EP2244859B1 - Dispositif piqueur a air comprime a commande variable - Google Patents

Dispositif piqueur a air comprime a commande variable Download PDF

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EP2244859B1
EP2244859B1 EP09704622A EP09704622A EP2244859B1 EP 2244859 B1 EP2244859 B1 EP 2244859B1 EP 09704622 A EP09704622 A EP 09704622A EP 09704622 A EP09704622 A EP 09704622A EP 2244859 B1 EP2244859 B1 EP 2244859B1
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EP
European Patent Office
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cylinder
channel
piston
channels
fluid
Prior art date
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Application number
EP09704622A
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German (de)
English (en)
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EP2244859A2 (fr
Inventor
Alain Mucig
Patrice Charlat
Julien Liotier
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Sullair Europe SARL
Original Assignee
Sullair Europe SARL
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2244859B1 publication Critical patent/EP2244859B1/fr
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    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/14—Control devices for the reciprocating piston
    • B25D9/16—Valve arrangements therefor
    • B25D9/20—Valve arrangements therefor involving a tubular-type slide valve
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/04—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously of the hammer piston type, i.e. in which the tool bit or anvil is hit by an impulse member
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    • B25D2209/00—Details of portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D2209/005—Details of portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously having a tubular-slide valve, which is coaxial with the piston
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/245—Spatial arrangement of components of the tool relative to each other

Definitions

  • the invention relates to a variable-controlled compressed air puncture device according to the preamble of the first claim.
  • variable control piercing device whose distribution element, adjacent and coaxial with the cylinder, comprises an upper body and a lower ring housing a movable fluid distribution spool, the body being provided with multiple coaxial channels for conveying the fluid. fluid formed in the thickness of its wall. Nevertheless, this arrangement of channels formed in the body, coaxially with it, requires that the channels are of a reduced diameter to preserve the integrity of the body and that they are numerous to convey the desired fluid flow. This therefore requires complex and expensive machining of the distribution element of the piercing device.
  • This document describes a pneumatic and variable-controlled puncture device comprising a cylinder assembly (B) and piston (K) for actuating a piercing element (implicit), and a variable-control (S) distribution part (implicitly).
  • the dispensing portion (S) having a movable sliding spool (S) and fluid dispensing slider, the dispensing portion (S) is housed in the cylinder (B) of the cylinder assembly (B) and piston (K), at its upper part (B) and coaxially with said cylinder, and said upper part of the cylinder (B) comprises two channels (n, F) of conveying the compressed air in sealed communication with the dispensing part (S) via radial channels (a, i, h), one of the conveying channels (F) being more particularly intended for the feeding of the cylinder assembly (B) and piston (K) in connection with the fluid supply section ( figures 1 and 2 ), and the control (f1, f2, f3) of movement of the spool (S) of the dispensing part (S) and the other conveying channel (n) is intended to allow alternatively relief of the piston (K; Figure 1 ) and the escape of the fluid (see Figure 2 )
  • the invention aims to overcome this drawback and proposes a piercing device according to the first compressed air and variable control claim comprising a cylinder and actuator piston assembly of a piercing element, and a variable control distribution portion of the compressed air to said cylinder and piston assembly, the dispensing part comprising an upper body, a lower ring and a movable fluid distribution slide slidably mounted between the body and the ring, characterized in that the dispensing part is housed in the cylinder of the cylinder and piston assembly, at its upper part and coaxially with it, the variable fluid control is housed in the head of the cylinder closing the upper part of the cylinder, being connected to a fluid supply section, and said upper portion of the cylinder has two channels for conveying compressed air in sealed communication with the dispensing portion.
  • radial channels of the outer distribution part and adjacent to the dispensing part one of the delivery channels being more particularly intended to supply the cylinder and piston assembly in connection with the feed section.
  • the variable control part of the fluid, and at the movement control of the spool of the dispensing part and the other conveying channel is intended to alternatively allow the piston to be raised and the fluid to escape at the lower level of the cylinder and piston assembly, said channels having a section with groove shape open to said radial channels of the dispensing portion.
  • Said routing channel is naturally formed outside the dispensing part and advantageously communicates with low play and in a sealed manner with radial channels formed in the body and the ring of the dispensing part.
