FR2618092A1 - Distributeur hydraulique pour appareil a percussions mu par un fluide incompressible sous pression - Google Patents

Abstract

Dans le corps du distributeur 6 est monté coulissant un tiroir 21 délimitant avec l'alésage du distributeur dans lequel il est monté au moins une chambre de commande 22 en communication permanente par au moins un canal 31 avec la chambre de commande du distributeur. Lors de la réception d'une information hydraulique dans les chambres de commande, le tiroir 21 se déplace, commandant le déplacement subséquent du distributeur 6 indépendamment de toute liaison hydraulique réalisée par le piston de frappe.

Description

I

DISTRIBUTEUR HYDRAULIQUE POUR APPAREIL A PERCUSSIONS

MU PAR UN FLUIDE INCOMPRESSIBLE SOUS PRESSION

La présente invention a pour objet un distributeur hydraulique pour appareil à percussions mû par un fluide incompressible sous pression, alimenté de telle façon que la résultante des forces hydrauliques, s'appli- quant sur le piston de frappe, soit alternativement dans un sens ou dans l'autre. Considérons par exemple, un appareil comportant un piston

étagé coulissant dans un corps et délimitant avec ses alésages une cham-

bre motrice soumise alternativement, au moyen d'un distributeur, à

la pression régnant dans le circuit d'alimentation présentant un accumula-

teur haute pression, et à la pression retour de l'appareil, et une chambre

annulaire antagoniste constamment reliée à la pression d'alimentation.

Le distributeur est actionné par voie hydraulique en fonction de la position du piston de frappe, par exemple en ménageant une section de commande qui est, en fonction de la position du piston de frappe, soumise alternativement à la pression d'alimentation de l'appareil ou

à celle du circuit retour.

Considérons également que, lorsque la pression d'alimentation s'applique sur la section de commande du distributeur, la chambre motrice du piston de frappe est soumise à cette même pression et que le piston est alors accéléré pendant sa course de frappe et que, inversement,

lorsque la pression du circuit retour s'applique sur la section de com-

mande du distributeur, la chambre motrice du piston de frappe est reliée au circuit retour de l'appareil et que le piston parcourt sa course de retour. Il est bien entendu que l'on pourrait concevoir un système de

distribution commandé hydrauliquement qui fonctionnerait à l'inverse.

Pour des raisons de réalisation, il est -connu qu'il est nécessaire de maintenir hydrauliquement le distributeur dans chaque position aux extrémités de sa course durant le temps qui sépare les informations de pressions de commande fournies par le piston de frappe et qu'il est

également nécessaire de permettre au distributeur de parcourir systéma-

tiquement et complètement sa course, afin de commuter correctement

les circuits; en résumé, le distributeur doit être "bi-stable".

Cette double fonction peut, par exemple, être réalisée de ma-

nière connue en ménageant des orifices calibrés dans le corps du distribu-

teur qui permettent, soit d'alimenter en fluide sous pression, soit de

vidanger vers le circuit retour, la chambre de commande du distributeur.

Mais, pour des raisons de réalisations pratiques, ces orifices, qui ne peuvent simultanément et constamment être reliés à la chambre de commande pour ne pas annuler leurs actions respectives, ne sont

efficaces que pendant une partie de la course du distributeur.

Il est donc impératif que les communications établies par le piston de frappe, pendant son mouvement, entre le circuit de commande du distributeur et alternativement le circuit d'alimentation et le circuit retour de l'appareil, soient maintenues pendant un temps suffisant pour assurer le déplacement du distributeur jusqu'à l'ouverture de l'orifice

de verrouillage.

Les mouvements relatifs du piston de frappe et du distributeur ont une importance tres grande. Les accélérations et les vitesses de déplacement du distributeur en fonction du mouvement du piston de frappe ainsi que le point de commande hydraulique du distributeur par

le piston au cours de sa descente devront être choisis soigneusement.

Les principales difficultés rencontrées interviennent pendant la course de frappe du piston. En effet, il est connu par exemple par le brevet français 2 509 217 que l'énergie cinétique fournie par le piston de frappe à l'outil au moment du choc est partiellement transmise à la roche et que le solde peut être restitué en retour sous forme d'énergie

cinétique au piston.

Dans ce cas, le piston rebondit et reste un temps très court au voisinage de l'outil. Or, comme indiqué précédemment, la liaison

réalisée par le piston de frappe entre le circuit de commande du distribu-

teur et le circuit retour, dans ce cas, doit impérativement durer suffisam-

ment longtemps pour permettre au distributeur d'effectuer la partie de sa course qui lui permette d'atteindre l'orifice de verrouillage de

la phase suivante du cycle.

