<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
SUPPORT 'AUTO-REGLABLE ,POUR 'MAR'.J}EAUX' :PNEUMA'l1IQUES.
On appelle des supports auto-réglables des dispositifs mécaniques destinés à soutenir les marteaux pneumatiques pendant leur travail de perfo- ration; ces supports remplacent presque totalement les efforts musculaires des ouvriers par un effort mécanique utile réglable obtenu à partir d'un piston sur lequel agit l'air comprimé.
Le bon fonctionnement du support auto-réglable dépend, dans une mesure importante., de la facilité avec laquelle il est possible de régler et de graduer l'effort que celui-ci doit exercer et de la stabilité avec laquelle ledit effort peut être maintenu, particulièrement quand la pres- sion de l'air comprimé qui alimente le support varieo
Dans le support auto-réglable., objet de la présente invention, il est possible de régler, d'une façon très simple, une fois pour toutes, l'effort exercé indépendamment des causes accidentelles de perturbations.
On élimine ainsi les inconvénients qui ont constitué jusqu'à. présent un obstacle à une large diffusion et ont rendu illusoire l'utili- sation de.tels supportso
L'esprit général de l'invention peut être facilement compris à l'examen du dessin annexé sur lequel on a représenté, à titre d'exemple seulement, quelques modes de réalisationo
La figo 1 représente, en coupe, un premier mode de réalisation;
La figo 2 est un diagramme explicatif concernant un second mo- de de réalisation représenté en section sur la fige 3 ;
La figo 4 est un diagramme représentant les efforts en fonction des longueurs concernant le même mode de réalisation;
les fige- 5 et 5' représentent, en coupe axiale et en plan, un
<Desc/Clms Page number 2>
détail d'un troisième mode de réalisation; la fig. 6 représente un quatrième mode de réalisation; la figo 7 est un diagramme des efforts dans le cas du mode de réalisation des figso 5 et 5'; la figo 8 enfin est un diagramme des efforts dans le cas du mode de réalisation de la fig. 60
En se référant d'abord à la figo 1, le nombre de référence 1 représente le 'cylindre du support auto-réglable destiné à s'appuyer sur le terrain par sa partie inférieure 2 ayant la forme d'une pointe;
à l'in- térieur de ce cylindre peut se déplacer un piston 3 monté sur la tige creuse 4 qui porter par l'intermédiaire de sa partie supérieure 5, le mar- %eau pneumatique
La chambre inférieure 6 du cylindre est en communication, à travers la tige creuse 4. avec la chambre 7 qui., au moyen d'un trou 8 de faible diamètre (diamètre à déterminer expérimentalement d'après la pra- tique),reçoit l'air comprimé provenant' de la tuyauterie d'alimentation 15.
La chambre 7 est en communication avec l'atmosphère libre par la soupape 9. à siège sphérique ou conique, et les conduites 10 et 120
La soupape 9 s'ouvrent vers l'extérieur de la chambre 7 est chargée par un ressort 11 dont on peut modifier l'effort en réglant au moyen du bouton de commande 13, la position de la vis 14, qui agit par son extrémité sur le ressort'lui-même.
Le fonctionnement du support auto-réglable est le suivant
L'air comprimé arrivant par la conduite 15 à une pression su- périeure à celle qui est exigée pour que le support auto-réglable exerce par le piston 3 un certain effort prédéterminé, s'écoule à travers le pe- tit trou 8 dans la- chambre 7, et de cette chambre dans la chambre infé- rieure du cylindre 6 par la tige creuse 4o La pression à l'intérieur du cylindre continuera à croître, si l'on suppose que l'orifice 8 a une sec- tion suffisante pour compenser la perte du piston 3, jusqu'à ce que l'ef- fort exercé par la pression de l'air sur la soupape 9 soit égal à l'ef- fort direct en- sens contraire et exercé sur la soupape 9 par le ressort llo ..
A partir de cet instant, la pression croissant à l'intérieur de la chambre 7 et par suite à l'intérieur de la chambre inférieure du cylindre 6, la soupape 9 s'écartera de son siège, laissant sortir l'air par 10 .et 12.
