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Soupape pour perforatrice de roche.
La présente invention a trait aux perforatrices
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de roche et plus particulièrement a. une sropape de distri- bution pour perforatrices actionnée par un fluide.
L'invention vise entre autres une disposition ga- rantissant un fonctionnement rapide et positif de la soupa- pe et la produotion d'une pression importante et énergique de l'organe de percussion sur l'outil proprement dit.
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D'autres particularités de l'invention ressorti- ront de la description détaillée, donnée oi-après, d'un mo- de de réalisation du disposit if objet de l'invention, et des dessina annexés dans lesquels les fig. 1 et 2 sont des coupes longitudinales d'une perforatrice de roche réalisée conformément à l'invention, la soupape étant représentée dans ses positions extrêmes.
Comme le montrent les dessins, la perf oratrice de roche 20 comporte un cylindre 21, alésé de manière à former une chambre 22 dans laquelle peut se déplacer un piston- marteau 23 animé d'un mouvement alternatif. Cette chambre 22 communique avec l'atmosphère par une lumière 24 oomman- dée par le piston 23.
Le piston représenté est du type différentiel et comporte à son extrémité antérieure une tige 25 qui coulis- se à travers une manchette 26 dans l'extrémité antérieure du cylindre, ae manière à produire des percussions sur un outil, non figuré.
L'extrémité postérieure du cylindre 21 comporte un alésage 27 de grand diamètre destiné à recevoir le dis- tributeur 28 qui, dans l'exemple figuré, se compose d'une série de plaques 29, 30, 31 et 32, disposées dans l'ordre indiqué en partant de l'extrémité extérieure de l'alésage 27, la plaque 32, la plus rapprochée de l'intérieur, for- lent en même temps l'obturation de l'extrémité postérieure de la chambre de piston 22.
Les plaques 30 et 31 smt convenablement alésées, de manière à former une ohambre de soupape 33, tandis que la plaque 29 comporte un prolongement 34 qui traverse les plaques 30 et 31 et forma une surface intérieure pour la
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chambre de soupape 33. Cette, .chambre, de forme annulaire, contient une soupape 35 du type à manchon quiassure la distribution du fluide o cmprimé aux extrémités de la oham- bre de piston, en vue d'actionner le piston y contenu.
Le fluide comprimé pénètre dans l'extrémité postérieure de la chambre de piston par un orifice d'admission 36 de la pla- que 32 qui débouche dans l'extrémité antérieure de la cham- bre de scupape; un canal d'admission 37 dans le cylindre 21 et dans le distributeur 28 amène le fluide comprimé de 1' extrémité postérieure de la chambre de soupape 33 jusqu'à l'extrémité antérieure de la chambre de piston.
Le fluide oomprimé utibisé à cet effet est amené à la chambre de soupape 33 par un canal d'admission 38 qui communique avec les extrémités antérieure et postérieure de lachambre de soupape par les oanaux 39 et 40 respective- ment. Le fluide comprimé arrive directement dans le canal
38 à travers un robinet réglable 41 logé dans une tête 42 qui constitue l'extrémité postérieure du carter de la per- foratrice de roche.
Entre ses extrémités, la soupape oomporte une bri- de extérieure 43 dont les faces antérieure et postérieure constituent respectivement les surfaces actives 44 et 45.
Ces surfaces 44 et 45 sont soumises par intermittence à 1' action du fluide comprimé, pour déplacer la soupape. Le fluide agissant sur la surface 44 y est amené par une dé- rivation 46 débouchant dans la chambre de piston 22 En un point situé en avant de la lumière d'échappement 24, tan- dis qu'une autre dérivation 47 partant de la chambre de @ piston 22, depuis un point situé en arrière de la lumière @ d'échappement 24 amène le fluide comprimé sur la surface aotive 45.
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Afin que la pression du fluide envoyé aux surfa- ces actives 44 et 45 puisse être réduite immédiatement après le déplacement de la soupape, les extrémités supérieure et postérieure de la partie de la chambre de soupape qui con- tient la bride 43 comportent des ouvertures 48 qui oommuni- quent avec un oanal d'échappement 49 dans le distributeur, ce canal communiquant lui-même avec l'atmosphère.
