FR2496731A1

FR2496731A1 - Lightweight hydro-mechanical driver for piles - has jack compressing spring to give drive effort when released by cam

Info

Publication number: FR2496731A1
Application number: FR8027194A
Authority: FR
Inventors: Pierre Ealet
Original assignee: GUSTIN FILS SA
Current assignee: GUSTIN FILS SA
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1980-12-22
Publication date: 1982-06-25

Abstract

The driver has a hollow outer envelope (1) suspended by a cable (5). Inside the envelope there is an impact mass (2) which can be yoked to a hydraulic jack (13) and can be biassed by a compression spring (10). The spring works against the jack and when it is fully compressed a cam (11a) frees the impact mass by moving the spindle (16) at the end of the jack shaft (15) out of the lifting hook (9). The bottom end of the envelope is closed by a base plate (3) and the impact mass strikes this plate when it is freed from the compression spring.

Description

La présente invention est relative à un appareil pour enfoncer des pieux ou piquets comportant une masse qui est attelée à un dispositif hydromécanique d'accumulation d'énergie. The present invention relates to an apparatus for driving piles or stakes comprising a mass which is coupled to a hydromechanical energy storage device.

Il est connu d'employer pour enfoncer des pieux d'employer des appareils appelés "mouton" ou "sonnette" comportant une masse libre, guidée le long d'un rail vertical que l'on élève d'une certaine hauteur à l'aide d'un treuil et qu'on libère. La chute libre de cette masse libère une énergie cinétique qui dépend de la masse et de la hauteur de chute libre. On a réalisé des matériels de ce type adaptés à l'agriculture, c'est-à-dire que le rail est porté par un châssis lui-meme attelé à l'attelage trois points d'un trac teur, le treuil permettant l'élévation de la masse étant actionné par la prise de force du tracteur.Cependant, ces matériels sont lourds, encombrants et d'un maniement difficile ne serait-ce que, parce qu'il faut amener la masse mobile exactement à l'aplomb du piquet, ce qui n'est pas toujours facile. It is known to use to drive piles to use devices called "sheep" or "bell" having a free mass, guided along a vertical rail that is raised from a certain height using of a winch and that we release. The free fall of this mass releases a kinetic energy which depends on the mass and the height of free fall. Equipment of this type has been produced suitable for agriculture, that is to say that the rail is carried by a chassis itself coupled to the three-point hitch of a tractor, the winch allowing the lifting of the mass being actuated by the power take-off of the tractor.However, these materials are heavy, bulky and difficult to handle even if only, because it is necessary to bring the mobile mass exactly in line with the stake , which is not always easy.

On a également proposé des machines pour l'enfoncer ment des pieux ou piquets de vigne comportant un marteau ou masse de frappe animé d'un mouvement rapide de va et vient dans le sens vertical au moyen d'un excentrique animé par la prise de force du tracteur0 Ces matériels également lourds et encombrants présentent présentent en plus l'inconvénient de transmettre les chocs à l'armature qui les porte et de là au châssis meme du tracteur ce qui entrain des ruptures en certains points du chassis du tracteur. Machines have also been proposed for driving in stakes or vine pegs comprising a hammer or striking mass driven in a rapid movement back and forth in the vertical direction by means of an eccentric driven by the PTO These also heavy and bulky materials have the disadvantage of transmitting shocks to the frame which carries them and from there to the chassis of the tractor itself, which leads to breaks at certain points in the chassis of the tractor.

De plus, le maniement de ces matériels du type mouton ou masse de frappe est assez dangereux. In addition, handling these materials of the sheep or hammer type is quite dangerous.

La présente invention a pour objet un dispositif simple, léger, peu onéreux et d'un emploi donnant toute garantie de sécurité, aucun organe en mouvement ne pouvant étre atteint par l'opérateur. The present invention relates to a simple, light, inexpensive device and a job giving any guarantee of safety, no moving part being able to be reached by the operator.

Le dispositif selon la présente invention comporte une enveloppe suspendue de façon pendulaire à l'intérieur de laquelle peut se déplacer une masse de frappe qui est d'une part attelée à un vérin hydraulique et d'autre part contretenue par un moyen élastique travaillant å l'encontre dudit vérin, ladite masse étant libérée par une came lorsque le ressort est complètement bandé. The device according to the present invention comprises an envelope suspended in a pendular manner inside which a striking mass can be moved which is on the one hand coupled to a hydraulic cylinder and on the other hand constrained by an elastic means working å l 'against said cylinder, said mass being released by a cam when the spring is fully tensioned.

