CH686768A5

CH686768A5 - Pressurised liquid injector for treating wood

Info

Publication number: CH686768A5
Application number: CH02609/95A
Authority: CH
Inventors: André Overney
Original assignee: André Overney
Priority date: 1995-09-15
Filing date: 1995-09-15
Publication date: 1996-06-28
Also published as: EP0863807B1; WO1997010084A1; DE69605323D1; ATE186866T1; EP0863807A1; DE69605323T2

Abstract

A drill bit (5) is engaged in the bore (13a) of a hollow shaft (9) and in the bore of a sealing cone (14) attached to said shaft (9). The rear end is clamped in a central hole (25) of a retaining member (24), which is itself pressed within the clamping means (4) and against a coupling part (3). This mounting allows the drill bit to be driven by the drill and the pressurised liquid to flow through the chamber (20), the radial passages of the shaft (9) and the annular space between the bore (13b) and the bit surface. The liquid thus flows through the thread of the bit, into the sealing cone (14) and into the hole drilled by the bit.

Description

1 1

CH 686 768 A5 CH 686 768 A5

2 2

Description Description

La présente invention a pour objet un appareil d'injection d'un liquide sous pression dans une pièce de bois, selon le préambule de la revendication 1. The present invention relates to an apparatus for injecting a liquid under pressure into a piece of wood, according to the preamble of claim 1.

Des appareils de ce genre sont déjà connus notamment par la publication de la demande de brevet français no 2 590 831, par la publication européenne no 0 187 124, ainsi que par le brevet américain no 4 048 353. Dans chaque cas une perceuse, qui peut être une perceuse à main ou portée par un support mobile, est équipée d'une mèche qui présente un canal selon son axe. Un système de raccordement, généralement placé en avant du mandrin de la perceuse, permet de faire pénétrer et s'écouler un liquide sous pression, par exemple un désinfectant ou un liquide de protection contre les parasites du bois, dans le canal central de la mèche. Ainsi les opérations de forage d'un trou borgne et d'injection du liquide peuvent être effectuées avec le même matériel, sans qu'il soit nécessaire de retirer la mèche pour effectuer l'injection. Apparatuses of this kind are already known in particular by the publication of French patent application No. 2,590,831, by European publication No. 0 187 124, as well as by American patent No. 4,048,353. In each case a drill, which can be a hand drill or carried by a mobile support, is equipped with a drill bit which has a channel along its axis. A connection system, generally placed in front of the drill chuck, allows a pressurized liquid, for example a disinfectant or a protection liquid against wood parasites, to penetrate and flow into the central channel of the drill bit. . Thus the operations of drilling a blind hole and injecting the liquid can be carried out with the same equipment, without it being necessary to remove the drill bit to carry out the injection.

Cependant les appareils connus, permettant d'effectuer ces opérations, ont l'inconvénient de nécessiter des mèches spéciales, pourvues du canal central déjà mentionné. Elles sont de plus conformées dans certains cas avec une forme d'hélice différente des filets usuels des mèches de perçage. Ces mèches sont plus fragiles que les mèches usuelles; du fait de leur conformation spéciales elles doivent être approvisionnées par des canaux commerciaux non usuels, et de ce fait le choix des diamètres et longueurs de mèches les mieux adaptés aux travaux à effectuer est souvent restreint par rapport à ce qu'il pourrait être si des mèches usuelles telles qu'on les trouve normalement dans le commerce pouvaient être utilisées. D'autre part, l'appareil décrit dans le brevet américain no 4 048 353 ne permet pas d'effectuer des perçages obliques par rapport à la surface du bois. Enfin on a aussi constaté qu'avec les appareils connus, mentionnés plus haut, l'étanchéité des canaux d'injection vers l'extérieur n'était pas toujours suffisamment bien assurée lorsque les pressions d'injection étaient très élevées. However, the known apparatuses making it possible to carry out these operations have the drawback of requiring special wicks provided with the central channel already mentioned. They are moreover shaped in certain cases with a shape of helix different from the usual threads of drill bits. These wicks are more fragile than the usual wicks; because of their special conformation they must be supplied by unconventional commercial channels, and therefore the choice of the diameters and lengths of drill bits best suited to the work to be carried out is often limited compared to what it could be if conventional wicks such as are normally found in trade could be used. On the other hand, the apparatus described in US Patent No. 4,048,353 does not allow oblique drilling to be made with respect to the surface of the wood. Finally, it has also been found that with the known devices mentioned above, the sealing of the injection channels to the outside was not always sufficiently well ensured when the injection pressures were very high.

Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un appareil d'injection qui utilise des mèches usuelles et dont l'étanchéité est parfaitement assurée. The object of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing an injection device which uses conventional wicks and the sealing of which is perfectly ensured.

Pour cela l'invention propose un appareil selon la partie caractérisante de la revendication 1. Des formes d'exécution particulières de l'appareil selon l'invention sont définies dans les revendications subordonnées à la revendication 1. For this, the invention provides an apparatus according to the characterizing part of claim 1. Specific embodiments of the apparatus according to the invention are defined in the claims dependent on claim 1.

On va décrire ci-après, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention en se référant au dessin annexé dont: An embodiment of the object of the invention will be described below, by way of example, with reference to the attached drawing, in which:

la fig. 1 est une vue en coupe longitudinale selon l'axe du mandrin de la perceuse illustrant également le dispositif d'alimentation, et les fig. 2 et 3 sont des vues respectivement en élévation et en coupe, à plus grande échelle, d'un exemple de moyen de serrage sous la forme d'une pince élastique. fig. 1 is a view in longitudinal section along the axis of the drill chuck also illustrating the feed device, and FIGS. 2 and 3 are views respectively in elevation and in section, on a larger scale, of an example of a clamping means in the form of an elastic clamp.

On a représenté à la fig. 1 le mandrin 1 d'une perceuse, qui peut être une perceuse portative, à main, ou une perceuse montée sur un support fixe ou mobile, guidée sur ce support par exemple par un système de coulisses. Le manchon d'accouplement 3, engagé sur un téton saillant 2 du mandrin, présente un filetage externe sur lequel se visse une pièce de serrage 4, destinée à serrer et centrer une pince de fixation d'une mèche 5. On reviendra plus loin sur cette pince, non représentée à la fig. 1. There is shown in FIG. 1 the mandrel 1 of a drill, which can be a portable drill, hand, or a drill mounted on a fixed or mobile support, guided on this support for example by a system of slides. The coupling sleeve 3, engaged on a protruding stud 2 of the mandrel, has an external thread on which a clamping piece 4 is screwed, intended to tighten and center a clamp for fixing a drill bit 5. We will come back to this clamp, not shown in FIG. 1.

La pièce de serrage 4 présente une portée intérieure 6, alésée au diamètre d'une portée extérieure de la pièce d'accouplement 3, une partie conique 7 s'étendant en avant de l'alésage 6, et une partie extrême 8 cylindrique, taraudée ou alésée de manière à recevoir l'extrémité arrière d'un arbre creux 9 qui constitue la pièce centrale du dispositif décrit. The clamping part 4 has an internal bearing 6, bored to the diameter of an external bearing of the coupling part 3, a conical part 7 extending in front of the bore 6, and an end part 8 cylindrical, tapped or bored so as to receive the rear end of a hollow shaft 9 which constitutes the central part of the device described.

Cet arbre creux sera de préférence en acier trempé. Il présente entre le filetage qui le relie à la pièce de serrage 4 et un autre filetage 10 situé à son extrémité avant, une portée cylindrique 11 usinée avec précision de manière à recevoir des paliers à roulement 12 schématiquement représentés à la fig. 1. L'alésage de l'arbre creux 9 présente une partie arrière 13a ajustée à glissement par rapport au diamètre de la partie cylindrique de la mèche 5 et une partie antérieure 13b d'un diamètre légèrement plus élevé. Cette partie 13b s'étend jusqu'à l'extrémité de l'arbre 9, qui présente comme on l'a déjà mentionné le filetage 10. This hollow shaft will preferably be made of hardened steel. It has between the thread which connects it to the clamping piece 4 and another thread 10 situated at its front end, a cylindrical surface 11 machined with precision so as to receive rolling bearings 12 schematically represented in FIG. 1. The bore of the hollow shaft 9 has a rear part 13a adjusted to slip relative to the diameter of the cylindrical part of the wick 5 and a front part 13b of a slightly larger diameter. This part 13b extends to the end of the shaft 9, which has, as already mentioned, the thread 10.

