FR2482693A1 - Composite seal for hydrostatic coupling to percussion drill - involving viscoelastic and rubber components opt. of polyacetal and polyurethane - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité pour un circuit d'injection de fluide, sur un marteau-perforateur, ce dispositif étant prévu,suivant un système d'étanchéité dit "axial " ou " central",entre le tube d'amenée de fluide,traversant le piston frappeur de la machine de percussion, et la barre à mine réalisée creuse. The present invention relates to a sealing device for a fluid injection circuit, on a hammer drill, this device being provided, according to a sealing system called "axial" or "central", between the supply tube of fluid, passing through the striking piston of the percussion machine, and the hollow rod produced.
La foration des trous de mine avec les machines à percussion requiert l'utilisation d'un fluide, généralement de l'eau ou de l'air,pour assurer l'évacuation des débris de roche produits à chaque impact. Il convient donc d'assurer la transmission de ce fluide depuis la canalisation d'amenée jusqu'à la barre à mine constituant l'outil de foration;celle-ci,alésée à cet effet,permet le passage du fluide jusqu'au taillant. The drilling of blast holes with percussion machines requires the use of a fluid, generally water or air, to ensure the evacuation of the rock debris produced at each impact. It is therefore necessary to ensure the transmission of this fluid from the supply pipe to the crowbar constituting the drilling tool; the latter, bored for this purpose, allows the passage of the fluid to the cutting edge.
La barre à mine possède, par rapport au corps du marteau, un mouvement relatif complexe, d'une part rotatif,d'autre part axial alternatif à la fréquence des impacts. Un dispositif d'étanchéité efficace est donc nécessaire,dans le cas de l'utilisation d'un fluide hydraulique qui est habituellement de l'eau,pour éviter des entrées de cette eau dans la machine. The crowbar has, relative to the body of the hammer, a complex relative movement, on the one hand rotary, on the other hand axial alternating at the frequency of impacts. An effective sealing device is therefore necessary, in the case of the use of a hydraulic fluid which is usually water, to prevent entry of this water into the machine.
Dans le cas ici considéré d'un système " axial" ou "central", l'étanchéité entre le tube d'amenée et la barre à mine est actuellement assurée par de simples joints annulaires, montés dans l'alésage de la barre à mine. L'expérience courante montre que ces joints ont une durée très brève et doivent être changés fréquemment. In the case considered here of an "axial" or "central" system, the seal between the feed tube and the drawbar is currently ensured by simple annular seals, mounted in the bore of the drawbar . Current experience shows that these seals have a very short duration and must be changed frequently.
Un dispositif d'étanchéité plus perfectionné,décrit dans un précédent brevet français N0 2 316 431 Re MONTABERT,comprend un joint formé d'une douille métallique extérieure, s'ajustant dans l'alésage de la barre 8 mine,et d'une partie intérieure en élastomère,solidaire de la douille. Cette partie en élastomère présente un passage central de forme tronconiquescomplémentaire de l'extrémité également tronconique du tube d'amenée de fluide, ces formes permettant un coincement étanche-.La partie en élastomère possède, en outre, un épanouissement formant une lèvre de joint annulaire et ayant, à l'état non comprimé c'est-à-dire avant montage, un diamètre supérieur à celui de l'alésage de la barre à mine. A more sophisticated sealing device, described in a previous French patent N0 2 316 431 Re MONTABERT, comprises a seal formed by an external metal sleeve, adjusting in the bore of the rod 8 lead, and a part inner elastomer, integral with the sleeve. This elastomer part has a central passage of frustoconical shape complementary to the also frustoconical end of the fluid supply tube, these forms allowing a tight wedging. and having, in the uncompressed state, that is to say before mounting, a diameter greater than that of the bore of the crowbar.
Malgré l'amélioration apportée par un tel dispositif, celui-ci conserve les mêmes inconvénients que les Joints traditionnels,dans certaines conditions de formation, notamment dans le cas de la foration de roches dures et de la foration avec injection d'eau à pression élevée.Les destructions rapides observées sont des déchirements de la lèvre d'étanchéité, ce phénomène étant directement lié aux importantes pulsations de pression dont l'eau d'injection est le siège, et à la présence d'un jeu inévitable entre l'alésage de la barre à mine et le diamètre extérieur de la douille métallique composant le dispositif d'étanchéité (ce jeu étant la somme d'un jeu fonctionnel minimum, et des tolérances de fabrication relatives à chacune des deux pièces). Despite the improvement provided by such a device, it retains the same drawbacks as traditional seals, under certain training conditions, in particular in the case of hard rock drilling and drilling with injection of water at high pressure. The rapid destruction observed is tearing of the sealing lip, this phenomenon being directly linked to the large pressure pulsations of which the injection water is the seat, and to the presence of an inevitable play between the bore of the crowbar and the outside diameter of the metal sleeve making up the sealing device (this clearance being the sum of a minimum functional clearance, and the manufacturing tolerances relating to each of the two parts).