Etant donné que, par construction, la section de la soupape 9 est relativement grande par rapport à la section de l'orifice 8, un fai- ble déplacement de la soupape 9 suffit pour déterminer une grande varia- tion de pression à l'intérieur du support auto-réglableo
Considérant d'autre part que le ressort 11 est choisi pour a- voir une constante élastique élevée., pour de faibles déplacements de la soupape 9, l'effort 'exercé par le ressort 11 sur celle-ci peut être con- sidéré comme pratiquement constant, ce qui équivaut à maintenir constante la pression à l'intérieur du support auto-réglable et par suite l'effort qu'il exerce.
La soupape 9 agit comme une soupape de sûreté habituelle qui maintient constante la pression à l'intérieur d'un récipiento
On voit facilement que -la pression à l'intérieur du support auto-réglable est pratiquement indépendante de la pression supérieure exis- tant dans la conduite d'arrivée d'air comprimé et par suite des variations qui ont une influence si nuisible sur les supports auto-réglables habi- tuelso
<Desc/Clms Page number 3>
Le réglage de la pression de l'air à l'intérieur du support, et par suite celui des efforts exercés par celui-ci, se font très facilement en tournant le bouton 13 qui., en agissant sur la vis 14, fait varier l'ef- fort exercé par le ressort,11 sur la soupape 90
Dans le mode de réalisation de la fig.
l, l'effort exercé par le support auto-réglable pour que le marteau pneumatique soit maintenu en équilibre doit varier continuellement en fonction de l'inclinaison du sup- port et de façon que la projection sur la ,verticale de la force exercée par le support soit constamment égale au pourcentage du'poids supporté par le support lui-mêmeo
Il en résulte que, théoriquement à tout moment et pratiquement à des intervalles de temps très courts, l'effort exercé par le support doit être réglée
Les modes de réalisation des figso 2 et 3 éliminent le fasti- dieux réglage continu, ce dernier se maintenant en auto-équilibre pendant toute la durée du travailo
Sur la figo 2, on a représenté, d'une façon schématique,
un sup- port auto-réglable et les forces auxquelles il est soumis pour expliquer le dispositif qui rend possible le réglage automatique de 1-'effort. Le support auto-réglable est représenté par le segment AB9 A étant le point d'appui du support sur la surface du sol et B l'extrémité du support en laquelle on suppose concentré le poids P du marteau pneumatique à soutenir.
Soit GBD la direction de perforation, ce qui équivaut à supposer que le point B, durant la perforation, se déplace sur la ligne droite GD vers Do La ligne droite AC est verticaleo
Si l'on élève sur la verticale par B, à l'échelle convenable, un segment BE représentant la charge P et si l'on trace par E la parallèle ED à AB, on aura décomposé la charge BE en deux forces équipollentes : BD suivant la direction de perforation, DE suivant l'axe du support.
Si l'on considère maintenant que les deux triangles ABC et EDB sont semblables comme ayant leurs côtés homologues parallèles, et que CA et BE sont constants par hypo- thèse, même lorsque la perforation a lieu et que AB s'allonge, il en résulte que, pour toutes conditions de travail, on a la relation :
EMI3.1
c'est à dire que l'effort DE agissant sur le support auto-réglable, ou mieux l'effort que le support exerce sur le marteau pour que soit satisfaite la condition d'équilibre, est proportionnel à la longueur DA du support.
De ce qui précède il résulte qu'un support auto-réglable qui exerce un effort pro- portionnel à sa longueur, s'il est en équilibre pour une de ses positions ar- bitraires et pour une direction prédéterminée de perforation, sera toujours en équilibre en toute autre position et par suite de quelque façon qu'ait lieu la perforation suivant la direction prédéterminéeo
La fig.
3 illustre un mode de réalisation pratique dans lequel le nombre de référence 1 représente le cylindre externe du support auto-ré- glable, 2 la pointe d'appui sur le scl, 3 le piston qui coulisse solidaire de la tige creuse 4 organisée pour porter par son extrémité 5 le marteau perforateur, le nombre de référence 6 représente la chambre du cylindre dans laquelle se trouve l'air sous pression agissant sur le piston 3 et le nombre de référence 7 représente une chambre en communication, à travers la tige creuse 4, avec la chambre 6, en communication, à travers l'orifi- ce 8 de faible diamètre, avec la conduite d'arrivée 15 de l'air comprimée et enfin en communication à travers la soupape 9 s'ouvrant vers l'extérieur de la chambre 7 et la conduite 10, avec l'atmosphère.