Le filetage 10 sert à la fixation d'un cône d'étan-chéité 14, dont le diamètre interne est égal à celui de l'alésage 13a et par conséquent entoure étroitement la mèche 5. La longueur de la pièce 14 peut varier selon les besoins. On peut prévoir pour chaque diamètre de mèche une pluralité de cônes 14 de différentes longueurs. Le cône 14 peut être réalisé en acier, en matière plastique ou en tout autre matière. On choisira cependant de préférence une matière permettant la réalisation d'un cône réutilisable plutôt que jetable après un seul usage. The thread 10 is used for fixing a sealing cone 14, the internal diameter of which is equal to that of the bore 13a and therefore tightly surrounds the wick 5. The length of the part 14 may vary according to the needs. A plurality of cones 14 of different lengths can be provided for each wick diameter. The cone 14 can be made of steel, plastic or any other material. However, it is preferable to choose a material allowing the realization of a reusable cone rather than disposable after a single use.

Le dispositif d'alimentation de l'appareil décrit est complété par le raccord 15 qui se compose de deux disques supports de roulement 16 et d'un manchon intermédiaire 17 engagé sur des parties proéminentes des supports 16. Les disques 16 sont vissés dans le manchon intermédiaire 17 au moyen de vis 18. Un conduit radial 19 relie le manchon 17 une tubulure d'alimentation (non représentée). Il débouche dans une chambre annulaire 20 qui entoure l'arbre 9 à l'emplacement de ses perçages radiaux. Des joints d'étanchéité 21 et 22 sont prévus entre les pièces 16 et 17 d'une part, 16 et 9 d'autre part. The device for supplying the device described is completed by the connector 15 which consists of two bearing support discs 16 and an intermediate sleeve 17 engaged on prominent parts of the supports 16. The discs 16 are screwed into the sleeve intermediate 17 by means of screws 18. A radial duct 19 connects the sleeve 17 to a supply pipe (not shown). It opens into an annular chamber 20 which surrounds the shaft 9 at the location of its radial holes. Seals 21 and 22 are provided between the parts 16 and 17 on the one hand, 16 and 9 on the other hand.

Le grand avantage de l'agencement décrit est qu'il permet d'utiliser, pour l'injection, une mèche standard, dont le diamètre et la longueur de la partie en hélice peuvent être choisis à volonté. Cette mèche est engagée dans le cône d'étanchéité 14 et dans l'arbre creux 9, son extrémité arrière étant fixée au mandrin 1 par la pince représentée aux fig. 2 et 3 ou par tout autre moyen de serrage adéquat. The great advantage of the arrangement described is that it allows the use, for injection, of a standard drill bit, the diameter and length of the helical part of which can be chosen as desired. This drill bit is engaged in the sealing cone 14 and in the hollow shaft 9, its rear end being fixed to the mandrel 1 by the clamp shown in FIGS. 2 and 3 or by any other suitable clamping means.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

