EP3212362B1 - Appareil à percussions - Google Patents

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EP3212362B1
EP3212362B1 EP15804871.0A EP15804871A EP3212362B1 EP 3212362 B1 EP3212362 B1 EP 3212362B1 EP 15804871 A EP15804871 A EP 15804871A EP 3212362 B1 EP3212362 B1 EP 3212362B1
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EP
European Patent Office
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control
chamber
slide
piston
cylinder
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EP15804871.0A
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Jean-Sylvain Comarmond
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Montabert SAS
Original Assignee
Montabert SAS
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    • B25D9/26—Control devices for adjusting the stroke of the piston or the force or frequency of impact thereof
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    • B25D9/14—Control devices for the reciprocating piston
    • B25D9/16—Valve arrangements therefor
    • B25D9/18—Valve arrangements therefor involving a piston-type slide valve
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • 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
    • B25D2209/007—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 not coaxial with the piston

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Description

  • La présente invention concerne un appareil à percussions, et plus particulièrement un appareil hydraulique à percussions.
  • Le document US 2009/0321099 A1 divulgue un appareil à percussions comportant les caractéristiques du préambule de la revendication 1. Le document FR2595972 divulgue un appareil à percussions, comportant :
    • un corps délimitant un cylindre de piston,
    • un piston de frappe monté déplaçable de façon alternative à l'intérieur du cylindre de piston, et agencé pour venir percuter un outil au cours de chaque cycle de fonctionnement de l'appareil à percussions,
    • un distributeur de commande agencé pour commander un mouvement alternatif du piston de frappe à l'intérieur du cylindre de piston alternativement suivant une course de frappe et une course de retour,
    • un dispositif de pilotage agencé pour faire varier la course de frappe du piston de frappe en fonction de la dureté du terrain rencontré par l'outil, le dispositif de pilotage comprenant :
      • un cylindre de pilotage,
      • une pluralité de canaux de pilotage débouchant chacun dans le cylindre de pilotage, chaque canal de pilotage débouchant également dans le cylindre de piston et étant apte à être mis en communication avec un circuit d'alimentation en fluide haute pression pendant au moins une partie du mouvement alternatif du piston de frappe,
      • un canal de commande relié au distributeur de commande et débouchant dans le cylindre de pilotage,
      • un tiroir de pilotage monté mobile dans le cylindre de pilotage entre une pluralité de positions de pilotage dans chacune desquelles le tiroir de pilotage est configuré pour relier fluidiquement le canal de commande avec au moins l'un des canaux de pilotage,
      • une première chambre de pilotage délimitée par le tiroir de pilotage et le cylindre de pilotage, une première face du tiroir de pilotage étant située dans la première chambre de pilotage, et
      • une deuxième chambre de pilotage délimitée par le tiroir de pilotage et le cylindre de pilotage et reliée en permanence à un circuit de retour basse pression, une deuxième face du tiroir de pilotage, opposée à la première face, étant située dans la deuxième chambre de pilotage.
  • Le dispositif de pilotage comprend en outre un organe de régulation de débit, formé par une pompe volumétrique, actionné en synchronisme avec le piston de frappe. L'organe de régulation de débit est conformé pour assurer l'admission, à chaque cycle de fonctionnement de l'appareil à percussions, d'une quantité prédéterminée de fluide dans la première chambre de pilotage.
  • Le dispositif de pilotage comprend également un canal d'évacuation débouchant respectivement dans le cylindre de piston et dans la première chambre de pilotage, le canal d'évacuation étant configuré pour être mis en communication avec le circuit de retour basse pression, via une gorge périphérique prévue sur le piston de frappe et un canal de liaison relié en permanence au circuit de retour basse pression et débouchant dans le cylindre de piston, lorsque le piston de frappe est dans et/ou à proximité d'une position théorique de frappe.
  • Le canal d'évacuation est configuré pour évacuer, à chaque cycle de fonctionnement de l'appareil à percussions, une quantité de fluide hors de la première chambre de pilotage qui dépend de la durée de séjour du piston de frappe dans et/ou à proximité de sa position théorique de frappe et donc de la dureté du terrain rencontré par l'outil. Ces dispositions permettent de régler la position du tiroir de pilotage et ainsi la longueur de la course de frappe du piston de frappe en fonction de la dureté du terrain rencontré par l'outil.