La soupape 9 est as- sociée, au moyen d'un crochet 16, à un ressort 11 travaillant à la trac- tion, dont l'autre extrémité est engagée dans un crochet 17 solidaire du fond du cylindre 1. Le ressort 11 a une caractéristique élastique telle que
<Desc/Clms Page number 4>
l'effert exercé par lui sur la soupape 9 soit proportionnel à la longueur du support auto-réglable. Ceci équivaut à prendre un effort initial, le support étant complètement rentrés (à savoir ayant une longueur L1) égal à une certaine valeur FI et tel que pour une longueur générique L (voir fig.4),on ait
EMI4.1
Le fonctionnement du support auto-réglable est le suivant :
L'air comprimée arrivant par la conduite 15, pénètre à travers le petit trou 8, dans le cylindre 6 et augmente la pression qui y règne, jusqu'à ce que cette pression fasse équilibre sur la soupape 9 à l'effort du ressort 11.
La pression à l'intérieur du support auto-réglable augmentant encore, la soupape 9 s'ouvre jusqu'au rétablissement de l'équilibre; en d'autres termes, la pression à l'intérieur du cylindre 6 se stabilise à une valeur proportionnelle à l'effort exercé par le ressort 11. Etant don- né que, par hypothèse, l'effort du ressort 11 est proportionnel à la lon- gueur du support auto-réglable, la pression de l'air comprimé à l'intérieur du support ou l'effort exercé par ce support est proportionnel à sa lon- gueuro
Un support auto-réglable, comme celui représenté sur la figo 3, n'est toutefois en équilibre que pour une certaine combinaison de la char- ge P et de l'inclinaison de la direction de perforation.
Pour réaliser un support auto-réglable d'utilisation universel- le, il est nécessaire de pouvoir faire varier le coefficient de proportion- nalité entre la longueur du support et la charge agissant suivant son axe.
On peut obtenir ce résultat en faisant agir sur la soupape 9 une fraction réglable de la charge du ressort 11, ce qui permet de réaliser un réglage du coefficient précité de proportionnalitéo
Les figso 5 et 5' illustrentg en section passant par l'axe de la manivelle et en une section passant par l'axe du ressort., un mode de réalisation du dispositif organisé pour faire varier le coefficient de pro- portionnalité précitée Sur ces figures, le nombre de référence 4 représen- te la tige creuse habituelle qui porte le piston à son extrémité et 11 repré- sente le ressort, comme sur la figo 3, l'extrémité de la tige 4 portant un pivot 24 de manivelle qui fait saillie avec son bouton 25 de manivelle à l'intérieur de la chambre 7. tandis qu'il porte à l'extérieur un bouton 180 Le pivot 24 tourne,
à frottement doux, dans le palier correspondant 19 ré- alisant l'étanchéité de la chambre 7 par rapport à l'extérieuro
Sur le bouton 25 de manivelle sont montés deux tirants 20 qui portent à leur extrémité le pivot 21 sur lequel sont aussi montés le ti- rant 22 qui agit sur la soupape 9 et le tirant 23 dont l'extrémité est atta- quée par le ressort 11 par l'intermédiaire du pivot 26.
On doit noter que, par construction., la distance entre les axes des deux pivots 24 et 21 est égale au rayon de la courbe parcourue par le bouton 25 de manivelle par rapport à l'axe du pivot 24 et que la longueur du tirant 22 est telle que, la soupape 9 étant fermée, elle fasse coïncider l'axe du pivot 21 avec l'axe du pivot 24.
[alpha] et ss sont respectivement les angles formés par l'axe du ti- rant 22 et l'axe du tirant 20 avec la direction de l'effort exercé par le ressort 11, direction concrétisée par une ligne droite passant par 21 (Figo 5').De condition expresse, quand le pivot 24 tourne autour de son propre axe., l'angle ss variemais la position de l'axe du pivot 21 ne change pas et la position du tirant 22 et de la soupape 9 reste inchangéeo L'effort exercé par le ressort 11 donne lieu à deux forces dirigées, respectivement, suivant la direction du tirant 20 et du tirant 22 agissant sur la soupape 9. La fig. 7 explique la variation des efforts.
