant lorsque la pression
dans le circuit basse pression est plus faible que celle
dans la chambre 7,permettant l'évacuation de l'excédent de
fluide emmagasiné lors de la déforma-tion de la chambre tam-
pon.
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Comme il ressort de ce qui précède, l'invention appor-
te une grande améliora-tion à la technique existante en four-
nissant un dispositif de conception slmple assurant le
maintien du circuit de drainage de l'appareil 50US une
pression de fluide dont les fluctuations sont modestes,
épargnant ainsi aux joints et au système d'étanchéi-té de
l'appareil, une destruction rapide~