  • Un inconvénient d'un tel appareil à percussions réside dans la complexité de la réalisation de la pompe volumétrique. En effet, une telle pompe volumétrique requiert la réalisation d'alésages et de tiroirs rectifiés, implantés dans une ou plusieurs pièces lourdes et coûteuses.
  • La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.
  • Le problème technique à la base de l'invention consiste donc à fournir un appareil à percussions comportant un dispositif de pilotage de structure simple et économique, tout en permettant d'adapter automatiquement la longueur de la course de frappe du piston de frappe en fonction de la dureté du terrain dans lequel sont générées les percussions.
  • A cet effet, la présente invention concerne un appareil à percussions selon la revendication 1, comportant :
    • un corps délimitant un cylindre de piston,
    • un piston de frappe monté déplaçable de façon alternative à l'intérieur du cylindre de piston, et agencé pour venir percuter un outil au cours de chaque cycle de fonctionnement de l'appareil à percussions,
    • un distributeur de commande agencé pour commander un mouvement alternatif du piston de frappe à l'intérieur du cylindre de piston alternativement suivant une course de frappe et une course de retour,
    • un dispositif de pilotage agencé pour faire varier la course de frappe du piston de frappe en fonction de la dureté du terrain rencontré par l'outil, le dispositif de pilotage comprenant :
      • un cylindre de pilotage,
      • une pluralité de canaux de pilotage débouchant chacun dans le cylindre de pilotage, chaque canal de pilotage débouchant également dans le cylindre de piston et étant apte à être mis en communication avec un circuit d'alimentation en fluide haute pression pendant au moins une partie du mouvement alternatif du piston de frappe,
      • un canal de commande relié au distributeur de commande et débouchant dans le cylindre de pilotage,
      • un tiroir de pilotage monté mobile dans le cylindre de pilotage entre une pluralité de positions de pilotage dans chacune desquelles le tiroir de pilotage est configuré pour relier fluidiquement le canal de commande avec au moins l'un des canaux de pilotage,
      • une première chambre de pilotage délimitée par le tiroir de pilotage et le cylindre de pilotage, une première face du tiroir de pilotage étant située dans la première chambre de pilotage, et
      • une deuxième chambre de pilotage délimitée par le tiroir de pilotage et le cylindre de pilotage, une deuxième face du tiroir de pilotage, opposée à la première face, étant située dans la deuxième chambre de pilotage,
    le tiroir de pilotage délimite un logement de réception, en ce que le dispositif de pilotage comprend en outre un tiroir de réglage monté dans le logement de réception, le tiroir de pilotage et le tiroir de réglage délimitant une première chambre de réglage reliée fluidiquement en permanence au canal de commande et une deuxième chambre de réglage reliée fluidiquement en permanence au circuit d'alimentation en fluide haute pression, et en ce que le tiroir de réglage est monté mobile dans le logement de réception entre une première position dans laquelle le tiroir de réglage est configuré pour relier fluidiquement la première chambre de pilotage et la deuxième chambre de réglage et une deuxième position dans laquelle le tiroir de réglage est configuré pour isoler fluidiquement la première chambre de pilotage et la deuxième chambre de réglage, le dispositif de pilotage étant configuré de telle sorte que le tiroir de réglage est déplacé vers sa première position lorsque le canal de commande est relié fluidiquement au circuit d'alimentation en fluide haute pression via au moins l'un des canaux de pilotage.
  • Ainsi, le tiroir de réglage est configuré pour alimenter, à chaque cycle de fonctionnement de l'appareil à percussions, la première chambre de pilotage avec une quantité prédéterminée de fluide haute pression, et ce sans nécessiter la présence d'un organe de régulation de débit complexe, telle qu'une pompe volumétrique.
  • En outre, étant donné que la première chambre de réglage est reliée fluidiquement en permanence au canal de commande, le dispositif de pilotage est configuré de telle sorte que le tiroir de réglage est actionné en synchronisme avec le distributeur de commande. De ce fait, le tiroir de réglage est configuré pour fonctionner à la même fréquence que le piston de frappe.