  • Said routing channel may extend coaxially and adjacent to the dispensing portion, along the length thereof, and be groove-shaped rotated with its opening to said radial channels of the dispensing portion.
  • the section of this groove advantageously half-cylindrical, may be relatively large, thus being able to pass a relatively large fluid flow.
  • this arrangement avoids forming in the body of the distribution portion coaxial channels, difficult to machine and multiple to increase the flow rate of the fluid, requiring only the machining of an internal groove on the wall of the cylinder, in its upper part adjacent to the dispensing part, and the machining of the radial channels in the dispensing part without limiting their section to the thickness of the body, this machining being significantly simplified relative to that of the aforementioned comparable device of the prior art and further not limiting the section of the radial channels of the distribution part.
  • variable fluid control is housed in the head of the cylinder closing the upper part of the cylinder, being connected to the fluid supply section by at least one flexible supply pipe, just below the operating handle of the piercing device, which is attached to said cylinder head.
  • Said upper part of the cylinder advantageously comprises two channels for conveying the compressed air in communication with the dispensing part, coaxial thereto and preferably diametrically opposed relative to the axis of the cylinder and piston assembly, one of the routing channels being more particularly intended for supplying the cylinder and piston assembly, in connection with the supply section and the variable fluid control part, and with the movement control of the part of the drawer and the other channel is intended to allow alternately the relief of the piston -and the escape of the fluid at the lower level of the cylinder and piston assembly.
  • the ring of the distribution part advantageously comprises at least one radial exhaust channel connected to a radial channel opening out from the upper part of the cylinder, able to be opened or closed by the movable spool and allowing the opening of the escapement of the fluid at the raising of the piston. It further comprises at least one open drawer lift control channel in the lower position of the piston connected to a control channel of the cylinder opening therein above the piston in the down position.
  • the body of the distribution part advantageously comprises at least one radial exhaust channel, in a suitable position thereon to be opened or closed by the movable spool and to allow the opening communication towards said relief channel of the piston to the downward movement of the latter without compressing the fluid at the bottom of the cylinder.
  • the piercing device may comprise a small radial channel formed at the upper part of the body, said boot of the drawer control, allowing since stopping the piercing device directed upwards to push the movable drawer to the piercing element, and to establish the pressure in the cylinder, at the command, to start the movement of the piston.
  • the piercing device according to the invention can operate at high pressure of compressed air (7 bars for example) or at low pressure (less than 2 bars) by increasing the sections of the channels to obtain a similar service effect, or between both.
  • the piercing device 1 essentially comprises a cylinder-piston assembly 5 for actuating a lower piercing element 7, a distribution part 9 for the compressed air (at 7 bar) and an upper head 11 for closing the cylinder. 13 of the cylinder-piston assembly 5.
  • the dispensing part 9 has a cylindrical shape that is coaxial with the cylinder 13, comprising a cylindrical upper body 15 and a lower ring 17 that is sealed (by interlocking) to the body 15, and a movable cylindrical spool 19 mounted sliding with low play and in a leaktight manner. , on a short stroke (about 1 cm), between the body 15 and the ring 17.
  • the upper head 11 is provided with an upper D-shaped operating handle 21 of the piercing device.
  • the handle 21 comprises a trigger 23 for controlling the piercing device 1, able to be pressed in a variable manner by the operator to allow variable control of the piercing device 1.
  • This trigger 23 in operating position opens more or less a valve 25 for supplying compressed air to the device, which is movably mounted in the head 11 relative to a valve seat 27 of a fluid supply section 29 connected by a flexible hose 31 laterally to the head 11.
  • the dispensing part 9 is housed in the upper part 33 of the cylinder 13 close to the upper head 11 carrying the operating handle.
  • the ring 17 and the body 15 being substantially of the same external diameter as the cylinder 13, the upper part 33 of the latter is slightly enlarged with a recess 35 relative to the body of the cylinder 13, a diameter greater than that of the body of cylinder 13 to contain the dispensing portion 9.
  • This upper portion 33 is provided with two longitudinal channels coaxial with the cylinder 13, 37, 39, diametrically opposed and extending along the length thereof.
  • These channels 37, 39 ( Fig. 7 ) have a half-cylindrical section (groove-shaped) open on the body 15 and the ring 17 of the dispensing part.