L'invention vise à remédier à ces inconvénients. The invention aims to remedy these drawbacks.
A cet effet,elle a pour objet un dispositif d'étanchéité, du genre prévu sur le circuit d'injection entre le tube d'amenée de fluide et la barre à mine, le tube comportant une extrémité tronconique coopérant avec un passage central également tronconique du dispositif d'étanchéité qui possède en outre, extérieurement, une lèpre de joint dont le diamètre avant montage est supérieur au diamètre de l'alésage de la barre à mine, ce dispositif se composant, d'une part, d'une douille en matériau viscoélastique,comportant le passage central précité, et d'autre part, d'un joint d'étanchéité annulaire en élastomère, constitué par une pièce distincte montée dans une gorge annulaire extérieure de la dou-ille en matériau viscoélastique, celle-ci s'ajustant avec un léger jeu initial dans l'alésage de la barre à mine, après montage sur l'extrémité tronconique du tube d'amenée, et subissant une déformation visco-élastique l'amenant en contact avec l'alésage de la barre à mine,sous l'action des forces
de frottement et des forces-hydrauliques développées
par le fluide d'injection.To this end, it relates to a sealing device, of the type provided on the injection circuit between the fluid supply tube and the pencil, the tube comprising a frustoconical end cooperating with a central passage also frustoconical of the sealing device which also has, externally, a seal leprosy whose diameter before mounting is greater than the diameter of the bore of the pencil, this device consisting, on the one hand, of a sleeve viscoelastic material, comprising the aforementioned central passage, and on the other hand, an elastomeric annular seal, constituted by a separate piece mounted in an outer annular groove of the sleeve made of viscoelastic material, the latter s '' adjusting with a slight initial clearance in the bore of the crowbar, after mounting on the frustoconical end of the supply tube, and undergoing a visco-elastic deformation bringing it into contact with the bore of the bar mine, under the action of forces
friction and hydraulic forces developed
by the injection fluid.
La douille en matériau visco-élastique possèdes dans
le dispositif selon l'invention, la propriété fondamen
tale de pouvoir se déplacer le long de la partie tronc
nique du tube d'amenée de fluide, sous l'action conjuguée
des pulsations de pression et des forces de contact
exercées sur l'alésage de la barre à mine, tant sur la
lèvre de dont que sur la douille. Cette propriété per
met d'assurer automatiquement
- l'expansion de la douille jusqu'au contact avec l'alésa
ge,ce qui la transforme en une douille anti-extrusion
pour le joint;
- le rétreint de la douille lorsqu'elle n'est plus soumi
se qu'aux forces de contact avec l'alésage, ce qui lui
permet de s'en soustraire et de ne pas être arrachée de
l'extrémité du tube d'amenée.The sleeve made of visco-elastic material has in
the device according to the invention, the basic property
able to move along the trunk part
nique of the fluid supply tube, under the combined action
pressure pulses and contact forces
exerted on the bore of the crowbar, both on the
including lip on the socket. This property per
puts to ensure automatically
- expansion of the sleeve until contact with the hazard
ge, which turns it into an anti-extrusion socket
for the joint;
- shrinking of the socket when it is no longer submitted
contact forces with the bore, which
allows you to escape and not be torn from
the end of the supply tube.
En ce qui concerne la fonction " anti-extrusion",on
notera que si les bagues anti-extrusion sont des éléments
contituties connus dans certains dispositifs d'étanchéi
té, elles ne présentent cependant pas habituellement
la caractéristique de ne remplir leur rôle que sous
l'action des pulsations de pression du fluide à étancher,
après modifications de leurs dimensions initiales.Regarding the "anti-extrusion" function, we
note that if the anti-extrusion rings are elements
known parts in certain sealing devices
they do not usually show
the characteristic of fulfilling their role only under
the action of the pressure pulsations of the fluid to be sealed,
after modifications of their initial dimensions.
