Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
2069184
La présente invention a pour objet un appareil hydraulique à percussions, et
plus spécialement un marteau hydraulique de conception simple destiné à être
facilement adapté à des engins porteurs divers, possèdant des sources d'énergie de
différentes puissances.
Compte tenu de son caractère polyvalent, un tel marteau doit pouvoir
fonctionner sur une large plage de débits d'entrée tout en conservant un
rendement supérieur à 0,5, le rendement étant le rapport entre la puissance
fournie à l'outil et la puissance d'entrée. Cet appareil doit avoir un
fonctionnement indépendant de la valeur de la pression de retour qui, selon les
engins porteurs, peut varier dans de grandes proportions.
Enfin, cet appareil doit générer une faible force de recul lors de la course
de frappe du piston afin de limiter les vibrations transmises à l'équipement
porteur, tout en fournissant une énergie constante et une fréquence de frappe
élevée pour assurer une bonne production.
A titre d'exemple, un marteau hydraulique, adaptable sur un engin de 0,8 à
3 tonnes doit pouvoir posséder les caractéristiques suivantes:
- débit d'entrée de fluide hydraulique: de 20 à 45 litres/minute,
- pression de la ligne retour: de 0 à 30 bars (1 bar = 105 Pa),
- effort de recul inférieur à 700 daN,
- énergie par coup: 180 joules,
- fréquence de frappe de 600 à 1 500 coups par minute,
- diamètre de l'outil de l'ordre de 45 mm avec un diamètre minimum du
piston de frappe de 40 mm.
Ces différents paramètres sont liés.
En effet, le choix de la fréquence de frappe en fonction du débit d'entrée
détermine la quantité d'huile sous pression disponible pour un cycle de
fonctionnement, l'effort de recul admissible détermine la pression maximale qui
peut s'appliquer sur la section motrice du piston de frappe, et l'énergie par coup
égale à l'énergie cinétique emmagasinée par le piston au moment de l'impact
détermine la course de frappe du piston.
En effet, la contrainte dans l'acier du piston de frappe et de l'outil est
proportionnelle à la vitesse d'impact du piston. La contrainte de fatigue
admissible étant connue, la force appliquée sur la section motrice et l'énergie
cinétique étant définies, il est aisé de calculer la course de frappe nécessaire,
206918~
étant précisé que cette course doit être suffisante pour assurer les différentescommutations nécessaires au fonctionnement de la distribution.
Enfin, la quantité d'huile sous pression disponible pour un cycle doit servir
non seulement à la course accélérée du piston de frappe mais aussi à la course
retour de ce dernier, la répartition de cette quantité d'huile influençant
sensiblement le rendement global de l'appareil.
Une solution simple consiste à réaliser un piston de frappe monté coulissant
dans un cylindre à deux portées et ne définissant avec ce dernier que deux
chambres distinctes, une chambre supérieure de forte section et une chambre
annulaire antagoniste de faible section. Un système de fonctionnement hydraulique
connu consiste à alimenter constamment la chambre annulaire en fluide sous
?ression et à relier alternativement la chambre supérieure à la source de fluidesous pression puis à une basse pression, afin que la résultante des forces
appliquées sur le piston soit orientée alternativement dans un sens puis dans un1 5 autre.
Dans la mesure où l'on souhaite appliquer ce système de fonctionnement
hydraulique à un appareil comportant les caractéristiques définies précédemment,on obtient les valeurs suivantes:
- pression motrice: 56 bars,
- la pression d'entrée nécessaire étant de 56 bars et la pression maximale
du circuit de retour étant de 30 bars, il est possible de calculer le diamètre
minimum de la grande section du piston de frappe qui ressort à 59 mm,
- I'énergie cinétique du piston de frappe étant égale à l'énergie hydraulique
fournie lors de la course accélérée, il est possible de calculer la course du piston
de frappe et la quantité d'huile nécessaire par coup, qui est de 70 cm3,
- ~a fréquence de frappe prédéterminée permet de calculer le débit
d'entrée nécessaire: 105 litres par minute.
