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Appareil bydraullque ik wuvmmt alternatif',., 1
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La présente invention concerne un appareil bydytmIiqtK nouvment alternatif (tu genre comprenant on piston à double effet et UA c7l1ndr., entre lesquels un moUYCUII1t alternatif relatif est
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produit par des variations, eau.'.. par un* distribution., dans la
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relation entre 1 * pressions b.CIrau.l1que,.;tJDs deux chmbresp qui agissent r8.peet1yuent sur les face opposées du piéton'.
Les deux cnattbres dont les pressions agissent sur Xes face* opposée* du piston A uoune effet sont appelées ci-après les onxmbywa de travail et on supposera que le piston go déplace en ou- vment alternatif dans le cylindre quoique évidemment, le piston poop rait aUG 180'0118 et le cylindre pourrait se déplacer en muv ent,
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alternatif ou dans certains cas, le piston et le cylindre pourrai ** déplacer tous deux en mouvement alternatif.
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Pans une tome d'appareil hydraulique à mouvoteot alterna- tif du genre spécifié, la.
distribution comprend un piston-valve
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hydraulique à va-et-vient, susceptible de raccorder les de ohsmbres de travail al temat1".1Atnt au refoulement *$une pompe constituent la source de pression hydraulique et de raccorder celle de* deux chambres de travail qui à un moment quelconque n'est pas raccordés
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au refoulement ae la pompe a un passage d'évacuation, le déplacement du piaton.v,
lvr à la fin go chaque course du Piston de l'appareil étant effectué par du liquide nous pression débité par une lumière qui est démasquée par le piston de l'appareil à la fin as sa course de manière A venir en communication aveo cette chambre de travail qui est à ce moment sous la pression hydraulique
La présente invention a pour but de procurer une forme d'appareil hydraulique à mouvement alternatif du genre spécifié qui offre certains avantages sur les appareils proposée mentionnés plus
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haut, en particulier lorsqu'ils sont appliquet a des outils 6 per- cussion tels que des perforatrices de roche et des appareils anal 0.., gués.
Un appareil hydraulique à mouvement alternatif suivant l'invention comprend un piston a double effet monté dans un cylindre
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i1VjO lequel il forme des chambres de travail de section utile 41ft'. rente, les faces opposées du piston étant respectivement soumises
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aux pressions hydrauliques aans les chambres de travail, une poape ou une autre source de liquide sous pression (c1-²pr.
appelée 'la source de pression hydraulique11) , un accumulateur hydraulique, de préférence du type à matelas de cu, la chambre de liquide de l'accumulateur étant raccordée directement à la chambre de travail de petite section et étant raccordée par l'intermédiaire d'une valve de retenue ou analogue à la source de pression hydraulique, et une distribution susceptible de raccorder la chambre de travail de grande
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section alternativement 4 la source de pression hydraulique et à un
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passage d'évacuation.
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Ainsi, la charge et la décharge de l'accumulateur 10 protd- sent avec le déplacement au piston respectassent contre l'actif de la pression hydraulique dans la chambre de travail de petite sec- tion et Boue l'influence de cette pression.
Habituellement, la source de pression hydraulique est
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une pompe entraînée constamment* t, suivant une autre particularité de 1* invention , un autre accumulateur hydraulique (de préférence également du type à matelas de gaz) est prévu et oomaunique directe- ment avec le refoulement ae la pompe en un point situe entre la pompe et la distribution, près ae l'appareil, Cet autre accumulateur permet de maintenir le débit de 1& pompe approximativement constant à la valeur moyenne requise pour faire fonctionner le piston de l'appareil.
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En variante, une valve de ddcoapression peut être prévue entre le passage de refoulement de la pompe et le. distribution, en un point '
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proche de cette dernière, pour permettre au liquide débité par 1*-,, pompe en excès de la consommation de liquide par le piston et le
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cylindre ae l'appareil, autre renvoyé au réservoir par le passage d'évacuation.
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Vans une forme de réalisation préférée de l'inventent applicable à un appareil à mouvement alternatif pour outil . perçus* !