Sur cette figure, FG repré-
<Desc/Clms Page number 5>
sente l'effort exercé par le ressort 11, FH, porté par une demi-droite passant par F formant avec FG 19angle [alpha] , représente l'effort appli- qué à la soupape 9 et HG, porté par une demi-droite passant par G et formant l'angle ss avec GF, représente l'effort appliqué au levier 200
Une rotation du bouton de commande 18 ou bien du pivot 24 détermine une variation de ss ou bien de FH.
En effet, si ss devient ss , 9 l'effort FH devient FH';si au contraire devient h l'effort devient FH".
A toutes les positions du bouton de commande 18, ou à toutes les valeurs de @ , 9 correspond donc un effort appliqué sur la soupape 9 qui est dans un certain rapport fixe avec l'effort exercé par le res- sort 11.
Le fonctionnement du dispositif des figso 5 et 5' correspond, en tous points;,, à celui de la figo 39 en ce qui concerne l'effort exercé par le support auto-réglable en relation avec l'effort agissant par l'in- termédiaire du tirant 22 sur la soupape 9.
L'unique différence consiste dans le fait que maintenant effort est aussi proportionnel à celui exer- cé par le ressort 11, mais avec un coefficient de proportionnalité variant en fonction de )
Au commencement de la perforation, il suffit donc de faire tour- ner le bouton 18 jusqu'à atteindre la condition d'équilibre parce que cel- le-ci se maintiendra automatiquement durant la perforation tant que l'ef- fort exercé par le ressort 11 est, comme expliqué précédemment, proportion- nel à la longueur du support et donc aussi tant que l'effort exercé par le support est proportionnel à ladite longueur.
On a représenté sur la fig. 6 un autre mode de réalisation du support auto-réglable,, dans lequel le support est constitué par un cylin- dre 1, un piston 3 placé à l'intérieur de 1, et un second piston 27 pla- cé à l'intérieur de 3, forment un système de pistons montés télescopique- mento En outrele ressort est constitué par deux éléments 28 et 29 asso- ciés par l'intermédiaire d'une plaque 30 de butée qui, quand le ressort 28 s' allonge9 vient s'appuyer, à un certain momentcontre la butée fixe 31 solidaire du cylindre 1. Ceci se produit exactement lorsque le grand piston 3 est en fin de course et que le petit piston 27 commence à sor- tir.
Les pistons étant complètement rentrés la longueur AB du sup- port est égale à L1; le grand piston étant complètement dehors, ladite longueur est égale à L3.
Les caractéristiques élastiques des ressorts 28 et 29 sont tel- les que (voir fige 8) pour L1 L L2, l'effort Q exercé par le res- sort 28 soit proportionnel à L; dans de telles conditions}) les spires du ressort 29 sont complètement jointives et ce ressort n'agit paso En ou- tre la plaque 30 n'est pas encore arrivée contre la butée 31.
Pour L = L2, la plaque 30 repose contre la butée 31 et le res- sort 29 entre en fonctionnement; ce ressorte ayant eu ses spires serrées préventivement, donne lieu au départ à un effort Q'2 > Q2.
On a représentée par # 1 et # 2 respectivement les aires du grand et du petit piston; on suppose que Q'2 # 1 Q2 avec la condition # 2 que, entre L2 et L3,Q soit toujours proportionnel à Lo
Si l'on suppose satisfaire les conditions susmentionnées et le support auto-réglable placé en.équilibre au commencement de la perforation quand le grand piston sort, il se maintiendra en équilibre pour toute autre position, y compris celle dans laquelle le petit piston est sorti.
En effet, qùand le grand piston 3 commence à sortir, on se trouve dans les conditions identiques à celles représentées sur les figs. 2 et 4; quand le piston 3 est complètement sorti et que le piston 27 doit commencer à sortir, la pla-
<Desc/Clms Page number 6>
que 30 heurte la butée 31 et la pression dans le support auto-réglable augmente brusquement dans le rapport Ç- l, ou bien l'effort exercé par #2 le support reste inchangé et continue à croître linéairement. comme ce- la est représenté sur la figo 8.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
'SELF-ADJUSTING SUPPORT, FOR' MAR '. J} WATER: PNEUMA'l1IQUES.