La vitesse du piston à l'approche de l'outil étant grande, la commutation hydraulique réalisée par le piston devra donc se produire assez tôt dans sa course de descente pour assurer qu'en cas de rebond, elle dure suffisamment longtemps. En effet, si le point de commande est proche du moment de la fin de course de descente du piston, la durée de communication, établie par ce dernier est insuffisante pour que le distributeur ait eu le temps, au cours de sa course, d'inverser

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l'action de ses orifices de- verrouillage, le distributeur ne parcourra alors qu'une partie insuffisante de sa course et reviendra au point de

départ, restant sur le verrouillage de la phase précédente du cycle.

il maintiendra alors la chambre motrice du piston à la pression du circuit d'alimentation haute pression, ce qui aura pour conséquence de réaccélérer le piston après son rebond et sur une faible course, un second choc très faible pourra se produire en perturbant considérablement le cycle

de fonctionnement de l'appareil.

Inversement, si le point de commande du distributeur est situé trop tôt lors de la course de descente du piston, le distributeur risque de parcourir prématurément sa course d'inversion et donc, de commuter

trop tôt la chambre motrice du piston vers la basse pression.

Cette chambre n'étant plus alimentée en fluide sous pression, le piston ne sera donc plus accéléré pendant la fin de sa course, d'o une perte importante de rendement et la formation d'un vide dans la chambre motrice avec risque de cavitation s'il y a un phénomène 'de rebond. Bien entendu, dans le cas d'un appareil à percussions travaillant

avec une course constante, une pression constante et donc une accélé-

ration constante, il est connu que l'on peut trouver un compromis et déterminer un point idéal de commande du distributeur lors de la descente

du piston, les différents paramètres de fonctionnement étant fixes.

En revanche, pour un appareil équipé d'un système de variation de course ou de variation de pression ayant un point de commande du distributeur fixe, la vitesse de descente du piston à proximité du choc varie dans de grandes proportions, le temps qui s'écoule entre l'instant de commande et le choc varie donc également beaucoup. Il devient alors impossible de trouver un compromis pour la position du point de commande du distributeur, ce dernier correct pour une grande vitesse du piston sera prématuré pour une vitesse plus faible, correct pour une

faible vitesse du piston, il sera trop tardif pour une vitesse plus grande.

La présente invention vise à remédier à -ces inconvénients, en fournissant un distributeur hydraulique assurant, de façon satisfaisante, la commande du mouvement du piston de frappe pour des fréquences de percussions qui sont susceptibles de varier de façon importante, par

exemple entre 300 et I 000 coups par minute.

A cet effet, le distributeur qu'elle concerne, du type comprenant un corps coulissant dans un cylindre de travail avec l'alésage duquel il délimite notamment une chambre de commande reliée successivement au circuit haute pression et au circuit basse pression, en fonction de la position du piston de frappe, mettant ainsi la chambre motrice située en bout du piston successivement en communication avec le circuit haute pression pour permettre la descente accélérée du piston et avec le circuit basse pression pour permettre la course de retour de ce piston, est caractérisé en ce que: - dans le corps du distributeur est monté coulissant un tiroir délimitant, avec l'alésage du distributeur dans lequel il est monté, au moins une chambre de commande en communication permanente par au moins un canal avec la chambre de commande du distributeur, - la forme du tiroir et des chambres qu'il délimite avec l'alésage du distributeur dans lequel il est monté, sont telles que la résultante des forces auxquelles il est soumis le déplace alternativement dans un sens et dans l'autre suivant que la chambre de commande est reliée à la haute ou à la basse pression,

- dans le tiroir est ménagé un circuit dont une extrémité débou-

che en permanence dans la chambre de commande et dont l'autre extré-

mité est mise en communication, suivant la position du tiroir, avec

la haute pression ou avec la basse pression, ce circuit étant en communi-

cation avec la haute pression, après mise en communication des chambres de commande avec le circuit haute pression en fonction de la position du piston, et étant en communication avec la basse pression, après mise en communication des chambres de commande avec le circuit basse

pression, en fonction de la position du piston.

Avantageusement, le tiroir est monté coaxialement dans le

corps du distributeur.

Lorsque le piston de frappe fournit une information hydraulique aux chambres de commande du tiroir et du distributeur, le tiroir change instantanément de position en raison de sa faible inertie, ce mouvement entraînant nécessairement le déplacement du distributeur, quelle que soit la durée de la liaison hydraulique réalisée par le piston de frappe

avec la chambre de commande de celui-ci.

De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la

description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représen-

tant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cet appareil Figures 1 à 4 sont quatre vues en coupe longitudinale d'un appareil équipé d'un premier distributeur au cours de cinq phases de fonctionnement; Figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une variante du distributeur de figures 1 à 4;

Figures 6 à 10 sont cinq vues en coupe longitudinale d'un appa-

reil équipé d'un autre distributeur au cours de cinq phases de fonctionne-

ment.

L'ensemble des figures 1 à 10 représente un appareil à percus-

sions fonctionnant selon un principe connu, comportant un piston I coulis-

sant dans un corps 2. Le piston de frappe I délimite avec son alésage

la chambre motrice 3, située au-dessus du piston, et une chambre annu-

laire 7 de faible surface, antagoniste à la chambre 3. La chambre 7 est constamment en relation avec la haute pression par le canal 8. Le mouvement alternatif du piston est obtenu par la mise en communication de la chambre motrice 3 alternativement avec le circuit d'alimentation en haute pression 4 et le circuit de retour basse pression 5, de telle sorte que la résultante des forces hydrauliques s'exerce alternativement dans un sens et dans l'autre. Cette mise en communication de la chambre 3 alternativement avec la haute pression et la basse pression est réalisée

par le distributeur 6, selon les moyens hydrauliques décrits plus loin.