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sion, les deux chambres de travail sont annulaires, la paroi circon- 1'érentille intérieure ae la chambre de travail annulaire de grande section étant formée par une tige de piston qui peut ainsi agir sur un outil à percussion et qui est de plus petit diamètre que la tige de piston ou organe analogue formant la paroi circonférentielle intérieure de la chambre de travail annulaire ae petite section.@
Dans une variante suivant l'invention, l'équipage piston cylindre comprend un cylindre principal,
un piston principal compo?- !
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tant une partie as grand uiametre susceptible de coulisser en mouve- ment alternatif amans .e cylindre principal et une partie de petit diamètre ou tige traversant un joint approximativement étanche au fluide dans une extrémité au cylinare principal et coulissant aans
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ce dernier, cette extrémité formant la chambre de travail de grand section, un équipage piston-cylindre auxiliaire formant la chambre de travail de petite section dont une des deux parties a mouvement alternatif est solidaire au piston principal et coaxiale à celui-ci, tanais que l'autre partie est solidaire au cylindre principal et coaxiale à ce dernier,
l'alésage au cylindre auxiliaire qui N'ouvre dans l'extrémité du cylindre principal éloignée de la chambre de travail de grande section étant raccordé a la chambre de liquide de l'accumulateur hydraulique qui est également raccordée par une valve de retenue ou l'équivalent a la source de pression Hydraulique tandis que l'extrémité au cylindre principal éloignée de la chambre de travail de grande section est raccordée à un passage d'évacuation par une valve ae retenue.
Vans une réalisation de cette variante, le cylindre du dispositif à piston et cylindre auxiliaire est forme par un alésage cylindrique ménagé dans la partie de grana diamètre du piston prin'- cipal triais que le piston de l'équipage piston-cylindre auxiliaire est fixé à l'extrémité au cylindre principal adjacente à la partie de grand diamètre l'alésage cylindrique de l'équipage piston-cylindre auxiliaire étant raccorda à l'accumulateur hydraulique précité par un alésage ménagé Clans le piston de l'équipage piston-cylindre auxiliaire, De plus, dans la réalisation qui précède, suivant une autre particularité de l'invention,
le passage par lequel la chambre de travail de l'équipage piston-cylindre auxiliaire.est raccordée à la chambre à pression appropriée de la distribution, en substance à la fin de la course du piston principal dans le sens dans lequel il se déplace sous l'action de la pression rognant dans cette chambre, comprend une partie passant par le cylindre principal et peut donc être coupé de toute communication avec cette chambre de pression pendant la partie précédant ce leplacement et pendant la partie :
correspondante du déplacement au piston principal dans le sens inverse en des points adjacents a chaque extraité de cette partie du passa- ge, c'est-à-dire par suite de la position de son extrémité extérieure
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par rapport au cylindre principal et par suite de la position de son extrémité intérieure par rapport au piston auxiliaire.
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En tout tau, suivant une autre particularité de l'inven- tion, un dispositif peut être prévu par lequel, lorsque l'appareil à mouvement alternatif ne fonctionne pas, du liquide peut *-'échapper
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à un débit volu#'trjque peu élevé, de l'accumulateur qui communique avec la chambre an travail de petite section, par exemple en agen- çant la valve de retenue correspondante de manière A permettre un passage du liquide à un faible débit volumétriques Ainsi cet
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accumulateur peut ne décharger ou en substance se décharger de lui-même automatiquement lorsque l'appareil ne fonctionne pas pendant une période substantielle quelconque, ce qui évite tout risque lorsqu'on démonte une partie quelconque de l'appareil,
par exemple
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alors que des quantités notables cta liquide sous pression sont em- magasinées dans l'accumulateur.