Self-adjusting supports are called mechanical devices intended to support pneumatic hammers during their perforation work; these supports almost completely replace the muscular efforts of the workers by an adjustable useful mechanical force obtained from a piston on which the compressed air acts.
The correct functioning of the self-adjusting support depends, to a large extent., On the ease with which it is possible to adjust and scale the force that it must exert and on the stability with which said force can be maintained, particularly when the pressure of the compressed air supplying the support varies
In the self-adjusting support, object of the present invention, it is possible to adjust, in a very simple way, once and for all, the force exerted independently of the accidental causes of disturbances.
This eliminates the drawbacks that have constituted up to. present an obstacle to wide dissemination and have made the use of such support illusory.
The general spirit of the invention can be easily understood by examining the appended drawing in which there are shown, by way of example only, some embodiments.
Figo 1 shows, in section, a first embodiment;
FIG. 2 is an explanatory diagram relating to a second embodiment shown in section on FIG. 3;
FIG. 4 is a diagram representing the forces as a function of the lengths relating to the same embodiment;
figs 5 and 5 'represent, in axial section and in plan, a
<Desc / Clms Page number 2>
detail of a third embodiment; fig. 6 shows a fourth embodiment; FIG. 7 is a diagram of the forces in the case of the embodiment of FIGS. 5 and 5 '; FIG. 8 finally is a diagram of the forces in the case of the embodiment of FIG. 60
Referring first to Fig. 1, the reference number 1 represents the cylinder of the self-adjusting support intended to rest on the ground by its lower part 2 having the shape of a point;
inside this cylinder can move a piston 3 mounted on the hollow rod 4 which carries, through its upper part 5, the pneumatic water mar-%
The lower chamber 6 of the cylinder is in communication, through the hollow rod 4, with the chamber 7 which, by means of a hole 8 of small diameter (diameter to be determined experimentally from practice), receives the 'compressed air from' supply piping 15.
The chamber 7 is in communication with the free atmosphere through the valve 9.with a spherical or conical seat, and the pipes 10 and 120
The valve 9 opens outwards from the chamber 7 is loaded by a spring 11, the force of which can be modified by adjusting by means of the control knob 13, the position of the screw 14, which acts by its end on the spring itself.
The operation of the self-adjusting support is as follows
The compressed air arriving through line 15 at a pressure higher than that required for the self-adjusting support to exert by piston 3 a certain predetermined force, flows through small hole 8 in the tube. - chamber 7, and from this chamber in the lower chamber of cylinder 6 by the hollow rod 4o The pressure inside the cylinder will continue to increase, if it is assumed that the orifice 8 has a sufficient section to compensate for the loss of piston 3, until the force exerted by the air pressure on valve 9 is equal to the direct force in the opposite direction and exerted on valve 9 by the spring llo ..
From this moment, the increasing pressure inside the chamber 7 and consequently inside the lower chamber of the cylinder 6, the valve 9 will move away from its seat, letting the air out by 10. and 12.
Since, by construction, the cross section of the valve 9 is relatively large compared to the cross section of the orifice 8, a small displacement of the valve 9 is sufficient to determine a large pressure variation therein. of the self-adjusting support
Considering on the other hand that the spring 11 is chosen to have a high elastic constant., For small displacements of the valve 9, the force exerted by the spring 11 thereon can be considered as practically constant, which is equivalent to maintaining constant the pressure inside the self-adjusting support and consequently the force which it exerts.
Valve 9 acts as a usual safety valve which keeps the pressure inside a container constant.
It is easy to see that the pressure inside the self-adjusting support is practically independent of the upper pressure existing in the compressed air supply line and as a result of the variations which have such a detrimental influence on the supports. customary self-adjusting
<Desc / Clms Page number 3>
The adjustment of the air pressure inside the support, and consequently that of the forces exerted by the latter, are made very easily by turning the knob 13 which., By acting on the screw 14, varies the 'force exerted by the spring, 11 on the valve 90
In the embodiment of FIG.
l, the force exerted by the self-adjusting support so that the pneumatic hammer is kept in balance must vary continuously according to the inclination of the support and so that the projection on the vertical of the force exerted by the support is constantly equal to the percentage of the weight supported by the support itself
It follows that, theoretically at any time and practically at very short time intervals, the force exerted by the support must be regulated
The embodiments of figs 2 and 3 eliminate the tedious continuous adjustment, the latter remaining in self-equilibrium throughout the working time.