Dans la forme d'exécution représentée au dessin, le distributeur 6 délimite avec ses alésages quatre chambres 9, 10, 11, 12. La chambre 9 et la chambre annulaire 10 sont reliées entre elles par de larges canaux 13 ménagés dans le corps du distributeur 6, elles sont constamment soumises à la pression d'alimentation, le canal 4 débouchant directement dans la chambre 9. La chambre 11 de faible section est antagoniste à la chambre 10 et est constamment reliée au circuit basse pression 5. Enfin, la chambre 12 dont la surface de la section 15 est supérieure à celle de la chambre 11, appelée chambre de commande, est antagoniste

aux chambre 9 et 11.

Le choix des surfaces des sections des chambres 9 et 12 est tel que, lorsque la chambre de commande 12 est mise à la haute pression d'alimentation de l'appareil, le distributeur 6 prend la position de la figure 3 et met alors en communication le circuit d'alimentation haute pression avec la chambre motrice 3 par l'intermédiaire de la chambre

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9, des canaux 13, de la chambre 10 et du canal 14 de façon à accélérer le piston dans sa course de frappe. Inversement, lorsque la section de commande 15 est reliée à un circuit basse pression, le distributeur 6 vient occuper la position représentée à la figure 1 et relie la chambre 3 avec le circuit retour de l'appareil 5 et permet ainsi la remontée

du piston de frappe 1.

Le choix de la course du piston 1 est réalisé suivant un principe connu par l'intermédiaire d'un tiroir 16 implanté coulissant dans le corps

de l'appareil 2. Ce tiroir, qui peut par exemple être télécommandé com-

me décrit dans le brevet français n 2 375 008, sélectionne un canal de commande parmi une série de canaux 17 et 20 débouchant dans le cylindre, le canal sélectionné pouvant être relié au circuit d'alimentation en fluide sous pression une fois découvert par l'arête 47 du piston de frappe.

A titre d'exemple non limitatif et pour la suite de la description,

il est admis que le distributeur 6 est animé d'un mouvement de descente lorsque la chambre de commande 12 est reliée au circuit retour et d'un mouvement de montée lorsque cette dernière communique avec le circuit d'alimentation. Dans l'appareil représenté aux figures 1 à 4, l'invention consiste à ménager, coulissant dans le corps du distributeur 6, un tiroir étagé 21 qui délimite avec ses alésages une chambre de commande 22, une chambre annulaire antagoniste 23, reliée constamment à la pression

d'alimentation par les canaux 24 et 13, ménagés dans le corps du distribu-

teur 6 et une chambre 25 antagoniste à la chambre 22 reliée en perma-

nence au circuit retour 5 par le canal 26 ménagé dans le corps du distri-

buteur 6. En fonction de la pression s'exerçant dans la chambre de com-

mande 22, la résultante des forces hydrauliques s'exerce alternativement

dans un sens ou dans l'autre.

Le tiroir 21 comprend, par ailleurs, une gorge 27, délimitée par deux arêtes 28 et 29, reliée directement à la chambre de commande

22 par un canal 30 ménagé dans le corps du tiroir.

Les chambres de commande du distributeur 6 et du tiroir étagé

21 sont constamment reliées par un canal 31.

Dans le corps du distributeur 6 sont ménagés deux orifices calibrés 32 et 33 pouvant permettre alternativement et suivant la position du tiroir 21 une communication entre la gorge 27 et la chambre 10 reliée constamment à la haute pression ou entre la gorge 27 et la gorge 34 ménagée dans le corps de l'appareil, elle-même constamment reliée

au circuit retour par le canal 35.

Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: La figure 1 représente la position du distributeur 6 et du tiroir

21 alors que le piston I monte et s'apprête à découvrir le canal 19 sélec-

tionné par le tiroir 16.

Les chambres de commande 12 et 22 sont, à cet instant, reliées au circuit retour de l'appareil 5 par l'intermédiaire du canal 30, de

la gorge 27, de l'orifice 33, de la chambre 34 et du canal 35.

Le distributeur, à cet instant, met en communication le canal 14 et donc la chambre 3 avec le circuit retour 5 en permettant ainsi la course de remontée du piston 1, l'orifice 33 et le tiroir étagé 21 assurant alors la liaison au circuit basse pression retour des chambres

de commande.

Dès que l'arête du piston 47, délimitant une extrémité de la chambre 7, découvre le canal 19, une quantité importante de fluide sous pression peut circuler dans les canaux 19 et 36 et alimenter les

chambres de commande 12 et 22. Une petite quantité de fluide d'alimen-

tation sous pression va alors circuler à travers l'orifice 33 calibré de manière à ce que la pression s'établissant dans la gorge 27 et donc dans les chambres 12 et 22 soit suffisante pour modifier le sens des résultantes

hydrauliques qui s'exercent, respectivement, sur le tiroir 21 et le distribu-

teur 6.