  • the upper channel 37 (above the axis of the cylinder in the drawing) is connected to an upper longitudinal channel 41 extending in the thickness of the cylinder body 13 and along its length to the bottom of the latter.
  • This channel 41 is said relief channel of the piston 3 allowing it to return to the upper portion 33 of the cylinder when it reached the bottom 43 of the cylinder. It also allows, as previously mentioned, the escape of the air under the piston 3 in the stroke of the piston towards the bottom 43 of the cylinder, via two radial outlets or radial channels 45 provided in the body 15 and suitably opened by the movable drawer 19.
  • the other longitudinal channel 39 of the upper part 33 of the cylinder or lower longitudinal channel 39 is connected mainly to a radial channel 47 of the body for supplying compressed air to the cylinder, to a small radial channel 49 of the body for the control of the movement of the slide 19 and other radial auxiliary channels of the body 15 specified thereafter.
  • the ring 17 and the body 15 each comprise two radial exhaust holes or channels 51, 45 and in communication with corresponding radial through-holes of the cylinder 13.
  • the exhaust holes 51 of the ring are open at the raising of the piston 3 and simultaneously that of the drawer 19 to decompress the upper chamber 53 of the cylinder (above the piston).
  • the exhaust holes 45 of the body 15 allow the descent of the piston 3, conversely, the decompression of the lower chamber 55 of the cylinder (below the piston) via said relief channel 41 in communication therewith , while the drawer 19 is lowered and closes the exhaust holes 51 of the ring 17.
  • the operation of the piercing device 1 according to the invention is now described. It depends on the movement of the movable slide 19 which controls the circulation of the fluid. This displacement is related to certain surfaces of the slide in contact with the fluid, which will participate in combination with the displacement of the slide. These surfaces correspond respectively to the lower edge surface S1 of the slide, to an upper shoulder surface S2 of a drawer control chamber 57, delimited between the body 15 and the slide 19 and in communication with a control channel 59 longitudinal of the ring (itself in communication with a longitudinal channel 60 of the cylinder) and said radial control channel 49 of the body, and an upper edge surface S3 of the slide 19.
  • the fluid arrives from this channel in the cylinder chamber through an annular groove 61 formed in the body 15, which facilitates its routing.
  • the fluid pressure is applied to said surfaces S1, S2 and S3 and as S1 + S2> S3, the slide 19 initiates an upward movement.
  • the drawer 19 goes back ( Fig. 2 ) and disengages the escape holes 51 from the ring 17, thus losing the control pressure on S1 and S3 on the slide, but the pressure on the surface S2 is kept by the control channel 49 of the ring 17 and thus the drawer 19 continues to go up to the upper stop.
  • the feed groove 61 is then closed ( Fig. 3 ) by the slide 19, which opens a channel 62, 63 of the body by a substantially central peripheral groove 65 and communicates the fluid to the relief channel 41.
  • the piston of the cylinder 3 rises and the air of the upper chamber 53 s evacuated through the open holes 51 of the ring 17.
  • the drawer 19 having come down again ( Fig. 6 ) the upper chamber 53 is supplied with compressed air by the feed channel 47 and the piston 3 descends for a strike on the piercing element 7. It releases the exhaust holes 45 of the body 15 and the relief channel 41 is then in communication with these exhaust holes 45, which allows the piston 3 to descend without compressing the lower chamber 55 of the cylinder ( Fig. 6 ), then we return to the operating cycle of the figure 1 , piston 3 at the bottom and drawer 19 at the bottom.

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Description

  • L'invention concerne un dispositif piqueur à air comprimé à commande variable selon le préambule de la première revendication.
  • On connaît un dispositif piqueur à commande variable dont l'élément de distribution, adjacent et coaxial au cylindre, comporte un corps supérieur et une bague inférieure logeant un tiroir mobile de distribution de fluide, le corps étant pourvu de multiples canaux coaxiaux d'acheminement du fluide formés dans l'épaisseur de sa paroi. Néanmoins, cette disposition de canaux formés dans le corps, coaxialement à celui-ci, nécessite que les canaux soient d'un diamètre réduit pour préserver l'intégrité du corps et qu'ils soient nombreux pour acheminer le débit de fluide souhaité. Ceci nécessite par conséquent un usinage complexe et coûteux de l'élément de distribution du dispositif piqueur.