Or, le débit d'entrée nécessaire calculé est plus de deux fois supérieur au
débit disponible. D'autre part, I'énergie nécessaire à la course retour du piston est
supérieure à celle fournie lors de la course accélérée de frappe, ce qui conduit à
un rendement global très inférieur à 0,5.
Pour remédier à ces inconvénients, les constructeurs d'appareils à
percussions ont cherché à utiliser des sections motrices de faible surface soumises
à une pression motrice élevée. Il est ainsi possible de diminuer la quantité d'huile
2069 1 84
nécess~ire pour un cycle tout en conservant l'énergie par coup sans affecter l'effort de
recul et le rendement global. Toutefois, cette configuration impose de créer des pistons
de frappe qui coulissent dans des cylindres ~ au moins trois portées afin de créer une
section motrice annulaire. I,'objectif de simplicité tant au plan de la stmcture qu'au
s plan de la commande hydMulique n'est alors plus rempli.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.
~ cet effet, l'appareil à percussions qu'elle concerne, comportant un piston
de frappe entM~né hydrauliquement de facon alternative par un fluide inco,llp~essible à
l'intérieur d'un cylindre, et venant percuter un outil, du type dans lequel le piston
o coulisse dans un cylindre comportant deux portées de piston concentriques de sections
différentes dont celle située du côté de l'outil est de section inférieure à celle la plus
éloignée de l'outil, le piston et le cylindre délimitant deux chambres antagonistes, une
chambre inférieure annulaire et une chambre supérieure de plus gMnde section, est
caractérisé en ce que:
S - I'intérieur de la chambre supérieure est à une pression régulée, de vaIeur
intermédiaire entre les pressions d'entrée ou haute pression et de sortie ou basse
presslon,
- la chambre inférieure annulaire est reliée alternativement par un
distributeur au circuit d'alimentation haute pression pendant la phase de montée du
20 piston et à la chambre supérieure pendant la phase de descente accélérée du piston.
Il est ainsi possible d'avoir un effort de recul faible puisque la pression
motrice est faible, d'accepter un débit d'entrée faible puisque la quantité d'huile sous
pression d'entrée par cycle sert à alimenter une section annulaire de faible surface,
d'avoir une course de frappe importante qui pennet d'augmenter les longueurs
2s d'étanchéité, d'obtenir un rendement global supérieur à 0,5, et d'avoir un
fonctionnement indépendant de la pression du circuit de retour puisqu'aucune chambre
n'est soumise à cette pression au cours du cycle.
De préférence, les moyens de régulation de la pression intermédiaire
sont constitués, d'une part, par un accumulateur d'énergie et, d'autre part, par30 un régulateur de pression comportant un cylindre à l'intérieur duquel est
monté un piston formant tiroir dont une extrémité délimite une chambre
reliée de manière continue ou discontinue à la haute pression et dont
X
_,.
-
2069 1 84
l'autre ~Al~.t~ilé est située dans une chambre reliée de manière continue ou discontinue
à la pression inler,llédiaire et contenant un ressort tendant à déplacer le tiroir vers son
autre extrémité, la chambre reliée à la pression intermédiaire communiquant par un
étranglement situé sur la circulation du fluide avec un étranglement situé sur la
s circulation de fluide avec une chambre médiane qui, reliée au circuit de retour basse
pression, est obtenue par une diminution de section du tiroir.
De préférence, la chambre du régulateur de pression reliée à la haute
pression est en communication avec une chambre annulaire ménagée dans le cylindre
dans lequel se déplace le piston de frappe et qui est reliée en permanence à la source de
lo fluide haute-pression.
De préférence, selon une autre possibilité, la chambre du régulateur de
pression reliable à la haute pression est en communication avec la chambre annulaire
inférieure qui est elle-même reliée à la haute pression pendant la phase de montée du
piston.
De préférence, selon l'invention, le mouvement du piston de frappe est
commandé par un distributeur hydraulique monté coulissant dans un cylindre, aveclequel il délimite quatre chambres distinctes, c'est-à-dire deux chambres situées aux
deux extrémités du distributeur, reliées par un large canal et en communication
permanente avec le circuit de pression intermédiaire, une première chambre annulaire
20 reliée constamment au circuit à haute pression et une seconde chambre annulaire,
antagoniste à la précédente et dont la section active est supérieure à celle de la
précédente, reliée alternativement au circuit haute pression et au circuit de pression
intermédiaire, en fonction de la position du piston de frappe.