De préférence, l'enveloppe est fermée à sa base par une plaque contre laquelle la masse vient frapper lorsqu'elle est libérée. Preferably, the envelope is closed at its base by a plate against which the mass strikes when it is released.

A titre d'exemple non limitatif et pour faciliter la compréhension de l'inventions on a représenté aux dessins annexés
Figure 1, une vue en élévation en coupe d'un exemple de réalisation du dispositif au repos ou réarmement ;
Figure 2, une vue en élévation en coupe du dispositif de la figure 1 en armement-déclenchement
Figure 3, une vue de dessus de la figure 1
Figure 4, une vue de profil en coupe du dispositif de la figure i ;
Figure 5, une vue du dispositif de la figure 1 muni du dispositif de commande
Figures 6 et 7, deux vues schématiques du circuit hydraulique
Figure 8, une vue partielle illustrant le dispositif de distribution hydraulique ;;
Figure 9, une vue d'une variante du moyen de commande de la distribution
Figure 10, une vue du moyen de suspension pendulaire du dispositif représenté à la figure 1 ;
Figure 11, une vue schématique générale illustrant llemploi de l'appareil selon l'invention.By way of nonlimiting example and to facilitate understanding of the invention, the accompanying drawings have been shown.
Figure 1, an elevational sectional view of an exemplary embodiment of the device at rest or reset;
Figure 2, a sectional elevation view of the device of Figure 1 in arming-triggering
Figure 3, a top view of Figure 1
Figure 4, a sectional side view of the device of Figure i;
Figure 5, a view of the device of Figure 1 provided with the control device
Figures 6 and 7, two schematic views of the hydraulic circuit
Figure 8, a partial view illustrating the hydraulic distribution device;
Figure 9, a view of a variant of the distribution control means
Figure 10, a view of the pendulum suspension means of the device shown in Figure 1;
Figure 11 is a general schematic view illustrating the use of the apparatus according to the invention.

En se reportant à ces figures, on voit que l'appareil est constitué par une enveloppe creuse 1 cylindrique dans l'exemple représenté, formant guide pour une masse de frappe 2, Dans l'exemple représenté, l'enveloppe 1 est fermée à sa base par une semelle 3 et à sa partie inférieure par une plaque 4. Cette enveloppe 1 est portée de façon pendulaire par un câble 5 fixé à son extrémité à un axe 6 porté par deux oeillets 7 solidaires de deux goussets 8 eux-memes solidaires de la plaque supérieure 4. Referring to these figures, we see that the device is constituted by a hollow cylindrical casing 1 in the example shown, forming a guide for a striking mass 2, In the example shown, the casing 1 is closed at its base by a sole 3 and at its lower part by a plate 4. This casing 1 is carried pendularly by a cable 5 fixed at its end to a pin 6 carried by two eyelets 7 secured to two gussets 8 themselves secured to the top plate 4.

A l'intérieur de l'enveloppe 1 est disposée la masse de frappe 2 qui est solidaire de deux crochets 9. Cette masse est maintenue fermement appliquée contre la semelle 3 par un ressort de compression 10. Deux fers plats parallèles 11 sont fixés à la plaque supérieure 4 et font saillie vers le bas à l'intérieur de l'enveloppe 1. Ces deux fers plats sont munis à leur extrémité d'un biseau lia formant rampe. Inside the envelope 1 is disposed the striking mass 2 which is integral with two hooks 9. This mass is held firmly applied against the sole 3 by a compression spring 10. Two parallel flat irons 11 are fixed to the upper plate 4 and protrude down inside the envelope 1. These two flat bars are provided at their end with a bevel 11a forming a ramp.

La plaque 4 est percée d'un orifice oblong 12 (figure 3) à travers lequel passe le corps 13 d'un vérin hydraulique qui est monté à pivotement sur un axe 14 porté par les goussets 8. La tige 15 du vérin hydraulique comporte à son extrémité un manchon 15a traversé par un axe 16 (figure 4). The plate 4 is pierced with an oblong orifice 12 (FIG. 3) through which the body 13 of a hydraulic cylinder passes which is pivotally mounted on an axis 14 carried by the gussets 8. The rod 15 of the hydraulic cylinder comprises its end a sleeve 15a crossed by an axis 16 (Figure 4).