2 2

3 3

CH 686 768 A5 CH 686 768 A5

4 4

Cette pince est une pièce 24 de forme générale tronconique dont les dimensions extérieures correspondent aux dimensions internes de la partie tronconique 7 de la pièce de serrage 4. Elle peut présenter trois parties métalliques 25 qui forment les éléments de serrage de la pince. Ces parties sont positionnées de manière à former un passage central 26 d'un diamètre ajusté à celui de la mèche 5. Ces parties métalliques sont maintenues par serrage dans leur position par les pièces intermédiaires 27 réalisées en matière élastique, par exemple un élastomère relativement dur ou comportant des ressorts. Par serrage de la pièce 4 contre la pièce d'accouplement 3, la pièce 24 est comprimée dans l'espace tronconique situé devant l'accouplement 3, ce qui assure l'entraînement de la mèche en rotation, comme le ferait une pince usuelle formée de trois mors (chuck), l'étanchéité de la partie arrière étant assurée par un joint O'ring 23 positionné dans la gorge de la pièce 3. This clamp is a part 24 of generally frustoconical shape whose external dimensions correspond to the internal dimensions of the frustoconical part 7 of the clamping part 4. It can have three metal parts 25 which form the clamping elements of the clamp. These parts are positioned so as to form a central passage 26 with a diameter adjusted to that of the wick 5. These metal parts are held by clamping in their position by the intermediate parts 27 made of elastic material, for example a relatively hard elastomer. or with springs. By clamping the piece 4 against the coupling piece 3, the piece 24 is compressed in the frustoconical space located in front of the coupling 3, which ensures the drive of the drill bit in rotation, as would a conventional clamp formed three jaws (chuck), the sealing of the rear part being ensured by an O'ring seal 23 positioned in the groove of part 3.

Même aux pressions les plus élevées, il n'y a aucun effet de poussée axiale sur la mèche. Le liquide arrive dans la chambre 20 par le conduit 19, s'écoule dans la partie 13b de l'alésage de l'arbre creux 9 par les conduits radiaux de cette pièce, et pénètre dans les canaux hélicoïdaux de l'hélice de la mèche 5. Il est maintenu dans ces canaux par le cône d'étanchéité 14 que l'on fait pénétrer dans le trou sur une distance qui peut varier entre 1 et 10 mm. Il suffit en fait que l'extrémité du cône 14 soit appuyée contre l'entrée du trou foré avec la mèche 5 pour que le liquide pénètre dans le trou et soit pressé dans les pores du bois, le long de ce trou. Even at the highest pressures, there is no axial thrust effect on the wick. The liquid arrives in the chamber 20 through the conduit 19, flows into the part 13b of the bore of the hollow shaft 9 through the radial conduits of this part, and enters the helical channels of the wick propeller. 5. It is held in these channels by the sealing cone 14 which is made to enter the hole over a distance which can vary between 1 and 10 mm. It suffices in fact that the end of the cone 14 is pressed against the entry of the hole drilled with the drill bit 5 so that the liquid enters the hole and is pressed into the pores of the wood, along this hole.

Claims

1. Apparatus for injecting a liquid under pressure into a piece of wood, comprising a drill with a drill bit, and a supply device allowing the liquid to penetrate into the wall of a hole drilled by said drill bit, while the latter is engaged in the hole, characterized in that the feed device comprises, adjusted on the drill bit (5), a hollow shaft (9), one end of which is fixed to the mandrel (1) of the drill, and which carries a fixed connector (15) connected to a liquid supply source, and a sealing cone (14) fixed to the other end of the hollow shaft, this sealing cone being shaped so that its opposite end to the hollow shaft rests on the piece of wood at the entrance of the hole at the time of injection, the liquid passing through channels passing through the hollow shaft, and into the wick's propeller, to reach the wall of the hole.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the hollow shaft is fixed to a clamping part (4) forming part of the drill chuck, and in that a clamp (24) comprising a piece of material elastic engaged on the drill bit and in the clamping piece ensures the fixing of the drill bit to the mandrel.

3 Apparatus according to claim 2, characterized in that the sealing of the rear part is ensured by an O'ring seal (23).

4. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the connector (15) is mounted on the hollow shaft (9) by rolling bearings (12) and comprises an inlet conduit (19) connected to a liquid supply pipe, and an annular chamber (20) surrounding the part of the hollow shaft which is provided with supply passages, this chamber being sealed by annular seals (21, 22).

5. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow shaft and the sealing cone are made of hardened steel.

6. Apparatus according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hollow shaft is made of hardened steel and the sealing cone of plastic.

7. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a set of hollow shafts adapted to different wick diameters and attaching to the same clamping piece, each shaft being provided with its connector, and a multiple set of clamping cones suitable for different drill bit diameters and having different lengths for each diameter.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3