  • Cela vaut aussi pour CH 227 392 A . Ce document décrit un dispositif piqueur à air comprimé et à commande variable comportant un ensemble cylindre (B) et piston (K) d'actionnement d'un élément piqueur (implicite), et une partie de distribution (S) à commande variable (implicite) de l'air comprimé audit ensemble cylindre (B) et piston (K), la partie de distribution (S) comportant un tiroir mobile (S) et coulissant de distribution de fluide, la partie de distribution (S) est logée dans le cylindre (B) de l'ensemble cylindre (B) et piston (K), à sa partie supérieure (B) et coaxialement à ledit cylindre, et ladite partie supérieure du cylindre (B) comporte deux canaux (n, F) d'acheminement de l'air comprimé en communication étanche avec la partie de distribution (S) par des canaux radiaux (a, i, h), l'un des canaux d'acheminement (F) étant plus particulièrement destiné à l'alimentation de l'ensemble cylindre (B) et piston (K) en liaison avec la section d'alimentation du fluide (figures 1 et 2), et à la commande (f1, f2, f3) de mouvement du tiroir (S) de la partie de distribution (S) et l'autre canal d'acheminement (n) est destiné à permettre alternativement relève du piston (K; Figure 1) et l'échappement du fluide (voir Figure 2) au niveau inférieur de l'ensemble cylindre (B) et piston (K).
  • L'invention vise à remédier à cet inconvénient et propose un dispositif piqueur selon la première revendication à air comprimé et à commande variable comportant un ensemble cylindre et piston d'actionnement d'un élément piqueur, et une partie de distribution à commande variable de l'air comprimé audit ensemble cylindre et piston, la partie de distribution comportant un corps supérieur, une bague inférieure et un tiroir mobile de distribution de fluide monté coulissant entre le corps et la bague, caractérisé en ce que la partie de distribution est logée dans le cylindre de l'ensemble cylindre et piston, à sa partie supérieure et coaxialement à celui-ci, la commande variable du fluide est logée dans la tête du cylindre fermant la partie supérieure du cylindre, étant raccordée à une section d'alimentation du fluide, et ladite partie supérieure du cylindre comporte deux canaux d'acheminement de l'air comprimé en communication étanche avec la partie de distribution par des canaux radiaux de la partie de distribution extérieurs et adjacents à la partie de distribution, l'un des canaux d'acheminement étant plus particulièrement destiné à l'alimentation de l'ensemble cylindre et piston en liaison avec la section d'alimentation et la partie de commande variable du fluide, et à la commande de mouvement du tiroir de la partie de distribution et l'autre canal d'acheminement est destiné à permettre alternativement la relève du piston et l'échappement du fluide au niveau inférieur de l'ensemble cylindre et piston, lesdits canaux ayant une section à forme de rainure ouverte vers lesdits canaux radiaux de la partie de distribution.
  • Ledit canal d'acheminement est naturellement formé à l'extérieur de la partie de distribution et communique avantageusement à faible jeu et de façon étanche avec des canaux radiaux formés dans le corps et la bague de la partie de distribution.
  • Ledit canal d'acheminement peut s'étendre coaxialement et de façon adjacente à la partie de distribution, sur la longueur de celle-ci, et être à forme de rainure tournée avec son ouverture vers lesdits canaux radiaux de la partie de distribution.
  • La section de cette rainure, avantageusement demi-cylindrique, peut être relativement importante, étant ainsi apte à laisser passer un débit de fluide relativement important.
  • On conçoit que cette disposition selon l'invention évite de former dans le corps de la partie distribution des canaux coaxiaux, difficiles à usiner et multiples pour augmenter le débit de passage du fluide, nécessitant uniquement l'usinage d'une rainure interne sur la paroi du cylindre, dans sa partie supérieure adjacente à la partie de distribution, et l'usinage des canaux radiaux dans la partie de distribution sans limitation de leur section à l'épaisseur du corps, cet usinage étant notablement simplifié relativement à celui du dispositif comparable précité de l'art antérieur et en outre ne limitant pas la section des canaux radiaux de la partie de distribution.