  • L'appareil à percussions peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tiroir de pilotage et le tiroir de réglage délimitent une deuxième chambre de réglage reliée fluidiquement en permanence au circuit d'alimentation en fluide haute pression, le tiroir de réglage étant configuré pour isoler fluidiquement la première chambre de pilotage et la deuxième chambre de réglage lorsque le tiroir de réglage est dans sa deuxième position, et pour relier fluidiquement la première chambre de pilotage et la deuxième chambre de réglage lorsque le tiroir de réglage est dans sa première position.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tiroir de réglage est monté coulissant dans le logement de réception.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tiroir de réglage comprend une face d'extrémité située dans la première chambre de réglage.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le cylindre de pilotage et le tiroir de pilotage délimite une chambre externe annulaire reliée en permanence au circuit d'alimentation en fluide haute pression, le tiroir de pilotage comprenant un passage de liaison configuré pour relier fluidiquement la chambre externe annulaire et la deuxième chambre de réglage.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, chacun des canaux de pilotage comporte une première extrémité débouchant dans le cylindre de piston et une deuxième extrémité débouchant dans le cylindre de pilotage, les premières extrémités des canaux de pilotage étant décalées selon la direction d'extension du piston de frappe, et les deuxièmes extrémités des canaux de pilotage étant décalées selon la direction d'extension du tiroir de pilotage.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de pilotage est configuré de telle sorte que le tiroir de réglage est déplacé vers sa deuxième position lorsque le canal de commande est isolé fluidiquement du circuit d'alimentation en fluide haute pression.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tiroir de réglage comprend un passage d'alimentation relié fluidiquement à la première chambre de pilotage, le tiroir de réglage étant configuré de telle sorte que le passage d'alimentation est isolé fluidiquement de la deuxième chambre de réglage lorsque le tiroir de réglage est dans sa deuxième position, et de telle sorte que le passage d'alimentation est relié fluidiquement à la deuxième chambre de réglage lorsque le tiroir de réglage est dans sa première position.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le canal de commande débouche également dans le cylindre de piston, et est configuré pour être mis en communication avec un circuit de retour basse pression pendant au moins une partie du mouvement alternatif du piston de frappe.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de pilotage est configuré de telle sorte que le tiroir de réglage est déplacé vers sa deuxième position lorsque le canal de commande est relié fluidiquement au circuit de retour basse pression.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le canal de commande est configuré pour être mis en communication avec le circuit de retour basse pression pendant au moins une partie de la course de frappe du piston de frappe ou lorsque le piston de frappe est dans et/ou à proximité d'une position théorique de frappe.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'appareil à percussions comprend un canal de liaison relié en permanence au circuit de retour basse pression et débouchant dans le cylindre de piston, le piston de frappe comportant une gorge périphérique configurée pour relier fluidiquement ledit canal de liaison et le canal de commande pendant au moins une partie de la course de frappe du piston de frappe, et par exemple en fin de course de frappe, ou lorsque le piston de frappe est dans et/ou à proximité d'une position théorique de frappe.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tiroir de pilotage comprend une gorge de pilotage périphérique, la gorge de pilotage périphérique et le cylindre de pilotage délimitant une chambre de liaison annulaire dans laquelle débouche le canal de commande, la chambre de liaison annulaire étant configurée pour relier fluidiquement le canal de commande avec au moins l'un des canaux de pilotage en fonction de la position de pilotage occupée par le tiroir de pilotage.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tiroir de pilotage comprend un orifice de liaison configuré pour relier fluidiquement la chambre de liaison annulaire et la première chambre de réglage.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'orifice de liaison débouche respectivement dans la première chambre de réglage et dans le fond de la gorge de pilotage périphérique.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque canal de pilotage est apte à être mis en communication avec le circuit d'alimentation en fluide haute pression pendant au moins une partie de la course de retour du piston de frappe.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de pilotage comprend un canal d'évacuation débouchant respectivement dans le cylindre de piston et dans la première chambre de pilotage, le canal d'évacuation étant configuré pour être mis en communication avec le circuit de retour basse pression lorsque le piston de frappe est dans et/ou à proximité d'une position théorique de frappe.