Par ailleurs, l'augmentation automatique du diamètre
de la douille permet de réaliser l'ensemble des éléments
constitutifs du dispositif d'étanchéité selon l'invention
avec des tolérances de fabrication larges, tant pour
l'alésage de la barre à mine que pour l'extrémité tron
conique du tube d'amenée, les deux pièces spéciales douil
le et joint pouvant, quant à elles, être obtenues à peu
de frais par injection ou moulage. Ainsi ltensemble des
pièces composant ce dispositif d'étanchéité est de fabri
cation très économique.In addition, the automatic increase in diameter
of the socket allows all the elements to be produced
components of the sealing device according to the invention
with wide manufacturing tolerances, both for
the bore of the crowbar only for the tron end
conical of the supply tube, the two special parts
the and seal which can be obtained more or less
costs by injection or molding. So all of
components of this sealing device is manufactured
very economical cation.
Le contact douille-alésage n'interrompt pas la progression de la douille le long de la partie tronconique. The socket-bore contact does not interrupt the progression of the socket along the frustoconical part.
Cette progression ne pourra être limitée que par la pré sénce d'une butée.Dans ce but, selon une forme cle réalisation simple, le tube d'amenée de fluide a son extrémité tronconique délimitée par un épaulement formant butée pour la face terminale arrière de la douille,afin de limiter la déformation visco-élastique de celle-ci. En variante, il peut être prévu que le tube d'amenée de fluide a sa face d'extrémité cooperant avec un épaulement interne du passage central de la douille,de manière à constituer une butée limitant la déformation visco-élastique de ladite douille.This progression can only be limited by the presence of a stop. For this purpose, according to a simple embodiment, the fluid supply tube has its frustoconical end delimited by a shoulder forming a stop for the rear end face of the sleeve, in order to limit the visco-elastic deformation thereof. As a variant, it may be provided that the fluid supply tube has its end face cooperating with an internal shoulder of the central passage of the sleeve, so as to constitute a stop limiting the visco-elastic deformation of said sleeve.
La mise en place initiale du dispositif d'étanchéité sur le tube d'amenée doit être effectuée avec précision, afin que la poussée manuelle du dispositif sur l'extrémité tronconique du tube ne fasse pas gonfler exagérément la douille et que le léger jeu initial de la douille dans l'alésage soit effectivement obtenu. A cet effet, la douille en matériau visco-élastique peut être conçue de telle manière que la coïncidence de sa face terminale avant avec la face d'extrémité du tube d'amenée détermine le gonflement initial de ladite douille amenant son diamètre à une valeur proche, mais légèrement inférieure au diamètre de l'alésage de la barre à mine.Selon une autre possibilimité, l'extrpmité tronconique du tube d'amenée comporte une marque circulaire dont la colncidence avec la face terminale arrière de la douille en matériau visco-élastique détermine le gonflement initial de ladite douille amenant son diamètre à une valeur proche,mais légèrement inférieure au diamètre de l'alésage de la barre à mine. The initial installation of the sealing device on the supply tube must be carried out with precision, so that the manual pushing of the device on the frusto-conical end of the tube does not cause the sleeve to swell excessively and that the slight initial play of the socket in the bore is actually obtained. For this purpose, the sleeve made of visco-elastic material can be designed in such a way that the coincidence of its front end face with the end face of the supply tube determines the initial swelling of said sleeve bringing its diameter to a close value. , but slightly less than the diameter of the bore of the crowbar. According to another possibility, the frustoconical end of the supply tube has a circular mark whose coincidence with the rear end face of the sleeve made of visco-elastic material determines the initial swelling of said sleeve bringing its diameter to a value close to, but slightly less than the diameter of the bore of the crowbar.
Le matériau visco-élastique dans lequel est réalisée la douille, devant permettre le fluage tout en conservant une élasticité résiduelle, est par exemple dutpep. The visco-elastic material in which the sleeve is made, which must allow creep while retaining a residual elasticity, is for example dutpep.
lyacétal.li'élastomère utilisé pour le joint d'étanchéité, choisi pour optimiser la résistance à l'usure et à l'abrasion (le fluide d'injection véhiculant souvent des particules abrasives), peut être notamment du type poly ur~thane. lyacétal.li'élastomer used for the seal, chosen to optimize resistance to wear and abrasion (the injection fluid often conveying abrasive particles), can be in particular of the poly ur ~ thane type.
