FR3134738A1 - Appareil à percussions équipé d’un dispositif de régulation de pression - Google Patents
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Abstract
L’appareil à percussions comporte un dispositif de régulation de pression (16) comprenant un cylindre de régulation (17) ; un canal de liaison (23) débouchant dans le cylindre de régulation (17) ; un tiroir de régulation de pression (18) monté mobile en translation dans le cylindre de régulation (17) et délimitant, avec le cylindre de régulation (17), un passage de liaison (24) ayant une section de passage qui varie en fonction de la position de régulation occupée par le tiroir de régulation de pression (18) ; un élément de sollicitation (26) configuré pour exercer une précontrainte sur le tiroir de régulation de pression (18) ; et un dispositif de réglage de précontrainte (27) configuré pour régler une précontrainte exercée par l’élément de sollicitation (26) sur le tiroir de régulation de pression (18). Figure 2
Description
La présente invention a pour objet un appareil à percussions, et plus particulièrement un appareil hydraulique à percussions, pourvu d’un dispositif de régulation de pression.
Un appareil à percussions comporte de façon connue :
- un corps délimitant un cylindre de piston,
- un piston de frappe monté déplaçable de façon alternative à l’intérieur du cylindre de piston, et configuré pour venir percuter un outil au cours de chaque cycle de fonctionnement de l’appareil à percussions,
- une première chambre de commande délimitée par le piston de frappe et le cylindre de piston, la première chambre de commande étant reliée en permanence à un circuit d’alimentation en fluide haute pression,
- une deuxième chambre de commande qui est délimitée par le piston de frappe et le cylindre de piston et qui est antagoniste à la première chambre de commande,
- un distributeur de commande configuré 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, le distributeur de commande étant configuré pour relier la deuxième chambre de commande alternativement au circuit d’alimentation en fluide haute pression et à un circuit de retour basse pression, et
- un dispositif de régulation de pression configuré pour réguler une pression de fonctionnement, également nommée pression d’entrée ou pression d’alimentation, de l’appareil à percussions à une valeur prédéterminée.
Un tel dispositif de régulation de pression permet d’assurer, à chaque cycle de fonctionnement de l’appareil à percussions, un impact du piston de frappe sur l’outil avec une vitesse d’impact, c’est-à-dire une énergie d’impact, prédéterminée.
Un tel dispositif de régulation de pression peut par exemple comprendre :
- un cylindre de régulation délimité par le corps,
- un canal de liaison relié au distributeur de commande et débouchant dans le cylindre de régulation, le distributeur de commande étant configuré pour relier le canal de liaison à la deuxième chambre de commande lors de la course de retour du piston de frappe,
- un tiroir de régulation de pression monté mobile en translation dans le cylindre de régulation selon une direction de translation et configuré pour occuper une pluralité de positions de régulation décalées les unes des autres selon la direction de translation, le tiroir de régulation de pression et le cylindre de régulation étant configurés pour délimiter un passage de liaison ayant une section de passage qui varie en fonction de la position de régulation occupée par le tiroir de régulation de pression, le passage de liaison étant configuré pour relier fluidiquement le canal de liaison au circuit de retour basse pression, et
- un élément de sollicitation configuré pour exercer une précontrainte sur le tiroir de régulation de pression et pour solliciter le tiroir de régulation de pression vers une position de régulation de ladite pluralité de positions de régulation dans laquelle la section de passage du passage de liaison est minimale.
Afin de pouvoir ajuster les performances de l’appareil à percussions, il est connu de régler la précontrainte exercée par l’élément de sollicitation sur le tiroir de régulation de pression à l’aide de rondelles de calage introduites dans le cylindre de régulation. L’ajout ou le retrait de telles rondelles de calage permet de modifier la valeur prédéterminée à laquelle est régulée la pression de fonctionnement, et donc de modifier la vitesse d’impact du piston de frappe.
Cependant, l’ajout ou le retrait de rondelle(s) de calage afin de procéder au réglage de précontrainte précité requiert le retrait d’un bouchon d’obturation pour accéder au cylindre de régulation et donc l’ouverture d’un circuit hydraulique laissant échapper une grande quantité d’huile hydraulique, qui, selon l’environnement dans lequel cette opération est effectuée, peut provoquer une pollution si cette huile hydraulique n’est pas contenue.
La présente invention vise à remédier à cet inconvénient.
Le problème technique à la base de l’invention consiste donc à fournir un appareil à percussions équipé d’un dispositif de régulation de pression pourvu d’un élément de sollicitation dont la précontrainte peut être réglée aisément par un utilisateur sans risque de pollution de l’environnement de l’appareil à percussions.