  • Ainsi, le canal d'évacuation est configuré pour évacuer, à chaque cycle de fonctionnement de l'appareil à percussions, une quantité de fluide hors de la première chambre de pilotage.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'appareil à percussions comprend un canal de liaison relié en permanence au circuit de retour basse pression et débouchant dans le cylindre de piston, le piston de frappe comportant une gorge périphérique configurée pour relier fluidiquement le canal de liaison et le canal d'évacuation lorsque le piston de frappe est dans et/ou à proximité d'une position théorique de frappe.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le canal d'évacuation est pourvu d'un orifice calibré.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le piston de frappe et le cylindre de piston délimite une première chambre de commande reliée en permanence au circuit d'alimentation en fluide haute pression et une deuxième chambre de commande, le distributeur de commande étant configuré pour mettre la deuxième chambre de commande en relation alternativement avec le circuit d'alimentation en fluide haute pression et le circuit de retour basse pression.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque canal de pilotage est configuré pour être mis en communication avec la première chambre de commande pendant au moins une partie du mouvement alternatif du piston de frappe, et par exemple pendant au moins une partie de la course de retour du piston de frappe.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la deuxième chambre de pilotage est reliée en permanence au circuit de retour basse pression.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de pilotage comprend un canal de liaison relié en permanence au circuit de retour basse pression et débouchant dans la deuxième chambre de pilotage.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tiroir de pilotage comprend un organe de retenue configuré pour retenir le tiroir de réglage dans le logement de réception.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'organe de retenue délimite au moins en partie la première chambre de pilotage et est configuré pour limiter la course de déplacement du tiroir de réglage vers la première chambre de pilotage.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tiroir de réglage comprend une portion tubulaire délimitant au moins en partie le passage d'alimentation, l'organe de retenue s'étendant autour de la portion tubulaire.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'organe de retenue comprend une surface de butée contre laquelle est apte à prendre appui le tiroir de réglage dans sa première position.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le canal de commande est relié à une chambre de commande du distributeur de commande.
  • De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet appareil à percussions.
    • Figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un appareil à percussions selon l'invention.
    • Figures 2 et 3 sont des vues en coupe longitudinale d'un dispositif de pilotage de l'appareil à percussions de la figure 1 dans deux positions de fonctionnement différentes.
  • L'appareil à percussions 2 représenté sur les figures 1 à 3 comprend un corps 3 délimitant un cylindre de piston 4, et un piston de frappe 5 étagé monté coulissant de façon alternative à l'intérieur du cylindre de piston 4. Au cours de chaque cycle de fonctionnement, le piston de frappe 5 est destiné à venir frapper contre l'extrémité supérieure d'un outil 6 monté coulissant dans un alésage 7 ménagé dans le corps 3 coaxialement au cylindre de piston 4.
  • Le piston de frappe 5 et le cylindre de piston 4 délimitent une première chambre de commande 8 annulaire, dite chambre basse, et une deuxième chambre de commande 9, dite chambre haute, de section plus importante disposée au dessus du piston de frappe 5.
  • L'appareil à percussions 2 comprend en outre un distributeur de commande 11 agencé pour commander un mouvement alternatif du piston de frappe 5 à l'intérieur du cylindre de piston 4 alternativement suivant une course de frappe et une course de retour. Le distributeur de commande 11 est configuré pour mettre la deuxième chambre de commande 9, alternativement en relation avec un circuit d'alimentation en fluide haute pression 12 lors de la course de frappe du piston de frappe 5, et avec un circuit de retour basse pression 13 lors de la course de retour du piston de frappe 5.
  • Le distributeur de commande 11 est plus particulièrement monté mobile dans un alésage ménagé dans le corps 3 entre une première position (voir la figure 1) dans laquelle le distributeur de commande 11 est configuré pour mettre la deuxième chambre de commande 9 en relation avec le circuit de retour basse pression 13 et une deuxième position dans laquelle le distributeur de commande 11 est configuré pour mettre la deuxième chambre de commande 9 en relation avec le circuit d'alimentation en fluide haute pression 12.
  • La première chambre de commande 8 est alimentée en permanence en fluide haute pression par un canal de liaison 14, de manière à ce que chaque position du distributeur de commande 11 provoque la course de frappe du piston de frappe 5, puis la course de retour du piston de frappe 5. Le canal de liaison 14 peut avantageusement être relié à un accumulateur.
  • L'appareil à percussions 2 comprend également un dispositif de pilotage 15 agencé pour faire varier la course de frappe du piston de frappe 5 entre une courte course de frappe et une longue course de frappe et inversement, en fonction de la dureté du sol rencontré par l'outil 6.
  • Le dispositif de pilotage 15 comprend un tiroir de pilotage 16 monté dans un cylindre de pilotage 17 ménagé dans le corps 3. Le cylindre de pilotage 17 est étagé, et comprend une première partie 17a, et une deuxième partie 17b présentant une section supérieure à celle de la première partie 17a.