Le tiroir 21, de masse très inférieure à celle du distributeur 6, va se déplacer rapidement (comme présenté en figure 2), l'arête 29 va alors obturer l'orifice 33, tandis que, simultanément, l'arête 28 va

découvrir l'orifice 32. La gorge 27 est alors reliée au circuit d'alimen-

tation par l'orifice 32, assurant ainsi une seconde source d'alimentation

en fluide sous pression des chambres de commande 12 et 22.

Poursuivant son mouvement vers le haut, le distributeur 6 va interrompre la liaison du canal 14 avec le circuit retour de l'appareil , puis établir une communication entre le circuit d'alimentation 4 et

la chambre motrice 3, le fluide sous pression circulant à travers la cham-

bre 9, les canaux 13, la chambre 10 et le canal 14, le piston de frappe I débute sa course de descente et l'arête 47 ferme le canal 19. Cette fermeture n'interrompt pas le mouvement vers le haut du distributeur puisque la seconde alimentation en huile haute pression de la chambre 12 par les canaux 30, 31, 32 (figure 3) a pris le relais de l'alimentation

initiale par les canaux 19 et 36.

La figure 3 représente la position du distributeur 6 et du tiroir 21, alors que le piston de frappe 1 est accéléré dans sa course de frappe

et s'apprête à découvrir le canal 17.

Les chambres 12 et 22 sont, à cet instant, reliées comme décrit précédemment au circuit d'alimentation par l'orifice calibré 32, la gorge

27 et le canal 30.

Le distributeur 6 assure encore la communication entre le circuit

d'alimentation 4 et le canal 14 relié à la chambre motrice 3.

Il a été vu précédemment que le piston 1 est accéléré dans sa course de frappe. Peu avant le choc, l'arête 37 délimitant l'extrémité inférieure de la gorge 38 ménagée dans le piston 1 découvre le canal 17. La gorge 38 assure alors la liaison entre le canal 17 et le circuit retour de l'appareil 5 par l'intermédiaire d'un canal 39 ménagé dans le corps de l'appareil et débouchant dans la portée 75 du cylindre servant

au déplacement du piston.

Les chambres 12 et 22 sont alors reliées par un circuit largement

ouvert au circuit retour basse pression par les canaux 36, 17 et 39.

La quantité de fluide susceptible de circuler à travers l'orifice calibré

32 à la pression d'alimentation est alors insuffisante pour créer la pres-

sion nécessaire à l'équilibre du distributeur 6 et du tiroir 21. Les résul-

tantes des forces hydrauliques appliquées au distributeur et au tiroir

21 s'inversent.

Le tiroir 21 de masse très inférieure à celle du distributeur 6 va donc se déplacer rapidement vers le bas (comme représenté à la figure 4). L'arête 28 va alors obturer l'orifice 32 et simultanément l'arête 29 va découvrir une extrémité de l'orifice 33, l'autre extrémité débouchant constamment dans la gorge 34, la gorge 27 sera dès cet instant reliée au circuit retour de l'appareil 5 par l'orifice calibré 33, créant un second circuit de vidange de la chambre 12 vers le circuit retour 5 permettant, de cette façon, la poursuite du mouvement du distributeur 6 vers le bas, même dans le cas ou le rebond vers le haut du piston sur l'outil referme prématurément le canal 17, par l'arête 37. Poursuivant sa course vers le bas, le distributeur 6 interrompt la liaison du canal 14 avec l'alimentation de l'appareil, puis établit

une communication entre le circuit retour 5 et la chambre 3 par l'inter-

médiaire du canal 14, le piston I peut alors parcourir sa course de remon-

tee. La figure 5 représente une variante du dispositif hydraulique de distribution représente aux figures I à 4. Dans ce cas, le tiroir 21 délimite avec son alésage deux chambres antagonistes, I'une reliée en permanence au circuit retour et comprenant un ressort de rappel 40, l'autre étant la chambre de commande 22 alternativement reliée à la pression d'alimentation et à la pression retour de l'appareil. Dans ce tiroir, sont ménagés une gorge 27 et un canal 30 qui assurent les mêmes

fonctions que précédemment.

Le mouvement du tiroir est obtenu, dans ce cas, par la mise à la pression d'alimentation du circuit de commande, puis par l'action du ressort de rappel lorsque la chambre de commande 22 est soumise

à la pression retour de l'appareil.

Il peut être très intéressant, au cours du mouvement de descente

du distributeur, de fermer rapidement l'alimentation en fluide sous pres-

sion de la chambre 3 et d'ouvrir lentement le circuit de vidange de cette même chambre, afin. d'éviter des phénomènes de "coups de bélier"

dans les canalisations.

La montée du distributeur doit par contre être rapide au moment

de l'alimentation en fluide sous pression pour limiter les pertes de char-

ges. Il peut être d'autre part très utile de verrouiller le tiroir (21) au

cours du déplacement du distributeur pour le rendre insensible aux fluc-

tuations de pression éventuelles, son mouvement très rapide à la montée pourra être freiné en fin de course afin d'éviter un choc dans le corps du distributeur. Enfin, un sytème de type DASH POT peut ralentir la

fin de course montante du distributeur.