La distribution a de préférence la forme d'un piston- valve actionne hydrauliquement et deux réalisations suivant l'inven-
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tion comprenant cette distribution sont représentées schéma tiquement à titre d'exompla aux dessins annexés, dans lesquels! la YJ4. 1 est une vue schématique, prinelpalment en cou- pe, d'une construction suivant l'invention, le piston-valve occupant une de ses positions limites;
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la kïgo 2 est une coupe montrant le piston-valve de la construction représentée sur la Fla- 1 dans son autre position 11- mitai la '1g , est une vue semblable à la ;'1g- 1 n'un* varian- te de l'invention avec le piston de l'appareil dans une position licite;
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la Fig. 4 est une coupe montrant le piston de l'appareil de la Ylgo 3 aans son autre position limite;
et,
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la Fie- 5 est une vue fragmentaire d'une variante des passées de distribution et d'évacuation de liquide.
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Dans la construction représentée sur les igs. 1 et 2, il
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l'appareil comprend un cylindre 1 dans lequel un piston 2 comprenant
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deux baguée séparées par une gorge annulaire 3 se déplace In mouve- ment alternatif, une saillie cylindrique 4 partant d'une face du piston et traversant un presse-étoupe 5 monté dans l'extrémité adja-
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cente du cylinart le et une seconde saillie 6, ayant la forme d'une tige de piston,
partant de l'autre face du piston et traversant un pre..étouP8 7 dans l'autre extrémité du cylindre il de sorte qtune chambre de travail 8 de petite section est formée à une extré- mité du cylindre 1 et une chambre do travail 9 de grande section est formée à l'autre extrémité du cylindre z.
La chambre de liquide 11 d'un accumulateur hydraulique lia du type à zatelais de gaz communique librement par un passage ,U avec la chambre de travail t3t le piston de l'aoQumu1ateur étant indiqué en 12. La chambre de travail 9 communique par un passage d'entrée et de sortie combiné 13 avec une lumière 14 dent un cylindre
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de distribution 15 contenant un piston-valve de distribution compre- nant aeux bagues lu et 17 séparées par une gorge amnimlalre 3.8. Une lumière d'admission 19 et aeux lumières d'écPP8aent 20, 20a sont également formées dans la cylindre de distribution 15* Une pompe 21 entraîné* continuellement est prévue pour
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fournir du liquide à l'appareil, cette pompe aspirant du liquide d'un réservoir 22 et le déchargeant dans une conduite de distribution 23.
La conduite de distribution 23 est raccordée par une valve de retenue 24 à la chambre ae liquide 11 de l'accumulateur 11a et est
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directement raccordée à la lumière d'adat..l00 19 tandis que les lumières d'échappement 2G1, 20a sont raccordées au réservoir 22 par un passage d'évacuation z25. Une soupape de sûreté gaz est prévue près de la pompe pour éviter toute détérioration en cas de blocage* Les longueurs des conduites 23 et 25 sont importantes compar4es aux autres conduites et sont, pour cette raison, indiquées en traits pointillés.
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La chambre de liquide 2 de l'accumulateur 2oa, 6al8et
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du type à **t Us de &as, située entre la pompe 21 et la lumière 4*ad))ti sion 19 c08un1<u8 égalisent avec la exulte de distribu- tien 2" 5'V1' v Me$ oaaxtbres as liquide 27 28 Mat donc femmes 1".P'o" '1"-tl'A aux extrémités du cylindre de 41.u-1buUou 15 et ces chambre oouW\1q,uct respectivement *vioc des lwaières 29 et. 30 w<hMt<< dus 1* cylladro 1 Qui est "a18eat pourvu d'un lu.a1'"e' 31 communiquant par une conduite 4",.aC\1AUoa. 32 et 14% conduit* 23 avec la réservoir Dos al6..,.. cylindriques 33, 34 dans lesquels sont logis des pistous 358 30 ont ménagés respectivement dans les extr6- j(dt<ïx du p1.wn....,,û'fo de distribution et sont fixés aux extrémités
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du cylindre de distribution, ces pistons et cylindres formant des
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équipais p1stonoy11nar.
de retenu*. Le cylindre 34 communique par un passage 37 "1'OC la gorge 18 taudis que le cylindre 33 communique avec une lumière 38 Piônas06. dans la périphérie du piston-valve, Ina valve de retenue 24 est formée de manière à permettre eu liquide de s'échapper l'Intact de l'aocu#ulateur lia de aorte f4u*# tandis que pendant le fonctionnement, la valve sort effective.