A cet effet, la présente invention concerne 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 configuré pour venir percuter un outil au cours de chaque cycle de fonctionnement de l’appareil à percussions,
- une première chambre de commande délimitée par le piston de frappe et le cylindre de piston, la première chambre de commande étant reliée en permanence à un circuit d’alimentation en fluide haute pression,
- une deuxième chambre de commande qui est délimitée par le piston de frappe et le cylindre de piston et qui est antagoniste à la première chambre de commande,
- un distributeur de commande configuré 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, le distributeur de commande étant configuré pour relier la deuxième chambre de commande alternativement au circuit d’alimentation en fluide haute pression et à un circuit de retour basse pression, et
- un dispositif de régulation de pression configuré pour réguler une pression de fonctionnement de l’appareil à percussions à une valeur prédéterminée, le dispositif de régulation de pression comprenant :
- un cylindre de régulation, par exemple délimité par le corps ou ménagé dans un support fixé au corps,
- un canal de liaison débouchant dans le cylindre de régulation et configuré pour être relié à la deuxième chambre de commande lors de la course de retour du piston de frappe,
- un tiroir de régulation de pression monté mobile en translation dans le cylindre de régulation selon une direction de translation et configuré pour occuper une pluralité de positions de régulation décalées les unes des autres selon la direction de translation, le tiroir de régulation de pression et le cylindre de régulation étant configurés pour délimiter un passage de liaison ayant une section de passage qui varie en fonction de la position de régulation occupée par le tiroir de régulation de pression, le passage de liaison étant configuré pour relier fluidiquement le canal de liaison au circuit de retour basse pression,
- un élément de sollicitation configuré pour exercer une précontrainte sur le tiroir de régulation de pression et pour solliciter le tiroir de régulation de pression vers une position de régulation, de ladite pluralité de positions de régulation, dans laquelle la section de passage du passage de liaison est minimale,
caractérisé en ce que le dispositif de régulation de pression comporte un dispositif de réglage de précontrainte configuré pour régler une précontrainte exercée par l’élément de sollicitation sur le tiroir de régulation de pression, le dispositif de réglage de précontrainte comportant :
- un organe d’actionnement disposé dans le cylindre de régulation et configuré pour coopérer avec l’élément de sollicitation, l’organe d’actionnement étant déplaçable selon une direction de déplacement sensiblement parallèle à la direction de translation, et
- un organe de réglage monté mobile en rotation par rapport à l’organe d’actionnement autour d’un axe de rotation, l’organe de réglage comportant une partie de réglage, qui peut par exemple être globalement cylindrique, configurée pour être accessible depuis l’extérieur de l’appareil à percussions et pour être entraînée en rotation par un utilisateur, et une partie d’entraînement disposée dans le cylindre de régulation et reliée mécaniquement à l’organe d’actionnement,
l’organe de réglage et l’organe d’actionnement étant configurés de telle sorte qu’une rotation de l’organe de réglage autour de l’axe de rotation et dans un premier sens de rotation entraîne un déplacement de l’organe d’actionnement en direction du tiroir de régulation de pression de manière à augmenter la précontrainte appliquée par l’élément de sollicitation sur le tiroir de régulation de pression et de telle sorte qu’une rotation de l’organe de réglage autour de l’axe de rotation et dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, entraîne un déplacement de l’organe d’actionnement à distance du tiroir de régulation de pression de manière à diminuer la précontrainte appliquée par l’élément de sollicitation sur le tiroir de régulation de pression.
Une telle configuration du dispositif de régulation de pression de l’appareil à percussions selon la présente invention permet à un utilisateur de régler aisément la précontrainte exercée par l’élément de sollicitation en entraînant en rotation l’organe de réglage depuis l’extérieur de l’appareil à percussions, c’est-à-dire sans ouverture de circuit hydraulique et donc sans risque de pollution de l’environnement de l’appareil à percussions.
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 canal de liaison est relié au distributeur de commande, et le distributeur de commande est configuré pour relier le canal de liaison à la deuxième chambre de commande lors de la course de retour du piston de frappe.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de sollicitation comprend une première portion d’extrémité configurée pour coopérer avec, et par exemple pour prendre appui contre, l’organe d’actionnement, et une deuxième portion d’extrémité configurée pour coopérer avec, et par exemple pour prendre appui contre, le tiroir de régulation de pression.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe d’actionnement est monté coulissant selon la direction de déplacement.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, l’organe d’actionnement comporte un siège, de préférence annulaire, contre lequel prend appui la première portion d’extrémité de l’élément de sollicitation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de sollicitation est un ressort de compression dont la première portion d’extrémité prend appui contre l’organe d’actionnement et dont la deuxième portion d’extrémité prend appui contre le tiroir de régulation de pression.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de réglage comporte une surface de butée annulaire contre laquelle l’organe d’actionnement est configuré pour venir en butée, la surface de butée annulaire étant configurée pour limiter la course de déplacement de l’organe d’actionnement à l’opposé du tiroir de régulation de pression.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de régulation de pression comporte un mécanisme d’indexage configuré pour définir, pour l’organe de réglage, une pluralité de positions d’indexage angulaire dans chacune desquelles l’organe de réglage occupe, par rapport à l’organe d’actionnement, une position angulaire respective qui est stable.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le nombre de positions d’indexage angulaire est compris entre deux et huit, avantageusement entre quatre et huit, et est par exemple égal à six.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de réglage de précontrainte comporte un bouchon d’obturation configuré pour obturer, de préférence de manière amovible, une extrémité ouverte du cylindre de régulation, le bouchon d’obturation comportant une ouverture de passage configurée pour rendre accessible la partie de réglage depuis l’extérieur de l’appareil à percussions.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ouverture de passage comporte une première extrémité débouchant dans le cylindre de régulation et une deuxième extrémité débouchant hors de l’appareil à percussions.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la partie de réglage s’étend au moins en partie dans l’ouverture de passage.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le bouchon d’obturation comporte une partie d’obturation pourvue d’une surface externe dans laquelle débouche la deuxième extrémité de l’ouverture de passage. De façon avantageuse, la partie de réglage est affleurante avec ou est située en retrait de la surface externe de la partie d’obturation. Cependant, selon une variante de réalisation de l’invention, la partie de réglage pourrait faire saillie de ladite surface externe.