Dans le mode de réalisation figuré, lesextrémi- tés antérieure et postérieure de la soupape constituent des surfaces de maintien 50 et 51 sur lesquelles vient agir le fluide comprimé allant du canal d'arrivée 38 aux orifices d'admission pour maintenir la soupape dans ses positions extrèmes. Les surfaces 50 et 51 servent également de siè- ges pour le clapet et coopèrent avec des sièges correspon- dants 52 et 53 prévus sur les plaques 32 et 30, pour limi- ter les déplacements de la soupape et assurer l'étanohéité des extrémités de la chambre de soupape par rapport aux orifices d'admission.
Pour garantir la production d'une peroussion é- nergique par le piston 25 sur l'outil, et la course com- plète du piston dans les deux directions, sans freinage par la compression, le prolongement 34 oomporte des orifi- ces d'échappement antérieur 54 et postérieur 55 communiquent respectivement aveo les orifices d'admission 36 et 37 et débouchant à la périphérie du prolongement 34. Ce dernier comporte par ailleurs un canal d'évacuation 56 qui débou- che à sa périphérie, en un point situé entre les passages 54 et 55, et traverse le pcolongement 34 et la plaque 29 pour atteindre l'atmosphère.
Les passages 54 et 55 sont alternativement mis en communication avec le passage 56
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par une rainure annulaire ..interne 57 de la soupape 35,
Dans le mode de réalisation figuré, le prolonge- ment 34 sert de guidage à la fois pour la soupape et pour une barre 58 qui peut y tourner et sur laquelle coulisse le piston 23, suivant une disposition oonnue. Cette barre comporte la tête habituelle 59 munie de pistons 60 rappe- lés par des ressorts et pouvant pénétrer dans les dents 61 d'une bague à rochet 62 dans la tête 42 de la perforatrice, en vue de produire une rotat ion pasà pasdu piston et de l'outil actionné par celui-ci, suivant un mode opératoire é ga lement connu.
Le fonctionnement du dispositif ainsi décrit est le suivant: La soupape 35 et le piston 23 étant dans leur position de fin de course vers l'arrière, telle que repré- sentée fig. 1, le fluide comprimé arrive à travers le pas- sage 39 sur la surface de maintien 5 0 de la soupape en im- mob ilisant oelle-oi, puis à travers l'ouverture 36 dans 1' extrémité postérieure de la chambre de piston et actionne le piston qui effeotue sa course de travail normale. Lors- que pendant cette course le piston dépasse la lumière d'é- ohappement 24, une partie de l'air emprisonné dans l'extra- mité antérieure de la chambre de piston est chassée à tra- vers le canal 37, le canal 55, la rainure 57 et le canal 56 dans l'atmosphère, au lieu d'être comprimée.
L'air si- tué en avant du piéton oontinue à s'écouler de l'extrémité antérieure du cylindre, jusqu'à ce que la soupape soit à nouveau déplaoée vers l'avant, et seul l'air restant alors dans l'extrémité antérieure de la chambre du piston sera comprimé.
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Le dépècement de la soupape pour l'amener aans sa nouvelle position se produira immédiatement avant que l'extrémité postérieure de la chambre du piston soit mise en communication avec l'atmosphère et fait suite au déga- gement de la dérivation 47 par le piston. Lors du dégage- ment de cette dérivation, le fluide comprimé atteint la surface 45 et agit sur celle-ci,en entrainant la soupape 35 en avant jusqu'au contact du siège 52. Le fluide com- primé arrive ensuite depuis le passage 40 sur la surface de maintien 51, à travers le canal d'admission 37 dans 1' extrémité antérieure de la chambre de piston et assurera en passant sur la surface de maintien 51, l'application é- nergique de la soupape sur le siège 52.
Le fluide comprimé admis dansl'extrémité anté- rieure de la chambre du piston ramène le piston en arriè- re, et après que le piston ait obturé la luière d'échap- pement 24, une partie de l'air contenu dans l'extrémité postérieure de la chambre du piston est évacué à l'atmos- phère à travers le canal d'échappement 54, la rainure 57 de la soupape et le canal 56.
Lorsque le piston revient en arrière, il décou- vre l'orifice de la dérivation 46 et le fluide comprimé atteint alors la surface 44 et chasse à nouveau la sou- pape vers l'arrière, jusque dans une position dans la- quelle la surface de maintien 51 repose sur le siège 53 afin d'obturer l'extrémité postérieure de la chambre de soupape, en terminant ainsi le cycle de fonctionnement.