De pr~férence, le distributeur est annulaire et comporte un large canal
2s central mettant en communication les chambres anta~onistes disposées à ses extrémités,
et le distributeur est disposé coaxialement au piston de frappe, dans le meme cylindre
que celui-ci, et au-dessus de lui.
De toute façon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui
suit, en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemples non
30 limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cet appareil:
Figure 1 est une vue très schématique de principe de l'appareil selon
I ' invention;
j;
206918~
-
Figures 2 à 4 sont trois vues en coupe longitudinale d'un appareil équipé
d'un premier ensemble mobile piston de frappe, distributeur, tiroir de régulation
de pression;
Figures 5 à 6 sont deux vues en coupe longitudinale d'une variante de
5I'appareil de figure 1 à 3.
Figures 7 à 8 sont deux vues en coupe longitudinale d'une variante de
l'appareil de figures 1 à 3;
Figures 9 et 10 sont deux vues en coupe longitudinale d'une variante de
l'appareil de figures 7 et 8;
Figures 11 et 12 sont deux vues en coupe longitudinale d'une variante de
l'appareil de figures 9 et 10.
Les figures 1 à 12 repésentent, plusieurs formes d'exécution d'un appareil à
percussions fonctionnant suivant le même principe, comportant un piston 1
coulissant dans un corps 2. Le piston 1 délimite avec son cylindre une chambre
motrice 3, située au-dessus du piston 1, et une chambre annulaire 7 antagoniste à
la chambre 3 dont la surface de la section est faible. Le mouvement alternatif du
piston est obtenu par communication de la chambre 7, alternativement avec un
circuit d'alimentation en haute pression 4 et la chambre motrice 3, de telle sorte
que la résultante des forces hydrauliques s'exerce successivement dans un sens et
dans l'autre. Cette mise en communication de la chambre 7, alternativement avec
la haute et la moyenne pression ou pression intermédiaire, est réalisée par un
distributeur 6, selon des moyens hydrauliques décrits plus loin.
Dans toutes les formes d'exécution, le piston de frappe 1 est animé d'un
mouvement de descente lorsque la chambre 7 est reliée à la chambre motrice 3,
et à un mouvement de montée lorsque la chambre 7 est reliée au circuit haute
pression.
Le choix des surfaces des sections des chambres 3 et 7 est tel qu'au cours
de la phase de montée du piston 1, la moyenne pression créée dans la chambre 3
soit au moins légèrement supérieure à la pression maximale de la ligne retour 8.La moyenne pression est une pression interne, créée par la circulation de la
quantité d'huile à évacuer par cycle provenant de la chambre 7, à travers un
régulateur de pression moyenne 9.
En pratique, la quantité d'huile haute pression utilisée pour remplir la
chambre 7 lors de la remontée du piston, est ensuite évacuée vers la chambre
2069184
motrice 3 moyenne pression pendant la descente de ce dernier, puis enfin évacuéevers le circuit retour 8 par l'intermédiaire du régulateur de pression 9. Ce dernier
maintient la moyenne pression à la valeur prédéterminée.
Un accumulateur hydropneumatique 11 de volume en rapport avec la
quantité d'huile sous moyenne pression nécessaire à la descente du piston 1, estconstamment relié au circuit moyenne pression 3, 5, 12. Il a pour rôle d'accumuler
l'énergie lors de la remontée du piston de frappe 1, et de la restituer pour
réaliser la descente accélérée du piston 1.
Dans la forme d'exécution représentée à la figure 1, la fonction du
distributeur 6 est schématisée; suivant sa position, soit la chambre 7 est reliée
au circuit moyenne pression 3, 5, et le circuit haute pression 4 est isolé, la
résultante des forces appliquées au piston de frappe est telle que ce dernier
descend, soit la chambre 7 est reliée au circuit haute pression 4 et isolée du
circuit moyenne pression 3, 5, la résultante des forces appliquées au piston de
frappe est alors telle que ce dernier remonte.