Lorsque le vérin 13, qui est un vérin à simple action est mis en oeuvre, la tige 15 soulève l'axe 16. Ce dernier vient s'engager sous les becs des deux crochets 9 et la masse 2 est soulevée en comprimant le ressort 10. Les deux crochets 9 viennent s'engager entre les deux fers plats 11 de sorte que l'axe 16 vient s'engager contre les rampes pila, de sorte que au fur et à mesure que l'amie 16 monte, il glisse le long desdites rampes lia et se dégage progressivement des becs des crochets 9. Lorsque l'ase 16 est complètement dégagé des crochets 9, la masse 2 est libérée et sous l'action du ressort 10 est violemment repoussée vers le bas et vient frapper la semelle 3. When the jack 13, which is a single action jack is used, the rod 15 lifts the axis 16. The latter comes to engage under the spouts of the two hooks 9 and the mass 2 is lifted by compressing the spring 10 The two hooks 9 engage between the two flat bars 11 so that the axis 16 engages against the pila ramps, so that as the friend 16 rises, it slides along of said ramps 11a and gradually emerges from the hooks beaks 9. When the ase 16 is completely released from the hooks 9, the mass 2 is released and under the action of the spring 10 is violently pushed back down and strikes the sole 3 .

L'axe 14 permet au vérin 13 de pivoter lorsque l'axe 16 coulisse le long des rampes lia. Le vérin devrait normalement revenir de lui-meme à sa position verticale d'origine, mais il est préférable de disposer une butée en caoutchouc 17 qui est comprimée par le corps 13 du vérin lorsque ce dernier pivote de façon à ramener le vérin dans sa position d'origine verticale dès que la masse 2 est libérée. The axis 14 allows the cylinder 13 to pivot when the axis 16 slides along the ramps 11a. The cylinder should normally return by itself to its original vertical position, but it is preferable to have a rubber stopper 17 which is compressed by the body 13 of the cylinder when the latter pivots so as to bring the cylinder back into its position. of vertical origin as soon as mass 2 is released.

En se reportant aux figures 5 à 8, on voit que selon un premier mode de réalisation de l'invention le vérin 13 est alimenté au moyen d'un robinet tournant 18 qui est commandé par une poignée rotative 19 de façon à pouvoir occuper deux positions repérées en A à la figure 6 et B à la figure 7. Referring to Figures 5 to 8, it can be seen that according to a first embodiment of the invention the jack 13 is supplied by means of a rotary tap 18 which is controlled by a rotary handle 19 so as to be able to occupy two positions marked at A in Figure 6 and B in Figure 7.

Lorsque le robinet 18 est dans la position A (figure 6) l'huile sous pression arrive par la canalisation 20 et va dans la chambre inférieure 22 du vérin 13 par la canalisation 23, l'huile se trouvant dans la chambre supérieure 24 étant refoulée par la canalisation 25 et dirigée par le robinet 18 vers le réservoir par la canalisation 21. Lorsque le robinet 18 est dans la position B (figure 7) la circulation est inversée.When the valve 18 is in position A (FIG. 6) the pressurized oil arrives through the line 20 and goes into the lower chamber 22 of the cylinder 13 through the line 23, the oil being in the upper chamber 24 being discharged by the pipe 25 and directed by the tap 18 towards the tank by the pipe 21. When the tap 18 is in position B (FIG. 7) the circulation is reversed.

De préférence, l'enveloppe 1 porte à sa base deux étriers 26 et 27 : une poignée 19a est fixée à l'étrier 27, tandis que la poignée 19 est montée à rotation sur l'étrier 26. Preferably, the casing 1 carries at its base two stirrups 26 and 27: a handle 19a is fixed to the stirrup 27, while the handle 19 is rotatably mounted on the stirrup 26.

Selon une variante de réalisation représentée à la figure 9, on dispose sur l'axe du robinet tournant 18 un palonnier 28 qui est relié par deux cordes 29 à une barre 30 de sorte qu'en faisant basculer la barre 30, on puisse actionner le robinet 18. According to an alternative embodiment shown in Figure 9, there is on the axis of the rotary valve 18 a lifter 28 which is connected by two cords 29 to a bar 30 so that by tilting the bar 30, one can activate the tap 18.