Un tel dispositif est représenté aux figures 6 à 10 du dessin.

Le tiroir 21 délimite avec ses alésages une chambre de comman-

de 22, une chambre annulaire antagoniste 23 et une autre chambre anta-

goniste 25. En fin de course le tiroir délimite' une chambre tampon 41

dès que l'arête 42 du tiroir 21 coïncide avec l'arête 43 délimitant l'ex-

trémité côté distributeur de la chambre 41. La chambre 41 est constam-

ment reliée au canal 26 par l'intermédiaire d'un canal 44 dans lequel

est monté un orifice calibré 76, ménagé dans le corps du distributeur.

La chambre 23 est reliée à la pression d'alimentation lorsque

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le distributeur 6 est en fin de course montée ou descente, par l'intermé-

diaire d'un canal 45 ménagé dans le corps du distributeur mis en relation en position basse (figure 6) avec la gorge 70, elle-même reliée à la haute pression de la chambre 10 par le canal 72 et en position haute (figure 9) directement à la haute pression de la chambre 10. Les arêtes 51 et 73, délimitant respectivement le fond de la chambre 10 et une arête de la gorge 70, déterminent l'instant de verrouillage de la chambre 23 par la fermeture du canal 45 au cours des mouvements du distributeur 6. I10 La chambre 25 est constamment reliée au circuit basse pression par le canal 26.

La chambre de commande 22, comme précédemment, est cons-

tamment reliée à la chambre de commande 12 du distributeur par le

canal 31 ménagé dans le corps du distributeur 6.

Comme précédemment, une gorge 27 délimitée par deux arêtes 28 et 29 est ménagée dans le corps du tiroir 21, une seconde gorge 52 est également ménagée dans le tiroir 21, délimitée à l'extrémité supérieure par l'arête 53, les deux gorges 27 et 52 sont constamment reliées entre elles et à la chambre de commande 22 par le canal 54

ménagé dans le corps du tiroir 21.

Le distributeur 6 définit avec ses alésages, au cours de sa cour-

se, six chambres distinctes. Les chambres 9 et 10 opposées et décrites précédemment, constamment reliées entre elles par les canaux 13, la chambre 12 ou chambre de commande alternativement reliée au circuit d'alimentation haute pression 4 ou au circuit retour basse pression 5, la chambre annulaire 11 constamment reliée au circuit retour basse pression 5, une chambre annulaire 55 reliée en permanence au circuit d'alimentation (à titre d'exemple, elle est ici reliée à la chambre 10) par un canal 56 dans lequel est monté un orifice calibré 57 ménagé dans le corps de l'appareil, côté distributeur cette chambre est délimitée par l'arête 58, enfin une chambre annulaire tampon 59, délimitée par une arête 60 côté distributeur et une arête 61 côté corps de l'appareil, qui est créée lorsque l'arête 62 du distributeur coïncide ou dépasse l'arête 61, cette chambre 59 est toujours reliée au circuit d'alimentation par un canal 63 comportant un orifice calibré 64 ménagé dans le corps de l'appareil. Dans le corps du distributeur sont encore ménagés trois autres canaux importants. Le canal 65, dont une extrémité débouche dans la portée du cylindre servant au guidage du distributeur et l'autre dans la portée du distributeur servant au guidage du tiroir 21, qui peut, suivant les positions relatives du distributeur 6 et du tiroir 21, être isolé ou mettre en relation la gorge 34 et la gorge 27. Les canaux 66 et 67, dont respectivement l'une des extrémités débouche dans la portée du distributeur servant au guidage du tiroir 21 et l'autre dans la portée du distributeur servant à son guidage dans le corps de l'appareil. Le canal 66 pourra, suivant la position du tiroir 21, soit être isolé, soit successivement être en communication avec la gorge 52 et le canal

54, puis avec le canal 67 par l'intermédiaire de la gorge 52.

Enfin, dans le corps de l'appareil sont ménagées deux gorges.

La gorge 34, délimitée par deux arêtes 68 et 69, reliée en permanence au circuit retour par le canal 35. La gorge 70 délimitée par les arêtes

71 et 73 et constamment reliée par un canal 72 au circuit d'alimentation.

A titre d'exemple, le canal 72 débouche dans la chambre 10.

Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: La figure 6 représente la position de l'ensemble de distribution

alors que le piston de frappe 1 remonte. Les positions relatives du distri-

buteur 6 par rapport au corps de l'appareil et du tiroir 21, par rapport au corps du distributeur sont telles que: - La chambre 59 est intégrée à la chambre 9 et entièrement

soumise à la pression d'alimentation.

- La chambre 23 est reliée à la haute pression de la chambre

10 par le canal 45, la gorge 70 et le canal 72.

- La chambre 41 fait partie.intégrante de la chambre 25.

- Les canaux 67 et 66 sont obturés par le tiroir 21.

- L'orifice calibré 32 est obturé à la fois par le corps de l'appa-

reil 2 et le tiroir étagé 21.