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ment de valve de retenu** pendant des périodes où -appareil ne
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fonctionne pas, l'accumulateur 11& ne décharge de lui -môme. Par exem- plet le siège de la valve de retenue peut comporter une petite rai-
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Dure permettant cette fuite de liquide limitée.
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L'appareil fonctionne de la façon 1m1Tt,U:t,.
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On supposera que les parties position repré-
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tentée sur la ki .
Ip à savoir celle qu'elles occupent à l'extré- S
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mité de la course du piston 2 vers la gauche, et la conduite de refoulement 23 de la pompe' 21 est raccordée par la lumière 19, la gorge 18, la lumière 14 et le passage 13 à la chambre de travail 9
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de grande section, tandis que la chambre de travail 8 out À son volume maximum et que la pression dans la chambre de liquide 11 de <lit l'accumulateur Ile est approximativement égale à celle qui règne dans la conduite de refoulement 23 de la pompe 21 de sorte que le
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piston 12 de isaccumiatour occupe la position approprié à cette
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pression.
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La ch4"-brù aru travail 9 étant de 'dUO..up'r1iiU'1 la chambre ce travail 81e piston 2 est déplacé par 1. pression "'4.1'¯- lique vers la droit* et, coma* la valve de retenu* z4 mphotut 1* passage d'uno quantité M l1qu.140 supérieure 4 un* quantité très faible de la chambre 11 dans le passage 23, ce 4.,180....t met la liquide sous pression aans la ciwuibr do liquide 11 de lyaco=lat4ar lia de sorte que,, lorsque le piston 2 atteint lu fin ce M course vt-rà la droite, llacuwàuiatuur Ila est ca*rg4 a une pression notable-
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ment supérieurs à colle qui règne dans la, oora4ul t. dl r.toul"l11 t 23 de la pompe 21.
La pression *. laquelle 1$socumlatour 11a est p4nsl on5.l'g peut être moait.1ée et <tétenùn'8 en aoa1t1a:at la suisse de |*s contenue aans la chdiabre as jt<m de 1#aoouaulatour 11., et il est clair que la capacité et les caractéristiques de l'&eoumulttem'' lift, les dimensions et la relation entre les sections des chambres $bot 9, la course au piston 2 et la pression à laquelle l'a pompe 21 débite
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du liquide, doivent être déterminées conformément aux nécessités.
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L'agencement en tout cas est tel qu'aveo le piston-valve de Ci1.tri. bution dans la position représentée sur la it. l, le pi4ton 2 est
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déplacé par la pression dans la chambre 9 fers la droite Jusqu'au point où la bague gauche au piston 2 démasque la lumière 29 et met
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ainsi cette lumière en communication avec la chambre a.e travail 9, On peut voir que la gorge 3 af A et moment, mis la lumière 30 en communication avec la lumière 31 de sorte que, lorsque la lumière 39 vient en communication avec la chambre de travail 9# la chambre de liquide Ci'act1onne#ent 27 du piston-valve de distribution est soumise
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à la pression hydraulique des chambres de travail et la chambre de
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liquide apaetîoiinement 28 est ouverte à l'échappement.
Le pi ton** va de distribution est ainsi déplacé dans sa position i droite, comme le montre la .Ifig.. 2, dans laquelle la gorge 18 communique avec la
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lumière d'échappement 20a, ae sorte que la chambre de travail 9 est mise en communication avec cette lumière. Le piston 2 est donc libre
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de et 4'PC' vers la gauche sous l'Action de 1. pression qui règne dans la chambre de travail gp cette pression 'tant fourni* par l'ac- oWl1u1.ttUt 11** C*1a 'tant, le piston 2 se "'eplaoe rapidement ver la gauche jusqu'à ce que sa bague de droite démasque 1& lUll1..,.. 30# et à ce muent les lumières 29 et 31 communiquant at sorte que le piston-volve as distribution CI.t . nouroau déplacé vers la gauche dans la position rtpréstntét sur la ig. 1$ par la pression b14r&\1li- que de la chambre at travail 8µt le Clo1..t.oCXlllll18DCe.