In figo 2, there is shown, in a schematic way,
a self-adjusting support and the forces to which it is subjected to explain the device which makes possible the automatic adjustment of the force. The self-adjusting support is represented by the segment AB9 A being the fulcrum of the support on the ground surface and B the end of the support in which it is assumed that the weight P of the pneumatic hammer to be supported is concentrated.
Let GBD be the direction of perforation, which is equivalent to supposing that point B, during perforation, moves on the straight line GD towards Do The straight line AC is vertical.
If we raise on the vertical by B, to the appropriate scale, a segment BE representing the load P and if we trace by E the parallel ED to AB, we will have decomposed the load BE into two equipollent forces: BD along the direction of perforation, DE along the axis of the support.
If we now consider that the two triangles ABC and EDB are similar as having their homologous sides parallel, and that CA and BE are constant by assumption, even when the perforation takes place and AB elongates, it results that, for all working conditions, we have the relation:
EMI3.1
that is to say that the force DE acting on the self-adjusting support, or better still the force that the support exerts on the hammer so that the equilibrium condition is satisfied, is proportional to the length DA of the support.
From what precedes it follows that a self-adjusting support which exerts a force proportional to its length, if it is in equilibrium for one of its arbitrary positions and for a predetermined direction of perforation, will always be in equilibrium. in any other position and therefore in any way the perforation takes place in the predetermined direction
Fig.
3 illustrates a practical embodiment in which the reference number 1 represents the external cylinder of the self-adjusting support, 2 the bearing point on the scl, 3 the piston which slides integral with the hollow rod 4 organized to support by its end 5 the hammer drill, the reference number 6 represents the cylinder chamber in which the pressurized air acting on the piston 3 is located and the reference number 7 represents a chamber in communication, through the hollow rod 4 , with the chamber 6, in communication, through the orifice 8 of small diameter, with the inlet pipe 15 of the compressed air and finally in communication through the valve 9 opening outwards from chamber 7 and pipe 10, with the atmosphere.
The valve 9 is associated, by means of a hook 16, with a spring 11 working in traction, the other end of which is engaged in a hook 17 integral with the bottom of the cylinder 1. The spring 11 has a elastic characteristic such that
<Desc / Clms Page number 4>
the effect exerted by it on the valve 9 is proportional to the length of the self-adjusting support. This is equivalent to taking an initial effort, the support being completely retracted (namely having a length L1) equal to a certain value FI and such that for a generic length L (see fig. 4), we have
EMI4.1
The operation of the self-adjusting support is as follows:
The compressed air arriving by the pipe 15, enters through the small hole 8, in the cylinder 6 and increases the pressure which prevails there, until this pressure balances on the valve 9 with the force of the spring 11 .
As the pressure inside the self-adjusting support increases further, valve 9 opens until equilibrium is restored; in other words, the pressure inside the cylinder 6 stabilizes at a value proportional to the force exerted by the spring 11. Since, by hypothesis, the force of the spring 11 is proportional to the force. length of the self-adjusting support, the pressure of the compressed air inside the support or the force exerted by this support is proportional to its length
A self-adjusting support, like that shown in Fig. 3, however, is only balanced for a certain combination of the load P and the inclination of the punching direction.
To achieve a self-adjusting support for universal use, it is necessary to be able to vary the proportionality coefficient between the length of the support and the load acting along its axis.
This result can be obtained by causing the valve 9 to act on an adjustable fraction of the load on the spring 11, which makes it possible to adjust the aforementioned coefficient of proportionality.
Figures 5 and 5 'illustrate in section passing through the axis of the crank and in a section passing through the axis of the spring., An embodiment of the device organized to vary the aforementioned coefficient of proportionality. , the reference number 4 represents the usual hollow rod which carries the piston at its end and 11 represents the spring, as in figo 3, the end of the rod 4 carrying a crank pivot 24 which protrudes with its crank button 25 inside the chamber 7. while it carries a button 180 outside The pivot 24 rotates,
with gentle friction, in the corresponding bearing 19 sealing the chamber 7 with respect to the outside
On the crank button 25 are mounted two tie rods 20 which carry at their end the pivot 21 on which are also mounted the tie rod 22 which acts on the valve 9 and the tie rod 23, the end of which is engaged by the spring. 11 via the pivot 26.