- L'orifice calibré 33 relie la gorge 34 et la gorge 27 et par conséquence, la chambre de commande 12 au circuit basse pression par les canaux 31, 54 et 35. - Le canal 65 est obturé par la portée du cylindre assurant

le guidage du distributeur.

- Le canal 14 est relié au circuit retour 5 par le distributeur,

le piston I remonte (selon figure 1).

Dès que l'arête 47 du piston découvre le canal 20, 19, 18 ou

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17 sélectionné par le tiroir de régulation 16, une quantité importante de fluide sous pression peut circuler à travers le canal de commande 36. La pression s'établissant dans les chambres 12 et 22 par la circulation du fluide d'alimentation à travers l'orifice calibré 33 est

telle que le tiroir 21 et le distributeur 6 sont déséquilibrés et commen-

cent leurs mouvements vers le haut.

Le tiroir 21 étant de masse très inférieure à celle du distributeur 6, il va donc se déplacer rapidement. Au cours de son mouvement, l'huile contenue dans la chambre 23 va être refoulée à travers le canal 45, la gorge 70 et le canal 72. L'arête 29 de la gorge 27 obture le canal puis l'orifice calibré 33, simultanément l'arête 28 découvre l'orifice

calibré 32.

L'arête 53 de la gorge 52 découvre successivement le canal 66, permettantainsi une alimentation complémentaire de la chambre en fluide sous pression provenant du circuit de commande 36 par l'intermédiaire des canaux 31 et 54, puis une extrémité du canal 67,

l'autre extrémité restant partiellement obturée par la portée du distribu-

teur dans le corps 2. Enfin, lorsque le tiroir 21 a parcouru une partie importante de sa course, l'arête 42 croise l'arête 43, la chambre 41 est alors isolée de la chambre 25 et l'huile qu'elle contient va devoir circuler à travers le canal 44 et l'orifice calibré 76 de manière à créer une pression suffisante pour ralentir le tiroir 21, évitant ainsi tout choc

violent en fin de course. Nous dirons que le tiroir 21 est muni d'un sys-

tème du type DASH POT.

A cet instant, l'ensemble de distribution est dans la position

de figure 7.

Simultanément et avec une accélération plus faible, le distribu-

teur 6 se déplace vers le haut. Au cours de sa course: - L'arête 73 obture le canal 45, verrouillant ainsi la chambre

23 et en conséquence, le tiroir 21 dans sa position haute.

- L'arête 74 de la chambre 55 découvre l'orifice calibré 32

qui relie alors la chambre 55 à la gorge 27.

- L'arête 71 de la gorge 70 découvre le canal 67 relié alors à la gorge 52 et donc, par l'intermédiaire des canaux 72, 66, 54 et 31, les chambres 55, 22 et 12 sont soumises à la haute pression du circuit

d'alimentation (figure 8).

I1 est à noter que, dès l'ouverture de l'orifice calibré 32, l'alimen-

tation en fluide sous pression du circuit de commande est assurée, le fluide circulant à travers le-canal 56, la gorge 55, l'orifice 32, la gorge

27 et le canal 54.

- Simultanément, le distributeur 6 obture le canal 14 et le relie ensuite au circuit d'alimentation 4, le piston I peut alors amorcer sa course de descente et son arête 47 referme le circuit de commande sélectionné. A partir de cet instant, le fluide sous pression nécessaire au mouvement du distributeur circule à travers les canaux 56, 72, 67,

66, 54 et 31.

- L'arête 62 du distributeur croise ensuite l'arête 61, le fluide contenu dans la chambre 59 doit alors circuler à travers l'orifice calibré

64, la pression qui est alors créée dans la chambre 59 freine le distribu-

teur puis régule sa vitesse finale.

- En fin de course, l'arête 51 de la chambre 10 découvre le

canal 45 et déverrouille ainsi la chambre 23.

- L'arête 73 recouvre le canal 67 puis le canal 66, la fin du mouvement du distributeur et son verrouillage en position haute sont alors assurés par l'huile.sous pression qui circule à travers les canaux

72 et 56 puis l'orifice calibré 32.

- L'arête 69 découvre le canal 65.

L'ensemble de distribution se trouve alors dans la configuration

représentée à la figure 9.

Peu avant le choc, comme décrit précédemment, l'arête 37 découvre le canal 17 qui se trouve alors relié au circuit retour basse pression 5, le circuit de commande comprenant le canal 36, les chambres 12, 22 et les gorges 27 et 52 est alors aussi relié au circuit retour de l'appareil. La quantité de fluide pouvant circuler à travers le gicleur calibré 32 à la pression d'alimentation étant insuffisante pour maintenir une pression d'équilibre dans le circuit de commande susnommé, le tiroir 21 et le distributeur 6 commencent leurs mouvements vers le bas. Le tiroir 21 de masse très inférieure à celle du distributeur 6 se déplace rapidement, au cours de son mouvement, le fluide sous pression circule à travers le canal 45 et alimente la chambre 23, l'arête 53 de la gorge

52 obture les canaux 67 et 66, l'arête 28 obture l'orifice calibré 32.

l'arête 29 découvre l'orifice calibré 33, puis le canal 65 qui établit alors un passage important entre les chambres de commande 12 et 22 et le circuit retour 5 de l'appareil, par l'intermédiaire de la gorge 34

et du canal 35. A partir de cet instant, l'arête 37 du piston I peut recou-

vrir le canal 17 sans influencer le mouvement du distributeur.