Luroquw la piston-valve de distribution occupe sa position.
4 Crn1on. représenté* sur la ig, 1, le cylia(tre de retenu* 34 008U'!" . nique par la gorge 18 avec la luaibre 19 et ont par conséquent tout 1. pression brdrauliqu8 4e. chambra de travail qui aa1nt18Dt la Platon-valve dans cette position jusqu#b ce que la cbaabr. d* liquide 4116et4 n Ut 27 Soit 111.., par un aéplactmtnt du piston z ta ca- JIW11 oa tlon &"10 la anuore ao travail 9p à la suite de quoi, au fait que la section de l'lxtr8.1té du piston-valvé- est DOtab1¯ttnt supé- rieur# 4 celle au cylindre de retenu.. 34, le ,1.tol\-"al"...t déplacé veto la aroitê contre l'action de la presslon HgDint dans le 1110- dre 34. Do *la*# lorsque la platon-valys occupe sa position droite r,pl'.,ent48 sur la big. 2$ la lumière 38 ait on conomication avec la lusdèrt 19 et 1* cylindre go retenus 33 est 4ono maintenu sous la pression hydraulique des chambres de travail.
Celui des a eux cylin- d,res de retenu* 3) ou 34 qui. ce sMMrifat n'est pas un oqm=lcat4on avec 1. l<MtH)'<t le coow=ique avec la lumière d"C11aP;D.Dt 20a ou la Imlère d'cti*ppe iBit 20 Usas la con,truot,10D *Od4tlée représenté* sur les yi$w' 3 #t 4# 144 dispositions général es des con<mit<< de rtfouleMnt de la poupe et 4#4740uatlono au réservoir et des aoc\18lUlatew-8 sont ldent4- 4011&" à $*U*ji décrite* *Vtc rérirence à la -vis. 1 et les aimes chi±4, tttz de référença que Sur 14 l'1e. 1 cat été ut4llodo pour les parties cOl'r..poD4Mt.. de 1. li&- 3, qui ..ront. <Mne plus 4801'1 te..
Dans la coastmct4on rtprlstatit sur les ig<. 3 et 4, - outre# l'aJence- utat tt 10 roactlolUlMtlnt M la distribution sont semblable * à ceux
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de 1.. distribution de la rit,, 1 ai sous fenotiMMKMKat rapport avec la variant* au piston selon le '1&', , #% sers n'8D801n.
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brièvement décrit*
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Vans la construction représenté* sur les et 4# lJ6q,ulpa. p1.ton..c111n4r. comprend un cylindre 39 contenant un piston 40 susceptible ae se déplacer en ouvrent alternatif ans et cylindre et comportât trois 1)8'U'. 41, 42 et 45 un contact de glissement &.10 le 011111111" 39, t&n<11. qu'un* $*lui* 44 traverse un alé...,e cylindrique de plus petit 4i<uatty< que les bague& 41# z 43 pour 1'oraer une parti* susceptible 4'aatlOQDtr un outil à per- cussion.
Cet <tn<t N<mt procura *Que une O 8abre de tr&...u1 annulaire 45 dont la pression sollicité le piston 40 vovt la droit., cette chambre de travail étant celle QI grand* sect4oa4 La chambre a* trâ- vail de petite section., cans laquelle la pression sollicite la piston 40 vers la gauche# a la forme d'un &1<M eyliadrique borgne z creusé dans le piston 40 et *au lequel stitend un piston tubulaire 47 formant avec lui un équipage piatoD...cll1n4.r. auxiliaire constituant la chambre de travail de petite section* Une l<mitr<t 4'a4a1al1oa et d'échappement coubluit 48 illaiivre aant la ou brt de travail 45 et correspond au passage 13 a* la oonatruction représentât sur la ig. 1.