Dans les formes d'exécution représentées aux figures 2 à 12, le distributeur
6 est annulaire et disposé dans le cylindre de travail, coaxialement au piston de
frappe 1, et au-dessus de celui-ci, délimite avec le cylindre de travail quatre
chambres 3, 12, 13, 14.
La chambre 3 et la chambre 12 sont reliées entre elles par un large canal
15, ménagé dans le corps du distributeur 6, et sont constamment soumises à la
moyenne pression. La chambre 13 annulaire est constamment reliée au circuit
haute pression 4 par l'intermédiaire d'un canal 16. Enfin, la chambre 14 dont lasurface de la section 17 est supérieure à celle de la chambre 13, est appelée
chambre de commande, et est antagoniste aux chambres 12 et 13.
Cette chambre de commande 14 est alternativement soumise à la haute
pression, puis à la moyenne pression en fonction de la position du piston de frappe
1, de telle sorte que la résultante des forces appliquées au distributeur, soit
successivement dans un sens puis dans l'autre. Afin d'assurer la régularité des
cycles, l'ensemble de distribution est équipé de moyens hydrauliques qui rendent le
distributeur "bi-stable". Cette fonction est assurée par des moyens connus tels que
des orifices calibrés, ménagés dans les corps du distributeur et de l'appareil.
Le choix des surfaces des sections des chambres 3, 12, 13, 14 est tel que,
lorsque la chambre de commande 14 est mise à la haute pression d'alimentation de
206~18~
-
l'appareil, le distributeur 6 prend la position de la figure 4 et met alors en
communication le circuit moyenne pression constitué de l'accumulateur 11, des
chambres 12 et 3 et des canaux 5 et 15 avec la chambre 7, de façon à accélérer
le piston dans sa course de frappe. Inversement, lorsque la chambre de commande
17 du distributeur est soumise à la moyenne pression, le distributeur 6 vient
occuper la position représentée à la figure 2, et relie la chambre 7 au circuit
haute pression en permettant ainsi la remontée du piston de frappe 1.
A titre d'exemple non limitatif et pour la suite de la description, il est
admis que le distributeur 6 est animé d'un mouvement de descente lorsque la
chambre de commande 14 est reliée au circuit moyenne pression, et d'un
mouvement de montée lorsque cette dernière communique avec le circuit
,i'alimentation 4.
Le tiroir de régulation de moyenne pression 9 délimite avec son cylindre de
travail deux chambres antagonistes 18 et 19, la première est constamment reliée
au circuit d'alimentation haute pression par le canal 20 ou, selon une variante de
l'appareil, à la chambre de remontée 7. L'autre chambre 19, qui comprend un
ressort, est de manière continue ou discontinue reliée au circuit moyenne pression
par le canal 5. Le tiroir de régulation 9 comprend par ailleurs, dans sa partie
centrale, une gorge 21, constamment reliée au circuit retour 8 qui permet, suivant
la position du tiroir, de créer un étranglement entre le circuit moyenne pression
et le circuit retour 8.
Dans les formes d'exécution représentées aux figures 2 à 10, un
accumulateur hydropneumatique 10 de faible volume est constamment relié au
circuit haute pression 4, afin d'amortir les fluctuations de pression à l'entrée de
l'appareil et ainsi ménager les pompes hydrauliques d'alimentation.
L'invention concerne un dispositif hydraulique capable de faire coulisser
alternativement et régulièrement, un piston de frappe étagé dans un cylindre à
deux portées concentriques. L'ensemble de distribution est d'autre part agencé, de
manière à rendre son fonctionnement indépendant de la pression du circuit retourde l'appareil.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant:
La figure 2 représente la position du distributeur 6 alors que le piston 1
m onte.
La chambre de commande 14 est à ce moment, reliée au circuit moyenne
2069 1 84
pression par un orifice calibré 22, débouchant dans un conduit 31, communiquant
avec la chambre motrice 3.
Le distributeur 6, -à cet instant, met en communication la chambre de
remontée 7 avec le circuit haute pression 4, par l'intermédiaire du canal 23, de la
gorge 24 ménagée dans le corps de l'appareil, de la gorge 25 ménagée dans le
corps du distributeur, de la gorge 26 ménagée dans le corps de l'appareil et enfin,
du canal 27 en permettant ainsi la course de montée du piston 1.