  • La commande variable du fluide est logée dans la tête du cylindre fermant la partie supérieure du cylindre, étant raccordée à la section d'alimentation du fluide par au moins un tuyau flexible d'alimentation, juste sous la poignée de manoeuvre du dispositif piqueur, laquelle est fixée à ladite tête de cylindre.
  • Ladite partie supérieure du cylindre comporte avantageusement deux canaux d'acheminement de l'air comprimé en communication avec la partie de distribution, coaxiaux à celle-ci et de préférence diamétralement opposés relativement à l'axe de l'ensemble cylindre et piston, l'un des canaux d'acheminement étant plus particulièrement destiné à l'alimentation de l'ensemble cylindre et piston, en liaison avec la section d'alimentation et la partie de commande variable du fluide, et à la commande de mouvement du tiroir de la partie de distribution et l'autre canal d'acheminement est destiné à permettre alternativement la relève du piston -et l'échappement du fluide au niveau inférieur de l'ensemble cylindre et piston.
  • La bague de la partie distribution comporte avantageusement au moins un canal radial d'échappement relié à un canal radial débouchant de la partie supérieure du cylindre, apte à être ouvert ou fermé par le tiroir mobile et permettant l'ouverture de l'échappement du fluide à la remontée du piston. Elle comporte en outre au moins un canal de commande de levée du tiroir ouvert en position basse du piston relié à un canal de commande du cylindre débouchant dans celui-ci au-dessus du piston en position basse.
  • Le corps de la partie distribution comporte avantageusement au moins un canal radial d'échappement, en position adéquate sur celui-ci pour être ouvert ou fermé par le tiroir mobile et permettre à l'ouverture la communication vers ledit canal de relève du piston à l'actionnement vers le bas de ce dernier sans comprimer le fluide à la partie inférieure du cylindre.
  • En outre, le dispositif piqueur peut comporter un petit canal radial formé à la partie supérieure du corps, dit d'amorçage de la commande du tiroir, permettant depuis l'arrêt du dispositif piqueur dirigé vers le haut de repousser le tiroir mobile vers l'élément piqueur, et d'établir la pression dans le cylindre, à la commande, pour démarrer le mouvement du piston.
  • Naturellement, le dispositif piqueur selon l'invention peut fonctionner en haute pression d'air comprimé (7 bars par exemple) ou en basse pression (inférieure à 2 bars) en augmentant les sections des canaux pour obtenir un effet de service analogue, ou entre les deux.
  • L'invention est expliquée ci-après plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation décrit en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • les figures 1 à 6 montrent selon des vues en coupe axiale schématiques les diverses phases de fonctionnement du - dispositif piqueur selon l'invention et
    • La figure 7 est une vue en perspective et en coupe de la partie de distribution du dispositif piqueur.
  • En référence aux dessins, la description des divers éléments du dispositif piqueur 1 selon l'invention apparaîtra au fur et à mesure des phases du cycle de mouvement du piston de l'ensemble cylindre-piston 5 du dispositif piqueur 1, dans lesquelles ils sont mis en jeu.
  • Le dispositif piqueur 1 selon l'invention comporte essentiellement un ensemble cylindre-piston 5 d'actionnement d'un élément piqueur inférieur 7, une partie de distribution 9 de l'air comprimé (à 7 bars) et une tête supérieure 11 fermant le cylindre 13 de l'ensemble cylindre-piston 5.
  • La partie de distribution 9 est de conformation cylindrique coaxiale au cylindre 13, comportant un corps supérieur cylindrique 15 et une bague inférieure 17 fixée étanche (par emboîtement) au corps 15, et un tiroir cylindrique mobile 19 monté coulissant à faible jeu et de façon étanche, sur une faible course (environ 1 cm), entre le corps 15 et la bague 17.
  • La tête supérieure 11 est pourvue d'une poignée de manoeuvre supérieure 21 à forme de D du dispositif piqueur. La poignée 21 comprend une gâchette 23 de commande du dispositif piqueur 1, apte à être pressée de façon variable par l'opérateur pour permettre une commande variable du dispositif piqueur 1. Cette gâchette 23 en position de service ouvre plus ou moins une soupape 25 d'alimentation en air comprimé du dispositif, laquelle est montée mobile dans la tête 11 relativement à un siège de soupape 27 d'une section 29 d'alimentation en fluide raccordée par un tuyau flexible 31 latéralement à la tête 11.