En se reportant aux figures 10 et 11, on voit que le cable 5 auquel est suspendue l'enveloppe 1 est de préférence fixé à un portique 31 lui-meme porté, à rotation,autour d'un axe vertical par un arceau 32 muni des deux tourillons 33 et de la chape 34 de fixation à l'attelage trois points d'un tracteur représenté de façon schématique sur la figure 11 par ses deux roues arrière. Referring to FIGS. 10 and 11, it can be seen that the cable 5 to which the casing 1 is suspended is preferably fixed to a gantry 31 itself carried, in rotation, around a vertical axis by a hoop 32 provided with two pins 33 and the yoke 34 for attachment to the three-point hitch of a tractor shown schematically in Figure 11 by its two rear wheels.

Ce câble peut etre simplement accroché à l'extrémité du portique 31 ou être mouflé par un système de compensation du poids de l'enveloppe 1. This cable can be simply hooked to the end of the gantry 31 or be hauled by a system for compensating the weight of the envelope 1.

Dans ce cas, l'extrémité du câble 5 est fixée au portique 31 en 35 puis le câble passe autour d'une poulie 36 qui est solidaire d'un ressort 37 attache à son autre extrémité à une chatne 38 fixée à la base du portique 31 par une broche 39 passant dans un des maillons de la channe de sorte que la longueur du moyen d'attache 38 (chaine dans l'exemple représenté) du ressort 37 soit réglable,
Ainsi, le ressort 37 équilibre le poids de l'envelop- pe dont la hauteur au-dessus du sol est réglée par la chai ne 38. In this case, the end of the cable 5 is fixed to the gantry 31 at 35 then the cable passes around a pulley 36 which is secured to a spring 37 attached at its other end to a cat 38 fixed to the base of the gantry 31 by a pin 39 passing through one of the links of the chain so that the length of the attachment means 38 (chain in the example shown) of the spring 37 is adjustable,
Thus, the spring 37 balances the weight of the casing, the height of which above the ground is adjusted by the chain 38.

On peut comme cela est représenté à la figure 10 en pointillé et en tireté suspendre en dessous du portique 31 un piquet de guidage 40 le long duquel coulisse un anneau 41 solidaire de l'enveloppe 1 ce piquet de guidage 40 comportant une pince 42 servant à guider le pieu que l'on désire enfoncer. It is possible, as shown in FIG. 10, in dotted and dashed lines, to hang below the gantry 31 a guide post 40 along which slides a ring 41 integral with the casing 1 this guide post 40 comprising a clamp 42 serving to guide the stake you wish to drive.

Comme cela est représenté à la figure 11, l'enve- loppe 2 peut comporter à sa base une petite collerette conique 43 destinée à aider le centrage de l'enveloppe 1 sur ltextrémité du pieu à enfoncer. As shown in FIG. 11, the casing 2 may have at its base a small conical flange 43 intended to help center the casing 1 on the end of the pile to be driven.

Comme on peut le voir sur ladite figure 11, grâce au portique 31, on amène l'enveloppe 1 exactement à la verticale du pieu 44 que lton désire enfoncer ; au moyen de la broche 39 on règle la longueur du câble 5 de façon que l'enveloppe 1 soit à hauteur de l'extrémité dudit pieu; en exerçant une pression sur les poignées 19 et 19a on amène la semelle 3 en contact avec le sommet du pieu 44 puis on actionne le robinet 18 au moyen de la poignée 19. Le liquide hydraulique sous pression provenant du tracteur soulève la masse 2 en comprimant le ressort jusqu'à ce que l'axe 16 se libère du crochet 9 et la masse 2 frappe viole-- ment le sommet du pieu 44.En actionnant la poignée 19 on fait redescendre la tige 15 du vérin, l'axe 16 glisse le long des biseaux 9a des crochets 9 et vient 9 'engager sous les crochets : l'appareil est alors prêt pour une autre frappe. As can be seen in said FIG. 11, thanks to the gantry 31, the casing 1 is brought exactly to the vertical of the pile 44 which is desired to be inserted; by means of pin 39, the length of the cable 5 is adjusted so that the casing 1 is at the height of the end of said pile; by exerting pressure on the handles 19 and 19a, the sole 3 is brought into contact with the top of the pile 44 and then the valve 18 is actuated by means of the handle 19. The hydraulic fluid under pressure from the tractor lifts the mass 2 by compressing the spring until the axis 16 is released from the hook 9 and the mass 2 strikes violently the top of the pile 44. By actuating the handle 19 the rod 15 of the jack is lowered, the axis 16 slides along the bevels 9a hooks 9 and comes 9 'engage under the hooks: the device is then ready for another strike.