Au cours de sa montée, l'arête supérieure 28 du piston délimitant une
extrémité de la chambre 3, croise l'arête supérieure 29 d'une gorge 30 ménagée
dans le corps de l'appareil. Cette dernière gorge est constamment reliée à la
chambre 14 par le canal 31.
Lorsque le piston 1 rejoint le distributeur 6 au cours de sa montée, il
entraîne ce dernier dans sa course, comme montré à la figure 3.
Au cours du mouvement du distributeur, successivement:
- L'arête supérieure 32 de la chambre de commande 14 obture l'orifice
calibré 22 du distributeur 6, et simultanément l'arête 33 de la chambre de
commande 14 découvre le passage calibré 34, en permettant une alimentation
contrôlée en fluide sous pression de la chambre 14 à partir de la gorge 26 reliée
au canal 27.
- L'arête supérieure 35 de la gorge 24, croise l'arête 36 de la gorge 25 du
distributeur 6, la liaison entre circuit haute pression 4 et chambre de remontée 7
est alors obturée Le piston de frappe 1 ralentit sa course et se sépare du
distributeur 6.
- L'arête inférieure 37 du distributeur délimitant une extrémité de la
chambre 3, croise l'arête inférieure 38 de la gorge 24. Dès cet instant la chambre
de remontée 7 est mise en communication avec le circuit moyenne pression, par
l'intermédiaire du canal 23, de la gorge 24 et de la chambre 3. La résultante des
forces appliquées au piston de frappe s'inverse, et ce dernier commence sa course
de frappe accélérée. Le distributeur 6 continue sa course de montée à vitesse
réduite, en fonction de la quantité de fluide sous pression qui peut circuler à
travers le passage calibré 34.
Au cours de la descente du piston de frappe, comme représenté à la figure
4, l'arête supérieure 28 de ce dernier découvre l'arête 29 de la gorge 30 ménagée
dans le corps de l'appareil, et met alors en communication par un canal 31, la
-
2069 1 84
cnambre de commande 14 et le circuit moyenne pression par l'intermédiaire de la
chambre 3.
La quantité de fluide sous pression pouvant circuler à travers le passage
calibré 34, est alors insuffisante pour créer la pression nécessaire à l'équilibre du
distributeur 6. La résultante des forces appliquées au distributeur 6 s'inverse et ce
dernier amorce sa course de descente.
Peu après le choc du piston 1 sur l'outil 60 et alors que le distributeur 6
descend, successivement:
- L'arête 37 du distributeur 6 croise l'arête inférieure 38 de la gorge 24, et
obture ainsi la liaison entre la chambre 7 et le circuit moyenne pression.
- L'arête 36 de la gorge 25 du distributeur 6 découvre l'arête supérieure 35
de la gorge 24: une liaison est alors établie entre circuit haute pression 4 et
~hambre de remontée 7, par l'intermédiaire du circuit 27, 26, 25, 24 et 23. La
résultante des forces appliquées au piston de frappe 1 s'inverse et celui-ci amorce
sa course de remontée.
- L'arête 33 déterminant une des extrémités de la chambre 14, obture
l'extrémité du passage calibré 34, et simultanément l'arête 32 délimitant l'autre
extrémité de la gorge 14 découvre l'orifice calibré 22. Le distributeur 6 termine
sa course de descente, le fluide déplacé dans la chambre 14 pouvant s'évacuer soit
par le canal 31 et la gorge 30, soit par l'orifice calibré 22.
Le cycle de fonctionnement continue comme décrit précédemment.
La figure 5 représente une variante du dispositif hydraulique représenté aux
figures 2 à 4 dans laquelle l'alésage ménagé dans le corps de l'appareil est séparé
par une paroi annulaire 39 en deux parties contenant respectivement le piston 1 et
le distributeur 6. Dans ce cas, I'extrémité 37 du distributeur et la partie 39 du
corps de l'appareil délimitent une chambre 40, I'extrémité 28 du piston de frappe
et la partie 39 du corps de l'appareil délimitent la chambre motrice 3, les deuxchambres 3 et 40 étant reliées par un large canal 41. Une gorge 42 ménagée dans
le corps de l'appareil est constamment reliée à la pression d'alimentation par un
canal 43. Une gorge 44 est ménagée dans le piston de frappe 1; elle a pour rôle
de permettre une liaison entre la gorge 30 et la gorge 42.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant:
La figure 5 représente la position du distributeur 6 alors que le piston de
frappe 1 remonte.