Le dispositif d'étanchéité Objet de l'invention présente, en résumé, les avantages suivants -Excellent blocage de la douille sur la partie tronconique du tube d'amenée de fluide, grâce à l'élasticité résiduelle du matériau constituant la douille. The sealing device which is the subject of the invention has, in summary, the following advantages - Excellent blocking of the bushing on the frustoconical part of the fluid supply tube, thanks to the residual elasticity of the material constituting the bushing.
-Guidage parfaitement centré du tube d'amenée dans l'alésage de la barre à mine, grâce à la douille formant palier.-Guidance perfectly centered of the feed tube in the bore of the crowbar, thanks to the bush forming a bearing.
-Aucun risque de cisaillement de matière pour le joint travaillant en compression hydrostatique dans sa masse.-No risk of material shearing for the joint working in hydrostatic compression in its mass.
-Pas de risque d'extrusion du joint, le jeu entre la douille et l'alésage de la barre à mine étant réduit à zéro.-No risk of extrusion of the seal, the clearance between the sleeve and the bore of the crowbar being reduced to zero.
-Joint réalisable séparément en un élastomère résistant à l'usure et à l'abrasion, permettant les étanchéités pour fluides chargés.-Joint can be made separately in an elastomer resistant to wear and abrasion, allowing seals for charged fluids.
tolérances larges pour l'exécution de l'alésage dans la barre à mine et de l'extrémité tronconique du tube d'injection, indispensable pour l'obtention d'un dispositif d'étanchéité économique. wide tolerances for the execution of the bore in the crowbar and the frustoconical end of the injection tube, essential for obtaining an economical sealing device.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de ce dispositif d'étanchéité pour circuit d'injection de fluide,sur un marteau-perforateur
Figure 1 est une vue générale en coupe axiale mon trant les différentes parties du dispositif d'étanchéité selon l'invention, séparées les unes des autres,dans une première forme d'exécution;
Figure 2 est une vue en coupe axiale montrant, à plus grande échelle, le dispositif d'étanchéité avant mise en place sur le tube d'injection et introduction dans la barre à mine;
Figure 3 est une vue en coupe axiale montrant le dispositif d'étanchéité mis en place sur le tube d'injection et introduit dans la barre à mine;;
Figure 4 est une vue en coupe axiale montrant le dispositif d'étanchéité arrêté en position de remontée maximale sur le tube d'injection;
Figure 5 est une vue en coupe axiale, illustrant une variante d'exécution de ce dispositif d'étanchéité.In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing showing, by way of nonlimiting examples, two embodiments of this sealing device for circuit d injection of fluid, on a hammer drill
Figure 1 is a general view in axial section showing the different parts of the sealing device according to the invention, separated from each other, in a first embodiment;
Figure 2 is an axial sectional view showing, on a larger scale, the sealing device before installation on the injection tube and introduction into the crowbar;
Figure 3 is an axial sectional view showing the sealing device in place on the injection tube and introduced into the pencil;
Figure 4 is an axial sectional view showing the sealing device stopped in the maximum ascent position on the injection tube;
Figure 5 is an axial sectional view, illustrating an alternative embodiment of this sealing device.
Le marteau-perforateur représenté très partiellement sur le dessin comprend un piston-frappeur 1 percé suivant son axe d'un canal 2 de diamètre suffisant pour laisser passer un tube 3 solidaire du corps du marteau, et qui permet l'amenée d'eau . Le tube 3 est terminé, à son ex trémité avant,par une partie tronconique 4, exécutée par un procédé usuel tel qu'usinage ou rétreinte,dont l'angle d'ouverture est désigné par cX. The hammer drill shown very partially in the drawing comprises a striking piston 1 pierced along its axis with a channel 2 of sufficient diameter to allow a tube 3 secured to the body of the hammer, and which allows the supply of water. The tube 3 is terminated, at its front end, by a frustoconical part 4, executed by a usual method such as machining or shrinking, the opening angle of which is designated by cX.