Dans l'exemple représenté, l'enveloppe 1 est fermée à sa base par une semelle 3 ce qui permet de donner une précontrainte au ressort 10 et donc d'avoir une frappe plus énergique mais on peut supprimer cette semelles auquel cas le ressort 10 se détend complètement. In the example shown, the envelope 1 is closed at its base by a sole 3 which makes it possible to give a prestress to the spring 10 and therefore to have a more energetic strike, but this sole can be eliminated in which case the spring 10 is completely relaxes.

Â titre d'exemple, on a réalisé un appareil tel que celui décrit aux figures 1 à 11 ; le poids total de l'enveloppe 1 et de ses accessoires étant compris entre 35 et 40 kg, on obtient une frappe équivalents à celle que l'on obtiendrait en faisant tomber une masse de 100 kg d'une hauteur de 2 ni. As an example, an apparatus such as that described in FIGS. 1 to 11 has been produced; the total weight of the envelope 1 and its accessories being between 35 and 40 kg, one obtains a strike equivalent to that which would be obtained by dropping a mass of 100 kg from a height of 2 ni.

Claims

CLAIMS ON ON 1 Device for driving piles or stakes, characterized by the fact that it is constituted by an envelope (1), suspended in a pendular fashion, inside which a striking mass (2) can be moved which is 'on the one hand coupled to a hydraulic cylinder (13) and on the other hand constrained by an elastic means (1Q) working against the cylinder said mass being released by a cam (ixia) when the elastic means is completely bandaged.

2.- Device according to claim 1, wherein the envelope (1) is closed at its base by a sole (3) against which the mass (2) comes to strike when it is released.

3. Device according to claim? or 2, in which the elastic means is a compression spring (10).

4.- Device according to claim 3, wherein the spring (10) is subjected to residual compression when the mass (2) is at the end of travel, in contact with the sole (3).

5.- Device according to any one of claims 1 to 4, wherein the striking mass (2) comprises at least one hook (9) in which comes to engage an axis (16) located at the end of the rod ( 15) of the jack (13); the casing (1) being provided with at least one cam (11a) against which said axis (16) slides, this cam disengaging the axis (16) from the hook (9) which releases the mass (2 ).

6.- Device according to claim 5, wherein the cam is constituted by at least one flat iron (ii) stéten- dant inside the envelope (1) parallel to the cylinder (13) said flat iron (11) being provided at its end with a bevel (11a).

7.- Device according to claim 6, characterized in that the jack (13) is pivotally suspended by an axis (14) and extends vertically in the envelope (1) to the mass (2), the latter comprising two identical, parallel hooks (9) which come to engage, when they are raised, between two flat bars (11) disposed on each side of the jack (13), the latter rocking about its axis (14) to release the axis (16) from the hooks (9) and being returned to its original position by elastic means (17).

8, - Device according to claim 7, wherein the elastic means (17) is a rubber stop.

9.- Device according to any one of claims 1 to 8, wherein the cylinder (13) is a double-acting cylinder controlled by a rotary distributor (18).

10.- Device according to claim 9, wherein the rotary distributor (18) is actuated by a handle (19) integral with the casing (1).

he. Device according to claim 10, in which the envelope (1) comprises two horizontal grips (19 and 19a) situated on each side of the envelope eg.

12.- Device according to any of the preceding claims, wherein the envelope (1) is suspended by a cable (5) to a support.

13.- Device according to claim 12, wherein the support is a gantry (31) pivotally mounted about a vertical axis on a hoop (32) carried by the three-point hitch of a tractor0

14.- Device according to claim 13, wherein the cable (5) is elasticated on a pulley (36) held by a spring (37) fixedly adjustable to the frame (31) by a chain (38) of adjustable length.