2069184
La chambre de commande 14 est reliée au circuit moyenne pression par
l'orifice calibré 22.
La gorge 25 du distributeur 6 met en relation le circuit haute pression 4
avec la chambre de remontée 7, par l'intermédiaire du circuit 27, 26, 25, 24 et 23
permettant ainsi le mouvement de montée du piston 1.
Dès que l'arête 45 de la gorge 44 ménagée dans le corps du piston 1,
découvre l'arête 46 délimitant l'extrémité inférieure de la gorge 30, la chambrede commande 14 est alors reliée au circuit haute pression par un canal 31. La
quantité d'huile sous pression, pouvant circuler à travers l'orifice calibré 22, est
alors insuffisante pour maintenir la pression d'équilibre du distributeur. La
résultante des forces appliquées au distributeur s'inverse et ce dernier amorce sa
montée.
Au cours de son mouvement, successivement:
- L'arête 32 de la chambre de commande 14 obture l'orifice calibré 22,
simultanément l'arête 33 de la même chambre 14 découvre le passage calibré 34.
- ' 'arête 35 de la gorge 24 croise l'arête 36 de la gorge 25 du distributeur
6, la liaison entre circuit haute pression 4 et chambre de remontée 7 est alors
obturée.
- L'arête 37 à l'extrémité du distributeur 6 découvre l'arête 38 de la gorge
24. Dès cet instant, la chambre de remontée 7 est mise en communication avec le
circuit moyenne pression 40, 41, 3, par l'intermédiaire de la gorge 24 et du canal
23. La résultante des forces appliquées au piston de frappe s'inverse et ce dernier
commence sa course de frappe accélérée.
Au cours de sa descente, I'arête 45 de la gorge 44 croise l'arête 46 de la
gorge 30 et obture ainsi la liaison directe entre circuit haute pression 4, 43, 42,
44 et circuit de commande 30, 31, 14. Le distributeur 6 continue sa course de
montée à vitesse réduite, en fonction de la quantité de fluide sous pression quipeut circuler à travers le passage calibré 34.
! 'arête supérieure 28 du piston de frappe découvre ensuite l'arête 29 de la
gorge 30 (comme représenté figure 6), et le cycle de fonctionnement devient alors
identique à celui décrit aux figures 3 et 4.
La figure 7 représente une variante du dispositif hydraulique décrit en
référence aux figures précédentes. Comme dans le dispositif décrit aux figures 5et 6, les chambres 40 et 3 sont distinctes et reliées par un large canal 41. Une
206918~
gorge 51 ménagée dans le corps de l'appareil et débouchant dans la portée
supérieure du piston de frappe, est constamment reliée à une gorge 47 ménagée
dans le corps de l'appareil, et débouchant dans la portée inférieure du distributeur
par un canal 48.
Une gorge 49 ménagée dans le corps du distributeur 6, permet de mettre en
relation la chambre de commande 14 et la gorge 47 suivant la position du
distributeur .
Enfin le canal 31 ne débouche plus directement dans la chambre de
commande 14, mais dans la portée intermédiaire du distributeur 6.
Un orifice calibré 50 est ménagé dans le corps de l'appareil, une de ses
extrémités est constamment en relation avec le circuit haute pression 4; il a lemême rôle que le passage calibré 34 décrit aux figures précédentes.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant:
La figure 7 représente la position du distributeur 6 alors que le piston de
f rappe 1 remonte.
La chambre de commande 14 est reliée au circuit moyenne pression par
l'intermédiaire de la gorge 49 et de l'orifice calibré 22.
La gorge 25 du distributeur 6, met en communication le circuit haute
pression 4 avec la chambre de remontée 7, par l'intermédiaire du circuit 27, 26,25, 24 et 23 permettant ainsi le mouvement de montée du piston 1.