  • La partie de distribution 9 est logée dans la partie supérieure 33 du cylindre 13 proche de la tête supérieure 11 portant la poignée de manoeuvre. La bague 17 et le corps 15 étant sensiblement de même diamètre externe que celui du cylindre 13, la partie supérieure 33 de ce dernier est légèrement élargie avec un décrochement 35 relativement au corps du cylindre 13, d'un diamètre supérieur à celui du corps de cylindre 13, pour contenir la partie de distribution 9.
  • Cette partie supérieure 33 est pourvue de deux canaux longitudinaux coaxiaux au cylindre 13, 37, 39, diamétralement opposés et s'étendant sur la longueur de celle-ci. Ces canaux 37, 39 (fig. 7) ont une section demi-cylindrique (à forme de rainure) ouverte sur le corps 15 et la bague 17 de la partie de distribution.
  • Le canal supérieur 37 (au-dessus de l'axe du cylindre sur le dessin) est relié à un canal longitudinal supérieur 41 s'étendant dans l'épaisseur du corps de cylindre 13 et sur sa longueur jusqu'au fond de ce dernier. Ce canal 41 est dit canal de relève du piston 3 permettant à celui-ci de revenir vers la partie supérieure 33 du cylindre lorsqu'il est arrivé au fond 43 du cylindre. Il permet également comme mentionné précédemment l'échappement de l'air sous le piston 3 dans la course du piston vers le fond 43 du cylindre, par l'intermédiaire de deux canaux ou trous radiaux débouchants d'échappement 45 prévus dans le corps 15 et convenablement ouverts par le tiroir mobile 19.
  • L'autre canal longitudinal 39 de la partie supérieure 33 du cylindre ou canal longitudinal inférieur 39 est relié principalement à un canal radial 47 du corps pour l'alimentation en air comprimé du cylindre, à un petit canal radial 49 du corps pour la commande de mouvement du tiroir 19 et à d'autres canaux auxiliaires radiaux du corps 15 précisés par la suite.
  • La bague 17 et le corps 15 comportent chacun deux trous ou canaux d'échappement radiaux 51, 45 et en communication avec des trous traversants radiaux correspondants du cylindre 13. Les trous d'échappement 51 de la bague sont ouverts à la remontée du piston 3 et à celle simultanément du tiroir 19 pour décompresser la chambre supérieure 53 du cylindre (au-dessus du piston). Les trous d'échappement 45 du corps 15 permettent à la descente du piston 3, inversement, la décompression de la chambre inférieure 55 du cylindre (au-dessous du piston) par l'intermédiaire dudit canal de relève 41 en communication avec ceux-ci, tandis que le tiroir 19 est descendu et ferme les trous d'échappement 51 de la bague 17.
  • Le fonctionnement du dispositif piqueur 1 selon l'invention est à présent décrit. Il dépend du déplacement du tiroir mobile 19 qui pilote la circulation du fluide. Ce déplacement est lié à certaines surfaces du tiroir en contact avec le fluide, lesquelles vont participer en combinaison au déplacement du tiroir. Ces surfaces correspondent respectivement à la surface de bord inférieur S1 du tiroir, à une surface d'épaulement supérieure S2 d'une chambre 57 de commande du tiroir, délimitée entre le corps 15 et le tiroir 19 et en communication avec un canal 59 de commande longitudinal de la bague (lui-même en communication avec un canal longitudinal 60 du cylindre) et ledit canal radial 49 de commande du corps, et une surface de bord supérieure S3 du tiroir 19.
  • Ce fonctionnement est décrit en référence à un ensemble d'étapes précisé ci-dessous.
  • Supposons dans un premier temps un arrêt du dispositif piqueur 1, piston 3 en bas et tiroir 19 en bas, amenés vers le bas par gravité tandis que l'élément piqueur 7 est en bas.