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ouverture de passage s’étend coaxialement à l’axe de rotation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le bouchon d’obturation est fixé au corps, par exemple par vissage, et est configuré pour être immobile par rapport au corps.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le mécanisme d’indexage comporte plusieurs évidements d’indexage prévus sur l’un parmi le bouchon d’obturation et l’organe de réglage et répartis autour de l’axe de rotation, et au moins une saillie d’indexage prévue sur l’autre parmi le bouchon d’obturation et l’organe de réglage et configurée pour coopérer avec l’un des évidements d’indexage lorsque l’organe de réglage occupe une position d’indexage angulaire respective.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le mécanisme d’indexage comporte plusieurs saillies d’indexage réparties autour de l’axe de rotation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’au moins une saillie d’indexage est formée par une bille d’indexage montée dans une cavité de réception qui est prévue sur le bouchon d’obturation ou l’organe de réglage et qui est délimitée intérieurement par une portion de surface sphérique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de réglage est déplaçable en translation par rapport au bouchon d’obturation selon une direction sensiblement parallèle à la direction de déplacement, l’élément de sollicitation étant configuré pour maintenir l’organe de réglage au contact du bouchon d’obturation. Ainsi, l’effort exercé par l’élément de sollicitation sur l’organe de réglage et l’effet de came entre le bouchon d’obturation et l’organe de réglage empêche tout déréglage dû aux vibrations générées par l’appareil à percussions.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le bouchon d’obturation forme une came et l’organe de réglage forme un suiveur de came.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de réglage comporte une partie d’appui, telle qu’une collerette d’appui, qui est située axialement entre la partie de réglage et la partie d’entraînement et qui est configurée pour prendre appui contre le bouchon d’obturation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le bouchon d’obturation comporte une surface de guidage interne qui est globalement cylindrique et qui est configurée pour guider en rotation et en translation l’organe de réglage.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la partie d’appui comporte la surface de butée annulaire.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le bouchon d’obturation comporte une partie de fixation qui est tubulaire et qui est fixée dans le cylindre de régulation, l’organe d’actionnement étant monté déplaçable, et par exemple monté coulissant, dans la partie de fixation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe d’actionnement comporte des premières cannelures s’étendant selon la direction de déplacement, et le bouchon d’obturation comporte des deuxièmes cannelures s’étendant selon la direction de déplacement et configurées pour coopérer avec les premières cannelures prévues sur l’organe d’actionnement, les premières et deuxièmes cannelures étant configurées pour guider en translation l’organe d’actionnement selon la direction de déplacement.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, les deuxièmes cannelures sont prévues sur une surface interne de la partie de fixation.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le bouchon d’obturation comporte un corps de bouchon et un insert interne, par exemple annulaire, qui est disposé dans le corps de bouchon et qui est fixe par rapport au corps de bouchon, l’insert interne étant interposé entre le corps de bouchon et l’organe de réglage, et les évidements d’indexage ou l’au moins une saillie d’indexage étant prévus/prévue sur l’insert interne.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, l’insert interne est interposé entre le corps de bouchon et la partie d’appui.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la partie d’entraînement comporte une tige d’entraînement filetée s’étendant sensiblement parallèlement à la direction de déplacement, et l’organe d’actionnement comporte un alésage axial taraudé configuré pour coopérer avec la tige d’entraînement filetée.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le tiroir de régulation de pression, l’organe de réglage et l’organe d’actionnement sont disposés sensiblement coaxialement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le tiroir de régulation de pression comporte une gorge annulaire qui est reliée fluidiquement en permanence au canal de liaison, la gorge annulaire comportant une arête annulaire configurée pour définir au moins partiellement le passage de liaison.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de régulation de pression comprend une première chambre de régulation qui est délimitée par le tiroir de régulation de pression et le cylindre de régulation et qui est reliée fluidiquement en permanence au circuit d’alimentation en fluide haute pression, et une deuxième chambre de régulation qui est délimitée par le tiroir de régulation de pression et le cylindre de régulation et qui est reliée fluidiquement en permanence au circuit de retour basse pression, le passage de liaison étant configuré pour relier fluidiquement le canal de liaison à la deuxième chambre de régulation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de sollicitation et l’organe d’actionnement sont disposés dans la deuxième chambre de régulation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la deuxième chambre de régulation est antagoniste à la première chambre de régulation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, une première face du tiroir de régulation de pression est située dans la première chambre de régulation et une deuxième face du tiroir de régulation de pression, opposée à la première face, est située dans la deuxième chambre de régulation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de réglage de précontrainte comporte des repères de réglage prévus sur une zone de lecture fixe, par exemple prévue sur le corps ou le bouchon d’obturation, chaque repère de réglage correspondant à une position d’indexage angulaire respective (et donc à une valeur respective de la précontrainte appliquée par l’élément de sollicitation sur le tiroir de régulation de pression), et un repère de lecture associé aux repères de réglage et prévu sur la partie de réglage.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de régulation de pression comporte un élément de butée, par exemple annulaire, fixé à l’organe de réglage, par exemple à la partie d’entraînement, et configuré pour limiter la course de déplacement de l’organe d’actionnement en direction du tiroir de régulation de pression.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le bouchon d’obturation comporte une gorge interne annulaire s’étendant autour de la partie de réglage, et un joint d’étanchéité disposé dans la gorge interne annulaire et configuré pour coopérer avec la partie de réglage. Le joint d’étanchéité peut par exemple être pourvu d’une lèvre d’étanchéité annulaire configurée pour coopérer avec la partie de réglage.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le bouchon d’obturation et l’organe d’actionnement définissent un logement annulaire dans lequel est reçue la première portion d’extrémité de l’élément de sollicitation.