Dès que l'arête 52 du piston de frappe 1, délimitant une extrémité de la
chambre annulaire 7, découvre l'arête 53, délimitant l'extrémité inférieure de la
gorge 51, la chambre de commande 14 est alors reliée au circuit haute pression 4par l'intermédiaire du circuit 4, 27, 26, 25, 24, 23, 7, 51, 4~, 47, 49. La quantité
d'huile sous pression pouvant circuler à travers l'orifice calibré 22, est alorsinsuffisante pour maintenir la pression d'équilibre du distributeur. La résultante
des forces appliquées au distributeur s'inverse et ce dernier amorce sa montée.
Au cours de son mouvement, successivement:
- L'arête inférieure 54 délimitant une extrémité de la gorge 49, croise
l'arête 55 délimitant l'extrémité supérieure de la gorge 47, et simultanément
l'autre extrémité 56 de la gorge 49 découvre le canal 31 et l'orifice calibré 50,
permettant ainsi l'alimentation régulée en fluide sous pression de la chambre decommande 14. (La gorge 30 et le canal 31 sont à ce moment du cycle, obturés par
le piston de frappe 1).
2069184
- L'arête 35 de la gorge 24 croise l'arête 36 de la gorge 25 du distributeur
6, la liaison entre circuit haute pression 4 et chambre de remontée 7 est alors
obturée.
- L'arête 37 délimitant l'extrémité inférieure du distributeur 6, découvre
I'arête 38 de la gorge 24. Dès cet instant, la chambre de remontée 7 est mise encommunication avec le circuit moyenne pression 40, 41, 3, par l'intermédiaire dela gorge 24 et du canal 23. La résultante des forces appliquées au piston de frappe
s'inverse et ce dernier débute sa course de frappe accélérée. Le distributeur 6
termine sa course de montée.
~u cours de sa descente, I'arête 52 du piston 1 croise l'arête 53 et obture
ainsi la liaison entre la chambre de remontée 7 et la gorge 47.
L'arête supérieure 28 du piston de frappe, découvre ensuite l'arête 29 de la
gorge 30 (comme représenté figure 8). La chambre de commande 14 se trouve
alors reliée au circuit moyenne pression par un large canal 31. La quantité de
fluide sous pression, pouvant circuler à travers l'orifice calibré 50, est alorsinsuffisante pour assurer l'équilibre hydraulique du distributeur, ce dernier
commence sa course de descente.
Au cours du mouvement de descente du distributeur 6, I'arête 54 de la
gorge 49 découvre l'arête 55 de la gorge 47, et simultanément l'autre arête 56 de
la gorge 49 obture l'orifice calibré 50 et le canal 31, le canal 48 et la gorge 51
étant obturés par le piston de frappe, le fluide contenu dans la chambre de
commande 14 va alors être évacué par l'orifice calibré 22, vers le circuit moyenne
pression. La vitesse de descente du distributeur est alors régulée.
A partir de cet instant, la fin du cycle de fonctionnement devient identique
a celui décrit en référence aux figures 2 à 3.
La figure 9 représente une variante du dispositif hydraulique décrit aux
figures 7 et 8. Dans cette configuration, la gorge 26 ménagée dans le corps de
l'appareil et constamment reliée au circuit haute pression 4 n'existe plus, de
même que la gorge 25 ménagée dans le corps du distributeur 6. Tous les autres
circuits restent identiques aux figures 7 et 8 à l'exception du canal 23 qui estprolongé par un canal 57 qui débouche dans la portée du distributeur ayant la plus
grande section.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant:
- La figure 9 représente la position du distributeur 6 alors que le piston de
2069181
frappe 1 remonte.
- La chambre de commande 14 est reliée au circuit moyenne pression par
l'intermédiaire de la gorge 49 et de l'orifice calibré 22.
- L'arête 58 délimitant une extrémité de la chambre 13 découvre le canal
57 et met ainsi en communication le circuit haute pression 4 avec la chambre de
remontée 7, par l'intermédiaire du circuit 16, 13, 57 et 23 permettant ainsi le
mouvement de montée du piston 1.