  • Le dispositif de pilotage 15 comprend en outre pluralité de canaux de pilotage 18a, 18b, 18c agencés pour piloter des longueurs de course de frappe différentes. Chaque canal de pilotage 18a, 18b, 18c débouche respectivement dans le cylindre de pilotage 17 et dans le cylindre de piston 4. Les extrémités des canaux de pilotage 18a, 18b, 18c débouchant dans le cylindre de piston 4 sont décalées selon la direction d'extension du piston de frappe 5, tandis que les extrémités des canaux de pilotage 18a, 18b, 18c débouchant dans le cylindre de pilotage 17 sont décalées selon la direction d'extension du tiroir de pilotage 16. Comme montré sur la figure 1, le dispositif de pilotage 15 peut par exemple comprendre quatre canaux de pilotage et donc permettre le réglage de quatre longueurs de course de frappe différentes. Cependant, le dispositif de pilotage 15 pourrait comprendre moins de quatre ou plus de quatre canaux de pilotage. Par exemple, comme montré sur les figures 2 et 3, le dispositif de pilotage 15 pourrait par exemple comprendre trois canaux de pilotage.
  • Chaque canal de pilotage 18a, 18b, 18c est apte à être mis en communication avec la première chambre de commande 8, et donc avec le circuit d'alimentation en fluide haute pression 12, pendant au moins une partie de la course de retour du piston de frappe 5.
  • Le dispositif de pilotage 15 comprend également un canal de commande 19 relié fluidiquement à une chambre de commande 21 du distributeur de commande 11. Le canal de commande 19 débouche d'une part dans le cylindre de pilotage 17 et d'autre part dans le cylindre de piston 4.
  • Le tiroir de pilotage 16 est monté coulissant dans le cylindre de pilotage 17 entre une pluralité de positions de pilotage dans chacune desquelles le tiroir de pilotage 16 est configuré pour relier fluidiquement le canal de commande 19 avec au moins l'un des canaux de pilotage 18a, 18b, 18c.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, le tiroir de pilotage 16 comprend une gorge de pilotage périphérique 22. La gorge de pilotage périphérique 22 et le cylindre de pilotage 17 délimitent une chambre de liaison 23 annulaire dans laquelle débouche le canal de commande 19. La chambre de liaison 23 est plus particulièrement configurée pour relier fluidiquement le canal de commande 19 avec au moins l'un des canaux de pilotage 18a, 18b, 18c en fonction de la position de pilotage occupée par le tiroir de pilotage 16. Ainsi, le canal de commande 19 est configuré pour être mis en communication avec le circuit d'alimentation en fluide haute pression 12, via au moins l'un des canaux de pilotage 18a, 18b, 18c, pendant au moins une partie de la course de retour du piston de frappe.
  • Le canal de commande 19 est également configuré pour être mis en communication avec le circuit de retour basse pression 13 lorsque le piston de frappe 5 est dans et/ou à proximité d'une position théorique de frappe.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, l'appareil à percussions 2 comprend un canal de liaison 24 relié en permanence au circuit de retour basse pression 13 et débouchant dans le cylindre de piston 4, et le piston de frappe 5 comporte une gorge périphérique 25 configurée pour relier fluidiquement le canal de liaison 24 et le canal de commande 19 lorsque le piston de frappe 5 est dans et/ou à proximité d'une position théorique de frappe.
  • L'appareil à percussions 2 est configuré de telle sorte que le distributeur de commande 11 est déplacé vers sa première position lorsque la chambre de commande 21 et le canal de commande 19 sont reliés au circuit de retour basse pression 13 et vers sa deuxième position lorsque la chambre de commande 21 et le canal de commande 19 sont reliés au circuit d'alimentation en fluide haute pression 12.
  • Le tiroir de pilotage 16 et le cylindre de pilotage 17 délimitent une première chambre de pilotage 26 dans laquelle est située une première face 16a du tiroir de pilotage 16, et une deuxième chambre de pilotage 27 dans laquelle est située une deuxième face 16b du tiroir de pilotage 16 opposée à la première face 16a. La deuxième chambre de pilotage 27 est reliée en permanence au circuit de retour basse pression 13 par un canal de liaison 28.
  • Le dispositif de pilotage 15 comprend de plus un canal d'évacuation 29 pourvu d'un orifice calibré 31. Le canal d'évacuation 29 débouche respectivement dans le cylindre de piston 4 et dans la première chambre de pilotage 26, et est configuré pour être mis en communication avec le circuit de retour basse pression 13 lorsque le piston de frappe 5 est dans et/ou à proximité de sa position théorique de frappe. A cet effet, l'appareil à percussions 2 comporte un canal de liaison 32 relié en permanence au circuit de retour basse pression 13 et débouchant dans le cylindre de piston 4, et le piston de frappe 5 comportant une gorge périphérique 33 configurée pour relier fluidiquement le canal de liaison 32 et le canal d'évacuation 29 lorsque le piston de frappe 5 est dans et/ou à proximité d'une position théorique de frappe, et notamment lorsque le piston de frappe 5 se trouve en appui sur l'outil 6. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, l'extrémité du canal d'évacuation 29 débouchant dans le cylindre de piston 4 est configurée pour être obturée par une paroi externe du piston de frappe 5 lorsque ce dernier se trouve à distance de sa position théorique de frappe.