De toute façon, l’invention sera bien comprise, à l’aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés représentants, à titre d’exemples non limitatifs, plusieurs formes d’exécution de cet appareil à percussions.
Les figures 1 à 3 représentent un appareil à percussions 2 selon un premier mode de réalisation de l’invention.
L’appareil à percussions 2 comprend un corps 3 délimitant un cylindre de piston 4, et un piston de frappe 5 qui est étagé et qui est monté coulissant de façon alternative à l’intérieur du cylindre de piston 4. Au cours de chaque cycle de fonctionnement de l’appareil à percussions 2, le piston de frappe 5 est configuré pour venir percuter 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 qui est annulaire, et une deuxième chambre de commande 9 qui est antagoniste à la première chambre de commande 8 et qui a une section transversale plus importante que celle de la première chambre de commande 8. La deuxième chambre de commande 9 peut par exemple être 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 relier fluidiquement la deuxième chambre de commande 9 alternativement 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.
La première chambre de commande 8 est relié en permanence au circuit d’alimentation en fluide haute pression 12 par un canal d’alimentation 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 d’alimentation 14 peut avantageusement être relié à un accumulateur hydraulique 15.
L’appareil à percussions 2 comprend de plus un dispositif de régulation de pression 16 configuré pour réguler une pression de fonctionnement de l’appareil à percussions 2 à une valeur prédéterminée.
Comme montré plus particulièrement à la , le dispositif de régulation de pression 16 comprend un cylindre de régulation 17 délimité par le corps 3, et un tiroir de régulation de pression 18 monté mobile en translation dans le cylindre de régulation 17 selon une direction de translation D. Le tiroir de régulation de pression 18 est configuré pour occuper une pluralité de positions de régulation décalées les unes des autres selon la direction de translation D.
Le tiroir de régulation de pression 18 et le cylindre de régulation 17 délimitent une première chambre de régulation 19 qui est reliée fluidiquement en permanence au circuit d’alimentation en fluide haute pression 12 par l’intermédiaire d’un canal 21 relié fluidiquement à la première chambre de commande 8, et une deuxième chambre de régulation 22 qui est antagoniste à la première chambre de régulation 19 et qui est reliée fluidiquement en permanence au circuit de retour basse pression 13. De façon avantageuse, une première face du tiroir de régulation de pression 18 est située dans la première chambre de régulation 19 et une deuxième face du tiroir de régulation de pression 18, opposée à la première face, est située dans la deuxième chambre de régulation 22.
Le dispositif de régulation de pression 16 comprend également un canal de liaison 23 comportant une première extrémité qui est reliée fluidiquement au distributeur de commande 11, et une deuxième extrémité qui débouche dans le cylindre de régulation 17. Le distributeur de commande 11 est plus particulièrement configuré pour relier le canal de liaison 23 à la deuxième chambre de commande 9 lors de la course de retour du piston de frappe 5.
Le tiroir de régulation de pression 18 et le cylindre de régulation 17 sont également configurés pour délimiter un passage de liaison 24 ayant une section de passage qui varie en fonction de la position de régulation occupée par le tiroir de régulation de pression 18. Le passage de liaison 24 est configuré pour relier fluidiquement le canal de liaison 23 à la deuxième chambre de régulation 22, et donc au circuit de retour basse pression 13. De façon avantageuse, le tiroir de régulation de pression 18 comporte, sur sa surface externe, une gorge annulaire 25 reliée fluidiquement en permanence au canal de liaison 23 et pourvue d’une arête annulaire 25.1 configurée pour définir au moins partiellement le passage de liaison 24.
Le dispositif de régulation de pression 16 comprend de plus un élément de sollicitation 26, tel qu’un ressort de compression, disposé dans la deuxième chambre de régulation 22 et configuré pour exercer une précontrainte sur le tiroir de régulation de pression 18 et pour solliciter le tiroir de régulation de pression 18 vers une position de régulation dans laquelle la section de passage du passage de liaison 24 est minimale et par exemple nulle ou sensiblement nulle. Ainsi, lorsque l’appareil à percussions 2 n’est pas alimenté en fluide haute pression, l’élément de sollicitation 26 exerce un effort sur le tiroir de régulation de pression 18 visant à fermer le passage de liaison 24. Lorsque l’appareil à percussions 2 est alimenté en fluide haute pression, la première chambre de régulation 19 est alimentée en fluide haute pression par le canal 21 et exerce, sur le tiroir de régulation de pression 18, un effort opposé à celui exercé par élément de sollicitation 26. Dès que cet effort dépasse celui de la précontrainte exercée par l’élément de sollicitation 26, le tiroir de régulation de pression 18 se translate en direction de l’élément de sollicitation 26, ce qui augmente la section de passage du passage de liaison 24.