  • L'opérateur appuie sur la gâchette de commande 23 (fig. 1), l'air comprimé arrive dans la chambre supérieure 53 du cylindre par ledit canal radial 47 d'alimentation de corps. Le fluide arrive de ce canal dans la chambre de cylindre par une rainure annulaire 61 formée dans le corps 15, ce qui facilite son acheminement. La pression du fluide s'applique sur lesdites surfaces S1, S2 et S3 et comme S1+S2>S3, le tiroir 19 amorce un déplacement vers le haut.
  • Le tiroir 19 remonte (fig. 2) et dégage les trous d'échappement 51 de la bague 17, on perd ainsi la pression de commande sur S1 et S3 sur le tiroir, mais on garde la pression sur la surface S2 par le canal de commande 49 de la bague 17 et donc le tiroir 19 continue à remonter jusqu'en butée supérieure. La rainure d'alimentation 61 est alors fermée (fig. 3) par le tiroir 19, lequel ouvre un canal de relève 62, 63 du corps par une rainure périphérique 65 sensiblement centrale et communique le fluide au canal de relève 41. Le piston du cylindre 3 remonte et l'air de la chambre supérieure 53 s'évacue par les trous ouverts 51 de la bague 17.
  • Lorsque le piston 3 arrive au niveau supérieur (fig. 4), il se forme un matelas d'air comprimé supérieur (de pression largement supérieure à la pression d'alimentation sur S2), lequel s'applique sur S3 et repousse le tiroir 19 en descente (fig. 5).
  • Le tiroir 19 étant redescendu (fig. 6) la chambre supérieure 53 est alimentée en air comprimé par le canal d'alimentation 47 et le piston 3 redescend pour une frappe sur l'élément piqueur 7. Il dégage les trous d'échappement 45 du corps 15 et le canal de relève 41 est alors en communication avec ces trous d'échappement 45, ce qui permet au piston 3 de redescendre sans comprimer la chambre inférieure 55 du cylindre (fig. 6), puis on revient dans le cycle de fonctionnement de la figure 1, piston 3 en bas et tiroir 19 en bas.
  • Par ailleurs, dans le cas où le dispositif piqueur 1 est utilisé dirigé vers le haut, le tiroir 19 et le piston 3 tomberont à l'arrêt par gravité vers la tête 11 du cylindre. Dans ce cas, il est prévu au moins un petit canal radial 67 dit d'amorçage de la commande du tiroir à la partie supérieure du corps 15, lequel permet à la pression d'alimentation, lorsque la gâchette de commande 23 est activée, de s'appliquer sur la surface S3 et d'autre part sur S2. Comme S2<S3, le tiroir 19 est repoussé vers l'élément piqueur 7, ce qui amorce le cycle de mouvement du piston 3 comme représenté aux figures 4 à 6 et 1 à 3.
  • Ce qui précède montre la simplification de la partie de distribution des dispositifs piqueurs à air comprimé et à commande variable selon l'invention, laquelle nécessite, en outre, par l'augmentation des tolérances des usinages relativement à ceux du dispositif piqueur conventionnel, une lubrification réduite, voire nulle, avec une longévité de service plus importante.

Claims (12)

  1. Dispositif piqueur (1) à air comprimé et à commande variable comportant un ensemble cylindre et piston (5) d'àctionnement d'un élément piqueur (7), et une partie de distribution (9) à commande variable (23, 25) de l'air comprimé audit ensemble cylindre et piston (5), la partie de distribution (9) comportant un corps supérieur (15), une bague inférieure (17) et un tiroir mobile (19) de distribution de fluide monté coulissant entre le corps (15) et la bague (17), caractérisé en ce que la partie de distribution (9) est logée dans le cylindre (13) de l'ensemble cylindre et piston (5), à sa partie supérieure (33) et coaxialement à celui-ci, la commande variable (23, 25) du fluide est logée dans la tête (11) du cylindre fermant la partie supérieure (33) du cylindre, étant raccordée à une section d'alimentation (29) du fluide, et ladite partie supérieure (33) du cylindre comporte deux canaux (37, 39) d'acheminement de l'air comprimé en communication étanche avec la partie de distribution (9) par des canaux radiaux de la partie de distribution (9), lesquels canaux (37, 39) d'acheminement sont extérieurs et adjacents à la partie de distribution (9), l'un des canaux d'acheminement (39) étant plus particulièrement destiné à l'alimentation de l'ensemble cylindre et piston (5) en liaison avec la section d'alimentation (29) et la partie de commande variable (23, 25) du fluide, et à la commande de mouvement du tiroir (19) de la partie de distribution (9) et l'autre canal d'acheminement (37) est destiné à permettre alternativement la relève (62, 63, 41) du piston (3) et l'échappement du fluide (41, 45) au niveau inférieur de l'ensemble cylindre et piston (5), lesdits canaux (37, 39) ayant une section à forme de rainure ouverte vers lesdits canaux radiaux de la partie de distribution.