- n~s que l'arête 52 du piston de frappe 1, délimitant une extrémité de la
chambre annulaire 7, découvre l'arête 53, délimitant l'extrémité inférieure de la
gorge 51, la chambre de commande 14 est alors reliée au circuit haute pression 4par l'intermédiaire du circuit 16, 13, 57, 23, 7, 51, 48, 47, 49. La quantité d'huile
sous pression pouvant circuler à travers l'orifice calibré 22 est alors insuffisante
pour maintenir la pression d'équilibre du distributeur. La résultante des forcesappliquées au distributeur 6 s'inverse et ce dernier amorce sa montée.
Au cours de son mouvement, successivement:
- L'arête inférieure 54 délimitant une extrémité de la gorge 49 croise
l'arête 55 délimitant l'extrémité supérieure de la gorge 47, et simultanément
I'autre extrémité 56 de la gorge 49 découvre le canal 31 et l'orifice calibré 50,
permettant ainsi l'alimentation régulée en fluide sous pression de la chambre decommande 14. (la gorge 30 et le canal 31 sont à ce moment du cycle, obturés par
le piston de frappe 1~.
- L'arête 58 obture le canal 57 interrompant ainsi la liaison entre circuit
haute pression 4 et chambre de remontée 7.
- L'arête 37 délimitant l'extrémité inférieure du distributeur 6, découvre
I'arête 38 de la gorge 24. Dès cet instant, la chambre de remontée 7 est mise encommunication avec le circuit moyenne pression 40, 41, 3, par l'intermédiaire dela gorge 24 et du canal 23. La résultante des forces appliquées au piston de frappe
s'inverse et ce dernier débute sa course de frappe accélérée. Le distributeur 6
termine sa course de montée.
Au cours de sa descente, I'arête 52 du piston 1 croise l'arête 53 et obture
ainsi la liaison entre la chambre de remontée 7 et la gorge 47.
L'arête supérieure 28 du piston de frappe 1, découvre ensuite l'arête 29 de
la gorge 30 (comme représenté figure 10). La chambre de commande 14 se trouve
alors reliée au circuit moyenne pression par un canal 31.
- 2069184
La quantité de fluide sous pression, pouvant circuler à travers l'orifice
calibré 50, est alors insuffisante pour assurer l'équilibre hydraulique du
distributeur, ce dernier commence sa course de descente.
Au cours du mouvement de descente du distributeur 6, I'arête 54 de la
gorge 49 découvre l'arête 55 de la gorge 47, et simultanément l'autre arête 56 de
la gorge 49 obture l'orifice calibré 50 et le canal 31, le canal 48 et la gorge 51
étant obturés par le piston de frappe, le fluide contenu dans la chambre de
commande 14 va alors être évacué par l'orifice calibré 22, vers le circuit moyenne
pression. La vitesse de descente du distributeur est alors régulée.
L'arête 37 du distributeur 6 croise l'arête 38 de la gorge 24 obturant ainsi
la liaison entre chambre de remontée 7 et circuit moyenne pression 3.
Peu après l'arête 58 déterminant une extrémité de la chambre 13 découvre
le canal 57 et crée alors une liaison entre circuit haute pression 4 et chambre de
remontée 7. La résultante des forces appliquées au piston de frappe I s'inverse et
celui-ci amorce sa course de remontée.
Le cycle de fonctionnement continue comme décrit précédemment.
Les figures 11 et 12 représentent une variante du dispositif hydraulique
décrit aux figures 9 et 10. Dans cette configuration le canal 5 n'est plus
constamment relié à la chambre 12 mais à une gorge 61 ménagée dans le corps de
I'appareil. Cette gorge 61 est positionnée de manière à ce que l'arête 62 du
distributeur 6 qui délimite une extrémité de la chambre 12 la découvre lors du
mouvement de descente du distributeur et l'obture lors de son mouvement de
montée. Ainsi, la circulation d'huile à travers le canal 5 vers le circuit retour ne
s'effectue plus que lors du mouvement de montée du piston de frappe 1
(distributeur 6 en position basse), lors de la descente du piston 1 (distributeur 6 en
position haute), la quantité d'huile sous pression restituée par l'accumulateur 11
est entièrement transférée vers la chambre motrice 3, le rendement global de
l'appareil est ainsi amélioré.
,~