  • Le dispositif de pilotage 15 comprend également un tiroir de réglage 34 monté coulissant dans un logement de réception 35 longitudinal, et avantageusement axial, délimité par le tiroir de pilotage 16. Le tiroir de pilotage 16 et le tiroir de réglage 34 délimitent une première chambre de réglage 36 reliée fluidiquement en permanence au canal de commande 19 et dans laquelle est située une face d'extrémité 34a du tiroir de réglage 34. Le tiroir de pilotage 16 et le tiroir de réglage 34 délimitent en outre une deuxième chambre de réglage 37 reliée fluidiquement en permanence au circuit d'alimentation en fluide haute pression 12. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, la deuxième chambre de réglage 37 est annulaire.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, le tiroir de pilotage 16 comporte un orifice de liaison 38 configuré pour relier fluidiquement la chambre de liaison 23 et la première chambre de réglage 36. L'orifice de liaison 38 débouche avantageusement respectivement dans la première chambre de réglage 36 et dans le fond de la gorge de pilotage périphérique 22.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, la deuxième partie 17b du cylindre de pilotage 17 et le tiroir de pilotage 16 délimite une chambre externe 39 annulaire reliée en permanence au circuit d'alimentation en fluide haute pression 12 par un canal de liaison 41, et le tiroir de pilotage 16 comprend un passage de liaison 42 configuré pour relier fluidiquement la chambre externe 39 annulaire et la deuxième chambre de réglage 37. Le passage de liaison 42 comprend par exemple une première extrémité débouchant dans la deuxième chambre de réglage 37 et une deuxième extrémité débouchant dans la chambre externe 39 annulaire.
  • La chambre externe 39 étant délimitée par la deuxième partie 17b de grande section du cylindre de pilotage 17, la force exercée par le fluide haute pression sur le tiroir de pilotage 16 tend à déplacer celui-ci dans un sens de diminution de volume de la première chambre de réglage 26.
  • Le tiroir de réglage 34 comprend en outre un passage d'alimentation 43 relié fluidiquement à la première chambre de pilotage 26. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, le passage d'alimentation 43 comporte une première extrémité débouchant axialement dans la face d'extrémité 34b du tiroir de réglage 34 tournée vers la première chambre de pilotage 26, et une deuxième extrémité débouchant radialement dans une paroi latérale du tiroir de réglage 34.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, le tiroir de réglage 34 comprend une portion tubulaire 44 délimitant en partie le passage d'alimentation 43, et le tiroir de pilotage 16 comprend une bague de retenue 45 s'étendant autour de la portion tubulaire 44 et configurée pour retenir le tiroir de réglage 34 dans le logement de réception 35. La bague de retenue 45 est configurée pour limiter la course de déplacement du tiroir de réglage 34 vers la première chambre de pilotage 26, et comprend par exemple une surface de butée 45a contre laquelle est apte à prendre appui le tiroir de réglage 34 dans sa première position.
  • Le tiroir de réglage 34 est monté coulissant dans le logement de réception 35 entre une première position dans laquelle le passage d'alimentation 43 est relié fluidiquement à la deuxième chambre de réglage 37 (voir la figure 3), et une deuxième position dans laquelle le passage d'alimentation 43 est isolé fluidiquement de la deuxième chambre de réglage 37 (voir la figure 2). Dans la deuxième position tiroir de réglage 34, la deuxième extrémité du passage d'alimentation 43 est obturée par une paroi interne du tiroir de pilotage 16 délimitant partiellement le logement de réception 35.
  • Le tiroir de réglage 34 est plus particulièrement configuré pour être déplacé vers sa première position lorsque le canal de commande 19 est relié fluidiquement au circuit d'alimentation en fluide haute pression 12 via au moins l'un des canaux de pilotage 18a, 18b, 18c, et pour être déplacé vers sa deuxième position lorsque le canal de commande 19 est relié fluidiquement au circuit de retour basse pression 13 via la gorge périphérique 25 et le canal de liaison 24.