  2. Dispositif piqueur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits canaux d'acheminement (37, 39) sont formés à l'extérieur de la partie de distribution (9) et communiquent à faible jeu et de façon étanche avec des canaux radiaux formés dans le corps (15) et la bague (17) de la partie de distribution (9).
  3. Dispositif piqueur (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits canaux d'acheminement (37, 39) s'étendent coaxialement et de façon adjacente à la partie de distribution (9), sur la longueur de celle-ci, et sont à forme de rainure tournée avec son ouverture vers lesdits canaux radiaux de la partie de distribution (9).
  4. Dispositif piqueur (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section de ladite rainure, de préférence demi-cylindrique, peut être relativement importante, étant ainsi apte à laisser passer un débit de fluide relativement important.
  5. Dispositif piqueur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la commande variable (23, 25) du fluide est logée dans la tête (11) du cylindre fermant la partie supérieure (33) du cylindre, étant raccordée à une section d'alimentation (29) du fluide par au moins un tuyau flexible d'alimentation (31), juste sous une poignée de manoeuvre (21) du dispositif piqueur, laquelle est fixée à la tête (11) de cylindre.
  6. Dispositif piqueur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague (17) de la partie distribution (9) comporte au moins un canal radial d'échappement (51) relié à un canal radial débouchant de la partie supérieure (33) du cylindre, apte à être ouvert ou fermé par le tiroir mobile (19) et permettant l'ouverture de l'échappement du fluide à la remontée du piston (3).
  7. Dispositif piqueur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague (17) comporte en outre au moins un canal de commande (59) de levée du tiroir (19) ouvert en position basse du piston (3) et relié à un canal de commande (60) du cylindre débouchant dans celui-ci au-dessus du piston (3) en position basse.
  8. Dispositif piqueur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (15) de la partie distribution (9) comporte au moins un canal radial d'échappement (45), en position adéquate sur celui-ci pour être ouvert ou fermé par le tiroir mobile (19) et permettre à l'ouverture la communication vers un canal de relève (41) du piston à l'actionnement vers le bas de ce dernier sans comprimer le fluide à la partie inférieure (55) du cylindre (13).
  9. Dispositif piqueur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un petit canal radial (67) formé à la partie supérieure du corps (15), dit d'amorçage de la commande du tiroir (19), permettant depuis l'arrêt du dispositif piqueur (1) dirigé vers le haut de repousser le tiroir mobile (19) vers l'élément piqueur (7), et d'établir la pression dans le cylindre (13), à la commande, pour démarrer le mouvement du piston (3).
  10. Dispositif piqueur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est apte à fonctionner à haute pression d'air (7 bars par exemple) ou en basse pression (inférieure à 2 bars) ou entre les deux.
  11. Dispositif piqueur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal supérieur (37) est relié à un canal longitudinal supérieur (41) s'étendant dans l'épaisseur du corps de cylindre (13) et sur sa longueur jusqu'au fond de ce dernier, ce canal (41), dit canal de relève du piston (3) permettant à celui-ci de revenir vers la partie supérieure (33) du cylindre lorsqu'il est arrivé au fond (43) du cylindre et permettant également l'échappement de l'air sous le piston (3) dans la course du piston vers le fond (43) du cylindre, par l'intermédiaire de deux canaux ou trous radiaux débouchants d'échappement (45) prévus dans le corps (15) et convenablement ouverts par le tiroir mobile (19).
  12. Dispositif piqueur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal longitudinal (39) de la partie supérieure (33) est reliée à un canal radial (47) du corps pour l'alimentation en air comprimé du cylindre, à un petit canal radial (49) du corps pour la commande de mouvement du tiroir (19) et à d'autres canaux auxiliaires radiaux du corps (15).
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