Le dispositif de régulation de pression 16 comprend en outre un dispositif de réglage de précontrainte 27 configuré pour régler la précontrainte exercée par l’élément de sollicitation 26 sur le tiroir de régulation de pression 18.
Comme montré plus particulièrement sur la , le dispositif de réglage de précontrainte 27 comporte un bouchon d’obturation 28 configuré pour obturer une extrémité ouverte du cylindre de régulation 17. Le bouchon d’obturation 28 est fixé au corps 3, et est configuré pour être immobile par rapport au corps 3. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, le bouchon d’obturation 28 comporte une partie de fixation 28.1 qui est tubulaire et qui est fixée, par exemple par vissage, dans le cylindre de régulation 17, et une partie d’obturation 28.2 qui est configurée pour obturer l’extrémité ouverte du cylindre de régulation 17.
Le dispositif de réglage de précontrainte 27 comporte de plus un organe d’actionnement 29 configuré pour coopérer avec l’élément de sollicitation 26. L’organe d’actionnement 29 est disposé dans la deuxième chambre de régulation 22, et est déplaçable selon une direction de déplacement parallèle à la direction de translation D. De façon avantageuse, l’organe d’actionnement 29 forme un poussoir configuré pour exercer une force de poussée sur l’élément de sollicitation 26.
De façon avantageuse, l’organe d’actionnement 29 est lié au bouchon d’obturation 28 par une liaison glissière. En particulier, l’organe d’actionnement 29 est monté coulissant dans la partie de fixation 28.1 du bouchon d’obturation 28 et selon la direction de déplacement. A cet effet, l’organe d’actionnement 29 comporte, sur sa surface externe, des premières cannelures 31 s’étendant selon la direction de déplacement, et la partie de fixation 28.1 comporte, sur sa surface interne, des deuxièmes cannelures 32 s’étendant selon la direction de déplacement et configurées pour coopérer avec les premières cannelures 31 prévues sur l’organe d’actionnement 29. Les premières et deuxièmes cannelures 31, 32 sont configurées pour guider en translation l’organe d’actionnement 29 selon la direction de déplacement.
Comme montré sur la , l’élément de sollicitation 26 comprend une première portion d’extrémité prenant appui contre un premier siège annulaire 33 prévu sur l’organe d’actionnement 29, et une deuxième portion d’extrémité prenant appui contre un deuxième siège annulaire 34 prévu sur le tiroir de régulation de pression 18. L’élément de sollicitation 26 exerce plus particulièrement un effort axial sur l’organe d’actionnement 29 et un effort axial opposé sur le tiroir de régulation de pression 18. De façon avantageuse, le bouchon d’obturation 28 et l’organe d’actionnement 29 définissent un logement annulaire dans lequel est reçue la première portion d’extrémité de l’élément de sollicitation 26.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, l’organe d’actionnement 29 comporte une partie de support 29.1 qui est annulaire et configurée pour supporter la première portion d’extrémité de l’élément de sollicitation 26, et une partie d’actionnement 29.2 qui est annulaire et qui s’étend radialement à partir d’une extrémité de la partie de support 29.1 qui est située du côté du bouchon d’obturation 28. De façon avantageuse, la partie d’actionnement 29.2 comporte le premier siège annulaire 33 et est configurée pour comprimer l’élément de sollicitation 26 lorsque l’organe d’actionnement 29 est déplacé en direction du tiroir de régulation de pression 18.
Le dispositif de réglage de précontrainte 27 comporte également un organe de réglage 35 lié au bouchon d’obturation 28 par une liaison pivot glissant. Ainsi, l’organe de réglage 35 est monté mobile en rotation par rapport à l’organe d’actionnement 29 autour d’un axe de rotation A, et est également déplaçable en translation par rapport au bouchon d’obturation 28 selon une direction sensiblement parallèle à la direction de déplacement. De façon avantageuse, le tiroir de régulation de pression 18, l’organe de réglage 35 et l’organe d’actionnement 29 sont disposés coaxialement.
L’organe de réglage 35 comporte une partie de réglage 36, qui peut par exemple être globalement cylindrique, configurée pour être accessible depuis l’extérieur de l’appareil à percussions 2 et pour être entraînée en rotation par un utilisateur. A cet effet, la partie d’obturation 28.2 comporte une ouverture de passage 37 configurée pour rendre accessible la partie de réglage 36 depuis l’extérieur de l’appareil à percussions 2. De façon avantageuse, l’ouverture de passage 37 s’étend coaxialement à l’axe de rotation A, et comporte une première extrémité débouchant dans le cylindre de régulation 17 et une deuxième extrémité débouchant dans une surface externe de la partie d’obturation 28.2. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, la partie de réglage 36 s’étend au moins en partie dans l’ouverture de passage 37, et peut par exemple être affleurante avec ou être située en retrait de la surface externe de la partie d’obturation 28.2. Cependant, selon une variante de réalisation de l’invention, la partie de réglage 36 pourrait faire saillie de ladite surface externe.