La raccordement alterné de la l\&8.1're 44 t la conduit* as retoultm*nt 23 et à la conduit* d#4v&ouatl 23 est effectué par %0 piston-valve de aistribution *ont le tonotlO8D8P8Qt est, ome 1'10'" blee semblable t celui du p1iton-Y&1vl de la tic- 1 et qui ooaprea4 deux bu&,ues 49e 50 séparé** par une gorge 'la qui, du* une peâitia du piston-TûT' représentée sur 1.. 914&. 3, oo# t tnt que avoo Xa OOAG1.. te d'évacuation 25 et dans l'autre position, aonumique are la con- duit* as r.tow....nt 23. Le pluton-valve a* aistributioû peut ètrt déplacé autojxatîqu ent d'un* position à l'autre j)J4rw1."..t wix extréa1t48 des cours* du piston 4U et ê cet effet, les deux Oba8bre.
<16 pression cPacUonne..8At 51 et '2 de la distribution sont racoor- dé#$ aux lumières 33 et 54 *&K$4<t dans la purol au 111M... 39 ami
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laques une lumière d'échappement $5 aoun.4snt'avsa i.a conduite d'évacuation 25 est également fora4a. tiur ra '1 3, les parties sont xeprésentées dans la posi- tion qu'elles occupent quand le piéton 40 sc';
fcsint la fin de sa course vers la droite lorsque, comme le wntre le <K$aHja 1 lumière 53 a juste été raccordée par la chambra do travail 45 à la lumière dead- Mission 48 à un ornent où cette lumière était en communication avec la conduit* de refoulement 23, avec pour résultat que le piston-volve de distribution a été déplacé vers la gauche par la pression régnant
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d<MM '1. chambre de pression d'Mtioonoment 52., la. chambre de pression d'aotioaneaent 51 étant à ce moment raccordé* jîvt la lumuère $4 la gorge entre les bagues 41, 42 et la lumière 55 à la conduite d'éva- cuation 25.
La chambre de travail 45 est par conséquent raccordée par la gorge 51 à la conduite 25 et le piston 40, -est donc déplacé vers la gauche par la pression dans la chambre de travail 46, fournie car
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l'accumulateur Ila, cette pression étant accumulée ju3qu$e une valeur supérieure à la pression de refoulementde la pompe 21 pendant le moment précédant le déplacement du piston 40 vers,la droite, comme dans la construction représentée sur la Fig. 1.
Lorsque le piston 40 atteint 1* extrémité- gauche de sa
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course utile, comme le montre la Ilige 4, la chambre de travail 46 est mise en communication,'par un passage 56 dans le piston 40 qui est démasqué par le piston tubulaire 47, avec la gorge séparant les ba-
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gues 42 et .'43 et par la lumière 54 avec la chambre de pression d'ac- tlonnement 31 du piston-valve de distribution, tandis que l'autre chambre de pression d'actionnement 52 est mise en communication par la lumière 53 et la gorge annulaire entre les bagues 41, 42 avec la lumière 55 et donc avec la conduite de retour 25, avec la résultat que le piston-valve de distribution est déplace dans sa postion a droite,
dans laquelle la lumière 48 est raccordée a la conduite de refoulement 23 et le piston 40 est donc déplacé vers la droite juse
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quel ce que le liquide soit expulsé de la chambre de travail 4t a an.* l'accumulateur 11a et que le cycle soit ainsi remis en marche. Une
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conduite d'échappement 57 contenant une soupape de retenue 58 commu- nique avec l'extrémité de droite du cylindre 39 pour permettre l'ex- pulsion de tout liquide de travail qui a éventuellement tendance à stagner dans l'extrémité de droite du cylindre 39 par suite des fuites qui se produisent par les jeux.
Une autre forme de réalisation est représentée sur la Fig.5. dans laquelle l'accumulateur hydraulique 20a et la soupape de sûreté 2la sont remplacés par une seule soupape de sûreté 20b entre la conduite de refoulement 23 et la conduite de retour 25 à l'extré- mité de la conduite de refoulement adjacente à la distribution.