  • Le tiroir de pilotage 16 possède une position sensiblement stable lorsque la quantité de fluide extraite, par cycle, de la première chambre de réglage 26 à travers le canal d'évacuation 29, est égale à la quantité de fluide injecté, par cycle, dans la première chambre de réglage 26 par le passage d'alimentation 43.
  • Si le terrain rencontré par l'outil 6 devient plus tendre, le durée de séjour du piston de frappe 5 dans et/ou à proximité de sa position théorique de frappe augmente, de même que la durée de mise en communication de la première chambre de réglage 26 avec le circuit de retour basse pression 13 via le canal d'évacuation 29 et la gorge périphérique 33. De ce fait, la quantité de fluide extraite de la première chambre de réglage 26 devient plus importante que la quantité de fluide injectée par dans la première chambre de réglage 26 par le passage d'alimentation 43. Il en résulte un déplacement du tiroir de pilotage 16 dans un sens de réduction du volume de la première chambre de réglage 26 sous l'action de la pression d'alimentation dans la chambre externe 39, qui se traduit par une action sur le distributeur de commande 11 qui diminue la course de frappe du piston de frappe 5.
  • Au contraire, si le terrain devient plus dur, la quantité de fluide extraite de la première chambre de réglage 26, compte tenu de la faible durée de séjour du piston de frappe 5 au contact de l'outil 6, devient inférieure à la quantité de fluide admise dans la première chambre de réglage 26 par le passage d'alimentation 43. Le tiroir de pilotage 16 se déplace alors dans un sens d'augmentation du volume de la première chambre de réglage 26, ce qui se traduit par une action sur le distributeur de commande 11 pour que celui-ci augmente la course de frappe du piston de frappe 5.
  • Il est à noter que l'équilibre du tiroir de pilotage 16 est obtenu sans ressort sous l'action d'une part de la pression de fluide à l'intérieur de la première chambre de réglage 26 et d'autre part de la pression d'alimentation à l'intérieur de la chambre externe 39.
  • Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet appareil à percussions, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation qui sont comprises dans la portée des revendications.

Claims (11)

  1. Appareil à percussions (2), comportant :
    - un corps (3) délimitant un cylindre de piston (4),
    - un piston de frappe (5) monté déplaçable de façon alternative à l'intérieur du cylindre de piston (4), et agencé pour venir percuter un outil (6) au cours de chaque cycle de fonctionnement de l'appareil à percussions,
    - un distributeur de commande (11) agencé pour commander un mouvement alternatif du piston de frappe (5) à l'intérieur du cylindre de piston (4) alternativement suivant une course de frappe et une course de retour,
    - un dispositif de pilotage (15) agencé pour faire varier la course de frappe du piston de frappe (5) en fonction de la dureté du terrain rencontré par l'outil (6), le dispositif de pilotage (15) comprenant :
    - un cylindre de pilotage (17),
    - une pluralité de canaux de pilotage (18a-18c) débouchant chacun dans le cylindre de pilotage (17), chaque canal de pilotage (18a-18c) débouchant également dans le cylindre de piston (4) et étant apte à être mis en communication avec un circuit d'alimentation en fluide haute pression (12) pendant au moins une partie du mouvement alternatif du piston de frappe (5),
    - un canal de commande (19) relié au distributeur de commande (11) et débouchant dans le cylindre de pilotage (17),
    - un tiroir de pilotage (16) monté mobile dans le cylindre de pilotage (17) entre une pluralité de positions de pilotage dans chacune desquelles le tiroir de pilotage (16) est configuré pour relier fluidiquement le canal de commande (19) avec au moins l'un des canaux de pilotage (18a-18c),
    - une première chambre de pilotage (26) délimitée par le tiroir de pilotage (16) et le cylindre de pilotage (17), une première face (16a) du tiroir de pilotage (16) étant située dans la première chambre de pilotage (26), et
    - une deuxième chambre de pilotage (27) délimitée par le tiroir de pilotage (16) et le cylindre de pilotage (17), une deuxième face (16b) du tiroir de pilotage (16), opposée à la première face (16a), étant située dans la deuxième chambre de pilotage (27),
    le tiroir de pilotage (16) délimitant un logement de réception (35), le dispositif de pilotage (15) comprenant en outre un tiroir de réglage (34) monté dans le logement de réception (35), le tiroir de pilotage (16) et le tiroir de réglage (34) délimitant une première chambre de réglage (36) reliée fluidiquement en permanence au canal de commande (19) et une deuxième chambre de réglage (37),
    caractérisé en ce que la deuxième chambre de réglage (37) est reliée fluidiquement en permanence au circuit d'alimentation en fluide haute pression (12), et en ce que le tiroir de réglage (34) est monté mobile dans le logement de réception (35) entre une première position dans laquelle le tiroir de réglage (34) est configuré pour relier fluidiquement la première chambre de pilotage (26) et la deuxième chambre de réglage (37) et une deuxième position dans laquelle le tiroir de réglage (34) est configuré pour isoler fluidiquement la première chambre de pilotage (26) et la deuxième chambre de réglage (37), le dispositif de pilotage (15) étant configuré de telle sorte que le tiroir de réglage (34) est déplacé vers sa première position lorsque le canal de commande (19) est relié fluidiquement au circuit d'alimentation en fluide haute pression (12) via au moins l'un des canaux de pilotage (18a-18c).