L’organe de réglage 35 comporte en outre une partie d’entraînement 38 disposée dans la deuxième chambre de régulation 22, et reliée mécaniquement à l’organe d’actionnement 29. La partie d’entraînement 38 est avantageusement liée à l’organe d’actionnement 29 par une liaison hélicoïdale. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 3, la partie d’entraînement 38 comporte une tige d’entraînement filetée 39 s’étendant coaxialement à l’axe de rotation A, et l’organe d’actionnement 29 comporte un alésage axial taraudé 41, qui peut par exemple s’étendre sur toute la longueur de l’organe d’actionnement 29, configuré pour coopérer avec la tige d’entraînement filetée 39. De façon avantageuse, l’élément de sollicitation 26 est configuré pour maintenir l’organe de réglage 35 au contact du bouchon d’obturation 28 via la liaison hélicoïdale entre l’organe d’actionnement 29 et l’organe de réglage 35.
L’organe de réglage 35 et l’organe d’actionnement 29 sont plus particulièrement configurés de telle sorte qu’une rotation de l’organe de réglage 35 autour de l’axe de rotation A et dans un premier sens de rotation entraîne un déplacement de l’organe d’actionnement 29 en direction du tiroir de régulation de pression 18 (et donc une compression de l’élément de sollicitation 26) de manière à augmenter la précontrainte appliquée par l’élément de sollicitation 26 sur le tiroir de régulation de pression 18, et de telle sorte qu’une rotation de l’organe de réglage 35 autour de l’axe de rotation A et dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, entraîne un déplacement de l’organe d’actionnement 29 à distance du tiroir de régulation de pression 18 (et donc une détente de l’élément de sollicitation 26) de manière à diminuer la précontrainte appliquée par l’élément de sollicitation 26 sur le tiroir de régulation de pression 18.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à3, l’organe de réglage 35 comporte une partie d’appui 42, telle qu’une collerette d’appui, qui est située axialement entre la partie de réglage 36 et la partie d’entraînement 38 et qui est configurée pour prendre appui contre le bouchon d’obturation 28. De façon avantageuse, la partie d’appui 42 comporte une surface de butée annulaire 43 contre laquelle l’organe d’actionnement 29 est configuré pour venir en butée. La surface de butée annulaire 43 est plus particulièrement configurée pour limiter la course de déplacement de l’organe d’actionnement 29 à l’opposé du tiroir de régulation de pression 18, c’est-à-dire en direction du bouchon d’obturation 28.
Le dispositif de régulation de pression 16 peut également comporter (selon un deuxième mode de réalisation de l’invention représenté sur les figures 4 à 6) un élément de butée 44, par exemple annulaire, fixé à l’organe de réglage 35, par exemple à la partie d’entraînement 38, et configuré pour limiter la course de déplacement de l’organe d’actionnement 29 en direction du tiroir de régulation de pression 18. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, la partie d’entraînement 38 comporte un alésage de fixation taraudé 45 débouchant à une extrémité de la partie d’entraînement 38 qui est tournée vers le tiroir de régulation de pression 18, l’élément de butée 44 étant fixé à l’organe de réglage 35 par une vis de pression 46 coopérant avec l’alésage de fixation taraudé 45.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, le bouchon d’obturation 28 comporte une gorge interne annulaire 47 s’étendant autour de la partie de réglage 36, et un joint d’étanchéité 48 disposé dans la gorge interne annulaire 47 et configuré pour coopérer avec la partie de réglage 36. Le joint d’étanchéité 48 peut par exemple être pourvu d’une lèvre d’étanchéité annulaire configurée pour coopérer avec la partie de réglage 36.
Le dispositif de régulation de pression 16 comporte également un mécanisme d’indexage 49 configuré pour définir, pour l’organe de réglage 35, une pluralité de positions d’indexage angulaire dans chacune desquelles l’organe de réglage 35 occupe, par rapport à l’organe d’actionnement 29, une position angulaire respective qui est stable. Le nombre de positions d’indexage angulaire peut être compris entre deux et huit, avantageusement entre quatre et huit, et est par exemple égal à six.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, le mécanisme d’indexage 49 comporte plusieurs évidements d’indexage 51 prévus sur la partie d’obturation 28.2 et répartis autour de l’axe de rotation A, et plusieurs saillies d’indexage 52 prévues sur la partie d’appui 42 et réparties autour de l’axe de rotation A. Chaque saillie d’indexage 52 est configurée pour coopérer avec un évidement d’indexage 51 lorsque l’organe de réglage 35 occupe chacune des positions d’indexage angulaire. Ainsi, l’organe de réglage 35 est également lié au bouchon d’obturation 28 par une liaison à came, le bouchon d’obturation 28 formant une came et l’organe de réglage 35 formant un suiveur de came. Chaque saillie d’indexage 52 peut venir de matière avec la partie d’appui 42 ou être rapportée sur cette dernière.
De façon avantageuse, le dispositif de réglage de précontrainte 27 peut également comporter :
- des repères de réglage (non visibles sur les figures) prévus sur une zone de lecture fixe, par exemple prévue sur le bouchon d’obturation 28, chaque repère de réglage correspondant à une position d’indexage angulaire respective (et donc à une valeur respective de la précontrainte appliquée par l’élément de sollicitation 26 sur le tiroir de régulation de pression 18), et
- un repère de lecture (non visible sur les figures) associé aux repères de réglage et prévu sur la partie de réglage 36.