L'ensemble de distribution est schématisé à cet instant en

figure 10.

Simultanément et avec une accélération moindre, le disbributeur débute sa course de descente. Au cours de son mouvement: - L'arête 51 de la chambre 10 obture le canal 45 et verrouille

ainsi la chambre 23.

- Le fluide sous pression contenu dans la chambre 55 s'évacue par le canal 72 jusqu'à ce que l'arête 58 croise l'arête 71, à partir de cet instant, le fluide va devoir circuler à travers l'orifice calibré 57

et la pression créée dans la chambre 55 va tout d'abord freiner le distri-

buteur puis réguler sa vitesse.

- Le distributeur 6 interrompt la liaison entre le canal 14 et le circuit d'alimentation, puis met en communication le circuit retour de l'appareil 5 et le canal 14, le piston I peut alo's remonter sous l'effet

des forces hydrauliques.

- L'arête 68 découvre l'orifice 33 et l'arête 74 de la chambre

recouvre l'orifice calibré 32.

- En fin de course, l'arête 71 obture le canal 67, l'arête 69 obture le canal 65, le verrouillage et la fin de course sont alors assures par l'orifice calibré 33 qui maintient alors le circuit de commande à

la pression retour de l'appareil.

- L'arête 73 découvre le canal 45 et déverrouille la chambre

23 du tiroir 21 qui pourra ainsi réagir à la prochaine impulsion de com-

mande. L'ensemble de distribution occupe alors les positions décrites

en figure 6.

Le piston I achève sa course de remontée et le cycle décrit

*peut reprendre.

26 18092

Claims (11)

REVENDICATIO NS

1. Distributeur hydraulique pour appareil à percussions mû par un fluide incompressible sous pression, et comprenant un piston (1) animé

d'un mouvement alternatif au cours duquel il percute un outil, le distribu-

teur comprenant un corps (6) coulissant dans un cylindre de travail avec l'alésage duquel il délimite notamment une chambre de commande.(12)

reliée successivement au circuit haute-pression (4) et au circuit basse-

pression (5), en fonction de la position du piston de frappe (1), mettant ainsi la chambre motrice (3) située en bout du piston successivement en communication avec le circuit haute-pression (4) pour permettre la descente accélérée du piston (1) et avec le circuit basse-pression (5) pour permettre la course de retour de ce piston, caractérisé en ce que: dans le corps du distributeur (6) est monté coulissant un tiroir (21) délimitant, avec l'alésage du distributeur dans lequel il est monte, au moins une chambre de commande (22) en communication permanente

par au moins un canal (31) avec la chambre de commande (12) du distri-

buteur, - la forme du tiroir (21) et des chambres qu'il délimite avec l'alésage du distributeur dans lequel il est monté, sont telles que la résultante des forces auxquelles il est soumis le déplace alternativement dans un sens et dans l'autre suivant que la chambre de commande (22) est reliée à la haute ou à la basse-pression, - dans le tiroir (21) est ménagé un circuit dont une extrémité débouche en permanence dans la chambre de commande et dont l'autre extrémité est mise en communication, suivant la position du tiroir (21), avec la haute-pression, ou avec la basse-pression, ce circuit étant en communication avec la haute-pression, après mise en communication des chambres de commande (12,22) avec le circuit haute-pression en fonction de la position du piston, et étant en communication avec la basse-pression, après mise en communication des chambres de commande

(12,22) avec le circuit basse-pression, en fonction de la position du piston.

2. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tiroir (21) est monté coulissant coaxialement à l'intérieur du corps (6).

3. Distributeur selon l'une quelconque des revendications I

et 2, caractérisé en ce que les chambres de commande (12,22) respecti-

vement du corps (6) du distributeur et du tiroir (21) sont disposées aux extrémités correspondantes de ces deux éléments, et en ce que le corps (6) du distributeur et le tiroir (21) se déplacent dans le même sens lors des mises en communication successives des chambres de commande respectivement avec les circuits haute-pression et basse-pression.

4. Distributeur selon l'une quelconque des revendications I

à 3, caractérisé en ce que le tiroir (21) délimite, avec l'alésage du corps (6) du distributeur dans lequel il est monté coulissant, trois chambres dont les surfaces des sections sont telles que la résultante des forces hydrauliques s'applique alternativement dans un sens et dans l'autre - une chambre de commande (22) reliée en permanence à la chambre de commande (12) du distributeur par un canal (31), et - deux chambres (23, 25) antagonistes à la première dont celle (23) est constamment reliée au circuit haute-pression et dont celle (25)

est constamment reliée au circuit basse-pression.

5. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1

à 3, caractérisé en ce que le tiroir (21) délimite, avec l'alésage du corps (6? du distributeur dans lequel il est monté coulissant, deux chambres antagonistes: - une chambre de commande (22) reliée en permanence à la chambre de commande (12) du distributeur par un canal (31) , et - une chambre reliée en permanence au circuit basse-pression

et équipée d'un ressort (40) agissant sur le tiroir en direction de la cham-

bre (22), de telle sorte que la résultante des forces hydrauliques et

mécaniques s'exercent alternativement dans un sens et dans l'autre.

6. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1

à 5, caractérisé en ce que dans le tiroir (21) est ménagée une gorge (27) reliée en permanence à la chambre de commande (22), et qui peut alternativement découvrir des orifices calibrés (32,33) débouchant dans la portée du corps (6) du distributeur, servant au guidage du tiroir (21), ces orifices communiquant respectivement avec le circuit haute-pression

(4) et avec le circuit basse-pression (5).

7. Distributeur selon l'une quelconque des revendications I

à 3, caractérisé en ce que le tiroir (21) délimite avec l'alésage du corps (6) du distributeur dans lequel il est monté coulissant, une chambre (41) qui, disposée à l'extrémité opposée à la chambre de commande (22), communique par un orifice calibré (76) avec le circuit basse- pression, tandis que le corps (6) délimite en fin de course haute une chambre (59) avec l'alésage dans lequel- il est monté coulissant qui communique par un orifice calibré (64) avec le circuit haute pression, des moyens

étant prévus qui assurent le verrouillage à l'intérieur du corps du distribu-

teur, du tiroir (21) après déplacement de celui-ci, et avant déplacement

correspondant du corps. du distributeur.

8. Distributeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tiroir (21) délimite avec l'alésage du corps du distributeur dans lequel il est monté coulissant - une chambre de commande (22) reliée en permanence à la chambre de commande (12) du distributeur par un canal (31), et - deux chambres antagonistes (25,23) dont celle (25) reliée en permanence au circuit basse pression et dont celle (23) est reliée au circuit hautepression pour les deux positions de fin de course du

corps du distributeur, et est isolée du circuit pour les positions intermé-

diaires de celui-ci, réalisant alors le verrouillage du tiroir.

9. Distributeur selon la revendication 8, caractérisé en ce que

le tiroir (21) comporte une seconde gorge (52), communiquant en perma-

nence avec la gorge (27) et la chambre de commande (22), et susceptible au cours de son mouvement de translation de découvrir des orifices (66,67) ménagés dans le corps du distributeur, ces orifices (66,67) étant destinés à être mis en communication avec le circuit de commande (12, 31, 22, 54, 52) puis avec le circuit haute pression (4) au cours du déplacement du corps du distributeur (6) entre une position dans laquelle il assure la mise en communication de la chambre (3) située du coté de la tête du piston avec le circuit basse-pression (5) et une position dans laquelle il assure la mise en communication de cette même chambre

(3) avec le circuit haute-pression (4).

10. Distributeur selon l'une quelconque des revendications 7

à 9, caractérisé en ce que dans le corps (6) est ménagé un orifice supplé-

mentaire (65) largement dimensionné destiné à mettre en communication les chambres de commande (12,22) avec le circuit basse pression lorsque le corps du distributeur est dans une position extrême correspondant

à la mise en communication de la chambre (3) avec le circuit haute-

pression (4), et que le tiroir (21) se trouve dans une position ou sa cham-

bre de commande (22) possède un volume minimum.

11. Distributeur selon l'ensemble des revendications 7 à 10,

caractérisé en ce que ses moyens de commande sont agencés de telle sorte que, partant d'une position dans laquelle la chambre (3) située au-dessus du piston est en communication avec le circuit basse-pression (5), lorsque les chambres de commande (12,22) sont reliées au circuit haute- pression (4) par passage du piston de frappe (1) en un point déter- miné de sa course, le tiroir (21) se déplace rapidement, puis termine lentement sa course lorsque la chambre (41) est fermée, simultanément et à vitesse moindre, le corps (6) du distributeur se déplace, isole la

chambre (23) du tiroir (21) par fermeture du canal (45), coupe la commu-

nication entre la chambre (3) et le circuit basse-pression (5) et met cette chambre en communication avec le circuit haute-pression (4), le corps du distributeur ralentissant en fin de course lors de la fermeture de la chambre (59), avec mise en communication de la chambre (23) du tiroir avec le circuit haute-pression puis, dès que le piston de frappe (1) commute la pression de commande, le tiroir (21) parcourt rapidement sa course retour en mettant largement en communication par l'orifice (65) les chambres de commande (12,22) avec le circuit basse-pression, le corps (6) du distribu.teur, tout en isolant dès le début de sa course la chambre (23) du tiroir, se déplace rapidement jusqu'à une position dans laquelle il isole la chambre (3) située au-dessus du piston (1) du

circuit haute-pression (4), puis plus lentement jusqu'à mise en communi-

cation de cette chambre avec le circuit basse-pression (5), et enfin remet la chambre (23) en communication avec le circuit haute-pression (4), et obture le canal (65) de mise en communication de la chambre

(27) du tiroir avec le circuit basse-pression (5).