It should be noted that, by construction., The distance between the axes of the two pivots 24 and 21 is equal to the radius of the curve traversed by the crank button 25 with respect to the axis of the pivot 24 and that the length of the tie rod 22 is such that, the valve 9 being closed, it makes the axis of the pivot 21 coincide with the axis of the pivot 24.
[alpha] and ss are respectively the angles formed by the axis of the tie rod 22 and the axis of the tie rod 20 with the direction of the force exerted by the spring 11, a direction embodied by a straight line passing through 21 (Figo 5 '). As expressly, when the pivot 24 rotates around its own axis, the angle ss varies, but the position of the axis of the pivot 21 does not change and the position of the tie rod 22 and of the valve 9 remains unchanged. The force exerted by the spring 11 gives rise to two directed forces, respectively, in the direction of the tie rod 20 and of the tie rod 22 acting on the valve 9. FIG. 7 explains the variation of forces.
In this figure, FG represents
<Desc / Clms Page number 5>
feels the force exerted by the spring 11, FH, carried by a half-line passing through F forming with FG 19angle [alpha], represents the force applied to the valve 9 and HG, carried by a half-line passing by G and forming the angle ss with GF, represents the force applied to the lever 200
A rotation of the control button 18 or else of the pivot 24 determines a variation of ss or else of FH.
Indeed, if ss becomes ss, 9 the force FH becomes FH '; if on the contrary becomes h the force becomes FH ".
To all the positions of the control button 18, or to all the values of @, 9 therefore corresponds a force applied to the valve 9 which is in a certain fixed relationship with the force exerted by the spring 11.
The operation of the device of figso 5 and 5 'corresponds, in all points; ,, to that of figo 39 as regards the force exerted by the self-adjusting support in relation to the force acting by the in- via the tie rod 22 on the valve 9.
The only difference consists in the fact that now the force is also proportional to that exerted by the spring 11, but with a coefficient of proportionality varying according to)
At the start of the perforation, it is therefore sufficient to turn the button 18 until the equilibrium condition is reached because this will be maintained automatically during the perforation as long as the force exerted by the spring It is, as explained previously, proportional to the length of the support and therefore also as long as the force exerted by the support is proportional to said length.
There is shown in FIG. 6 another embodiment of the self-adjusting support ,, in which the support is constituted by a cylinder 1, a piston 3 placed inside 1, and a second piston 27 placed inside. 3, form a system of telescopically mounted pistons. In addition, the spring is formed by two elements 28 and 29 associated by means of a stop plate 30 which, when the spring 28 is extended, comes to rest, at a certain moment against the fixed stop 31 integral with the cylinder 1. This happens exactly when the large piston 3 is at the end of its stroke and the small piston 27 begins to come out.
With the pistons fully retracted, the length AB of the support is equal to L1; the large piston being completely out, said length is equal to L3.
The elastic characteristics of springs 28 and 29 are such that (see figure 8) for L1 L L2, the force Q exerted by spring 28 is proportional to L; under such conditions}) the turns of the spring 29 are completely contiguous and this spring does not act. In addition, the plate 30 has not yet arrived against the stop 31.
For L = L2, the plate 30 rests against the stop 31 and the spring 29 comes into operation; this spring having had its turns tightened preventively, gives rise at the start to a force Q'2> Q2.
The areas of the large and small piston are represented by # 1 and # 2 respectively; we assume that Q'2 # 1 Q2 with condition # 2 that, between L2 and L3, Q is always proportional to Lo
Assuming that the aforementioned conditions are met and the self-adjusting support placed in equilibrium at the start of the perforation when the large piston comes out, it will remain in equilibrium for any other position, including that in which the small piston is extended. .
In fact, when the large piston 3 begins to come out, the conditions are identical to those shown in FIGS. 2 and 4; when the piston 3 is fully extended and the piston 27 should start to come out, the
<Desc / Clms Page number 6>
as 30 strikes the stop 31 and the pressure in the self-adjusting support increases sharply in the ratio C- 1, or else the force exerted by # 2 the support remains unchanged and continues to increase linearly. as shown in fig 8.