  2. Appareil à percussions selon la revendication 1, dans lequel le tiroir de réglage (34) comprend un passage d'alimentation (43) relié fluidiquement à la première chambre de pilotage (26), le tiroir de réglage (34) étant configuré de telle sorte que le passage d'alimentation (43) est relié fluidiquement à la deuxième chambre de réglage (37) lorsque le tiroir de réglage (34) est dans sa première position, et de telle sorte que le passage d'alimentation (43) est isolé fluidiquement de la deuxième chambre de réglage (37) lorsque le tiroir de réglage (34) est dans sa deuxième position.
  3. Appareil à percussions selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le cylindre de pilotage (17) et le tiroir de pilotage (16) délimite une chambre externe (39) annulaire reliée en permanence au circuit d'alimentation en fluide haute pression (12), le tiroir de pilotage (16) comprenant un passage de liaison (42) configuré pour relier fluidiquement la chambre externe (39) annulaire et la deuxième chambre de réglage (37).
  4. Appareil à percussions selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le canal de commande (19) débouche également dans le cylindre de piston (4), et est configuré pour être mis en communication avec un circuit de retour basse pression (13) pendant au moins une partie du mouvement alternatif du piston de frappe (5).
  5. Appareil à percussions selon la revendication 4, dans lequel le dispositif de pilotage (15) comprend un canal d'évacuation (29) débouchant respectivement dans le cylindre de piston (4) et dans la première chambre de pilotage (26), le canal d'évacuation (29) étant configuré pour être mis en communication avec le circuit de retour basse pression (13) lorsque le piston de frappe (5) est dans et/ou à proximité d'une position théorique de frappe.
  6. Appareil à percussions selon la revendication 5, lequel comprend un canal de liaison (32) relié en permanence au circuit de retour basse pression (13) et débouchant dans le cylindre de piston (4), le piston de frappe (5) comportant une gorge périphérique (33) configurée pour relier fluidiquement le canal de liaison (32) et le canal d'évacuation (29) lorsque le piston de frappe (5) est dans et/ou à proximité d'une position théorique de frappe.
  7. Appareil à percussions selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le canal d'évacuation (29) est pourvu d'un orifice calibré (31).
  8. Appareil à percussions selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel le piston de frappe (5) et le cylindre de piston (4) délimite une première chambre de commande (8) reliée en permanence au circuit d'alimentation en fluide haute pression (12) et une deuxième chambre de commande (9), le distributeur de commande (11) étant configuré pour mettre la deuxième chambre de commande (9) en relation alternativement avec le circuit d'alimentation en fluide haute pression (12) et le circuit de retour basse pression (13).
  9. Appareil à percussions selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, dans lequel la deuxième chambre de pilotage (27) est reliée en permanence au circuit de retour basse pression (13).
  10. Appareil à percussions selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le tiroir de pilotage (16) comprend une gorge de pilotage périphérique (22), la gorge de pilotage périphérique (22) et le cylindre de pilotage (17) délimitant une chambre de liaison annulaire (23) dans laquelle débouche le canal de commande (19), la chambre de liaison annulaire (23) étant configurée pour relier fluidiquement le canal de commande (19) avec au moins l'un des canaux de pilotage (18a-18c) en fonction de la position de pilotage occupée par le tiroir de pilotage (16).
  11. Appareil à percussions selon la revendication 10, dans lequel le tiroir de pilotage (16) comprend un orifice de liaison (38) configuré pour relier fluidiquement la chambre de liaison annulaire (23) et la première chambre de réglage (36).
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