Pour régler la précontrainte exercée par l’élément de sollicitation 26 sur le tiroir de régulation de pression 18, un utilisateur entraîne en rotation l’organe de réglage 35 à l’aide d’une clef appropriée insérée par exemple dans une empreinte à six pans prévue sur la partie de réglage 36, jusqu’à positionner le repère de lecture en regard du repère de réglage correspondant à la valeur de précontrainte souhaitée. Une telle rotation de l’organe de réglage 35 entraîne une translation de l’organe d’actionnement 29 par rapport au bouchon d’obturation 28 (en direction du tiroir de régulation de pression 18 ou du bouchon d’obturation 18 en fonction du sens de rotation), du fait que l’organe d’actionnement 29 est lié à l’organe de réglage 35 par une liaison hélicoïdale et est lié au bouchon d’obturation 28 par une liaison glissière. Une telle translation de l’organe d’actionnement 29 permet le réglage de la précontrainte exercé par l’élément de sollicitation 26 sur le tiroir de régulation de pression 18.
De façon avantageuse, chaque évidement d’indexage 51 et/ou chaque saillie d’indexage 52 comportent des surfaces inclinées ou arrondies de manière à limiter le couple requis pour vaincre la résistance induite par la liaison à came entre le bouchon d’obturation 28 et l’organe de réglage 35.
La représente un appareil à percussions 2 selon un troisième mode de réalisation de l’invention qui diffère du mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3 essentiellement en ce que le bouchon d’obturation 28 comporte un corps de bouchon 281 et un insert interne 282, par exemple annulaire, qui est fixe par rapport au corps de bouchon 281 et qui est interposé entre le corps de bouchon 281 et la partie d’appui 42, et en ce que les saillies d’indexage 52 sont prévues sur l’insert interne 282. De façon avantageuse, l’insert interne 282 est bloqué en rotation par rapport au bouchon d’obturation 28 par coopération avec les deuxièmes cannelures 32.
La représente un appareil à percussions 2 selon un quatrième mode de réalisation de l’invention qui diffère du mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3 essentiellement en ce que chaque saillie d’indexage 52 est formée par une bille d’indexage montée dans une cavité de réception respective qui est prévue sur l’organe de réglage 35 et qui est délimitée intérieurement par une portion de surface sphérique. Une telle configuration du mécanisme d’indexage 49 minimise les frottements entre l’organe de réglage 35 et le bouchon d’obturation 28, et donc l’usure de l’organe de réglage 35 et du bouchon d’obturation 28.
Bien entendu, la présente invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d’équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.
Claims (14)
- 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 configuré pour venir percuter un outil (6) au cours de chaque cycle de fonctionnement de l’appareil à percussions (2),
- une première chambre de commande (8) délimitée par le piston de frappe (5) et le cylindre de piston (4), la première chambre de commande (8) étant reliée en permanence à un circuit d’alimentation en fluide haute pression (12),
- une deuxième chambre de commande (9) qui est délimitée par le piston de frappe (5) et le cylindre de piston (4) et qui est antagoniste à la première chambre de commande (8),
- un distributeur de commande (11) configuré 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) étant configuré pour relier la deuxième chambre de commande (9) alternativement au circuit d’alimentation en fluide haute pression (12) et à un circuit de retour basse pression (13), et
- un dispositif de régulation de pression (16) configuré pour réguler une pression de fonctionnement de l’appareil à percussions (2) à une valeur prédéterminée, le dispositif de régulation de pression (16) comprenant :- un cylindre de régulation (17),
- un canal de liaison (23) débouchant dans le cylindre de régulation (17) et configuré pour être relié à la deuxième chambre de commande (9) lors de la course de retour du piston de frappe (5),
- un tiroir de régulation de pression (18) monté mobile en translation dans le cylindre de régulation (17) selon une direction de translation (D) et configuré pour occuper une pluralité de positions de régulation décalées les unes des autres selon la direction de translation (D), le tiroir de régulation de pression (18) et le cylindre de régulation (17) étant configurés pour délimiter un passage de liaison (24) ayant une section de passage qui varie en fonction de la position de régulation occupée par le tiroir de régulation de pression (18), le passage de liaison (24) étant configuré pour relier fluidiquement le canal de liaison (23) au circuit de retour basse pression (13),
- un élément de sollicitation (26) configuré pour exercer une précontrainte sur le tiroir de régulation de pression (18) et pour solliciter le tiroir de régulation de pression (18) vers une position de régulation dans laquelle la section de passage du passage de liaison (24) est minimale,
- un organe d’actionnement (29) disposé dans le cylindre de régulation (17) et configuré pour coopérer avec l’élément de sollicitation (26), l’organe d’actionnement (29) étant déplaçable selon une direction de déplacement sensiblement parallèle à la direction de translation (D), et
- un organe de réglage (35) monté mobile en rotation par rapport à l’organe d’actionnement (29) autour d’un axe de rotation (A), l’organe de réglage (35) comportant une partie de réglage (36) configurée pour être accessible depuis l’extérieur de l’appareil à percussions (2) et pour être entraînée en rotation par un utilisateur, et une partie d’entraînement (38) disposée dans le cylindre de régulation (17) et reliée mécaniquement à l’organe d’actionnement (29),
l’organe de réglage (35) et l’organe d’actionnement (29) étant configurés de telle sorte qu’une rotation de l’organe de réglage (35) autour de l’axe de rotation (A) et dans un premier sens de rotation entraîne un déplacement de l’organe d’actionnement (29) en direction du tiroir de régulation de pression (18) de manière à augmenter la précontrainte appliquée par l’élément de sollicitation (26) sur le tiroir de régulation de pression (18) et de telle sorte qu’une rotation de l’organe de réglage (35) autour de l’axe de rotation (A) et dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, entraîne un déplacement de l’organe d’actionnement (29) à distance du tiroir de régulation de pression (18) de manière à diminuer la précontrainte appliquée par l’élément de sollicitation (26) sur le tiroir de régulation de pression (18). - Appareil à percussions (2) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de régulation de pression (16) comporte un mécanisme d’indexage (49) configuré pour définir, pour l’organe de réglage (35), une pluralité de positions d’indexage angulaire dans chacune desquelles l’organe de réglage (35) occupe, par rapport à l’organe d’actionnement (29), une position angulaire respective qui est stable.
- Appareil à percussions (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif de réglage de précontrainte (27) comporte un bouchon d’obturation (28) configuré pour obturer une extrémité ouverte du cylindre de régulation (17), le bouchon d’obturation (28) comportant une ouverture de passage (37) configurée pour rendre accessible la partie de réglage (36) depuis l’extérieur de l’appareil à percussions (2).
- Appareil à percussions (2) selon les revendications 2 et 3, dans lequel le mécanisme d’indexage (49) comporte plusieurs évidements d’indexage (51) prévus sur l’un parmi le bouchon d’obturation (28) et l’organe de réglage (35) et répartis autour de l’axe de rotation (A), et au moins une saillie d’indexage (52) prévue sur l’autre parmi le bouchon d’obturation (28) et l’organe de réglage (35) et configurée pour coopérer avec l’un des évidements d’indexage (51) lorsque l’organe de réglage (35) occupe une position d’indexage angulaire respective.
- Appareil à percussions (2) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l’organe de réglage (35) est déplaçable en translation par rapport au bouchon d’obturation (28) selon une direction sensiblement parallèle à la direction de déplacement, l’élément de sollicitation (26) étant configuré pour maintenir l’organe de réglage (35) au contact du bouchon d’obturation (28).
- Appareil à percussions (2) selon la revendication 5, dans lequel l’organe de réglage (35) comporte une partie d’appui (42) qui est située axialement entre la partie de réglage (36) et la partie d’entraînement (38) et qui est configurée pour prendre appui contre le bouchon d’obturation (28).
- Appareil à percussions (2) selon l’une quelconque des revendication 3 à 6, dans lequel le bouchon d’obturation (28) comporte une partie de fixation (28.1) qui est tubulaire et qui est fixée dans le cylindre de régulation (17), l’organe d’actionnement (29) étant monté déplaçable dans la partie de fixation (28.1).
- Appareil à percussions (2) selon l’une quelconque des revendications 3 à 7, dans lequel l’organe d’actionnement (29) comporte des premières cannelures (31) s’étendant selon la direction de déplacement, et le bouchon d’obturation (28) comporte des deuxièmes cannelures (32) s’étendant selon la direction de déplacement et configurées pour coopérer avec les premières cannelures (31) prévues sur l’organe d’actionnement (29), les premières et deuxièmes cannelures (31, 32) étant configurées pour guider en translation l’organe d’actionnement (29) selon la direction de déplacement.
- Appareil à percussions (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la partie d’entraînement (38) comporte une tige d’entraînement filetée (39) s’étendant sensiblement parallèlement à la direction de déplacement, et l’organe d’actionnement (29) comporte un alésage axial taraudé (41) configuré pour coopérer avec la tige d’entraînement filetée (39).
- Appareil à percussions (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le tiroir de régulation de pression (18), l’organe de réglage (35) et l’organe d’actionnement (29) sont disposés sensiblement coaxialement.
- Appareil à percussions (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le tiroir de régulation de pression (18) comporte une gorge annulaire (25) qui est reliée fluidiquement en permanence au canal de liaison (23), la gorge annulaire (25) comportant une arête annulaire (25.1) configurée pour définir au moins partiellement le passage de liaison (24).
- Appareil à percussions (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le dispositif de régulation de pression (16) comprend une première chambre de régulation (19) qui est délimitée par le tiroir de régulation de pression (18) et le cylindre de régulation (17) et qui est reliée fluidiquement en permanence au circuit d’alimentation en fluide haute pression (12), et une deuxième chambre de régulation (22) qui est délimitée par le tiroir de régulation de pression (18) et le cylindre de régulation (17) et qui est reliée fluidiquement en permanence au circuit de retour basse pression (13), le passage de liaison (24) étant configuré pour relier fluidiquement le canal de liaison (23) à la deuxième chambre de régulation (22).
- Appareil à percussions (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel le dispositif de régulation de pression (16) comporte un élément de butée (44) fixé à l’organe de réglage (35) et configuré pour limiter la course de déplacement de l’organe d’actionnement (29) en direction du tiroir de régulation de pression (18).
- Appareil à percussions (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel le canal de liaison (23) est relié au distributeur de commande (11), et le distributeur de commande (11) est configuré pour relier le canal de liaison (23) à la deuxième chambre de commande (9) lors de la course de retour du piston de frappe (5).
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