L'extrémité arrière de la barre à mine 5 qui pénètre dans le marteau,et sur laquelle s'exercent les impacts, est généralement forée selon son axe. Le canal 6 réalisé dans la barre à mine 5 est alésé à un diamètre précis D, sur une certaine longueur li, et il présente sur cette longueur un état de surface répondant aux critères habituellement retenus pour constituer une surface apte à admettre les frottements d'une garniture d'étanchéité. The rear end of the crowbar 5 which penetrates the hammer, and on which the impacts are exerted, is generally drilled along its axis. The channel 6 produced in the pencil 5 is bored to a precise diameter D, over a certain length li, and it has on this length a surface condition meeting the criteria usually retained to constitute a surface capable of admitting friction. a gasket.
L'entrée 7 du canal 6 est évasée sous forme d'un tronc de cône par exemple,suivant une disposition connue en soi. The inlet 7 of the channel 6 is flared in the form of a truncated cone for example, according to an arrangement known per se.
Le dispositif d'étanchéité proprement dit comprend une douille 8 comportant un passage central tronconique 9, dont l'angle d'ouverture OC correspond à l'angle du cône 4, exécuté en extrémité du tube 3 comme indiqué plus haut. La douille 8 possède une gorge annulaire extérieure 10 de section quelconque, par exemple demi-ronde ou rectangulaire, adaptée pour recevoir un joint d'étanchéité annulaire 11. The actual sealing device comprises a socket 8 comprising a frustoconical central passage 9, the opening angle OC of which corresponds to the angle of the cone 4, executed at the end of the tube 3 as indicated above. The socket 8 has an external annular groove 10 of any cross-section, for example half-round or rectangular, adapted to receive an annular seal 11.
La douille 8 est réalisée en un matériau visco-élasti que,t,el que du type polyacétal . Quant au joint d'étanchéité 11, il est fabriqué en élastomère, du type polyuréthane par exemple. The sleeve 8 is made of a viscoelastic material, such as the polyacetal type. As for the seal 11, it is made of elastomer, of the polyurethane type for example.
Le dispositif d'étanchéité, constitué par l'assembla- ge de la douille 8 et du joint 11, est placé par simple poussée manuelle sur l'extrémité tronconique 4 du tube 3 (voir figure 2). La douille 8 est alors soumise à une déformation purement élastique qui assure son maintien sur le tube 3; de plus, le diamètre initial (à lçétat libre) de la douille 8 aura été choisi de manière à ce que la douille montée à la main ait un diamètre extérieur inférieur ou égal au plus petit diamètre d'alésage D existant sur la barre à mine 5, dompte tenu des tolérances de fabrication de l'alésage 6. The sealing device, constituted by the assembly of the sleeve 8 and the seal 11, is placed by simple manual pushing on the frustoconical end 4 of the tube 3 (see FIG. 2). The sleeve 8 is then subjected to a purely elastic deformation which ensures its retention on the tube 3; moreover, the initial diameter (in free state) of the socket 8 will have been chosen so that the socket mounted by hand has an outside diameter less than or equal to the smallest bore diameter D existing on the crowbar 5, tamed given the manufacturing tolerances of the bore 6.
De ce fait, l'ensemble constitué par le tube 3 équipé du dispositif d'étanchéité peut facilement être monté dans l'alésage 6 de la barre à mine 5. Le joint 11, qui présente déjà avant montage un diamètre extérieur supérieur au diamètre D,réalise après montage dans l'alésage 6 une étanchéité efficace ( voir figure 3). Therefore, the assembly constituted by the tube 3 equipped with the sealing device can easily be mounted in the bore 6 of the crowbar 5. The seal 11, which already has before mounting an outside diameter greater than the diameter D , performs after mounting in the bore 6 an effective seal (see Figure 3).
lie dispositif d'étanchéité étant ainsi mis en place,le travail de perforation peut s'effectuer sans modification importante de la position de la douille 8 sur le tube 3, ceci dans certaines conditions et en particulier si le terrain foré est tendre et absorbe bien les impacts fournis par le marteau -perforateur. The sealing device being thus set up, the perforation work can be carried out without significant modification of the position of the sleeve 8 on the tube 3, this under certain conditions and in particular if the ground drilled is soft and absorbs well the impacts provided by the hammer drill.
Cependant, dans le cas contraire, le fluide d'injection peut être le siège de pulsations de pression très importantes, s'appliquant sur le joint Il et la face ter minale avant 12 de la douille 8. La douille en matériau visco-élastique glisse alors sur la partie tronconique 4, ce qui, par augmentation de son diamètre extérieur, l'amène en contact avec l'alésage 6 de la barre à mine 5. However, in the opposite case, the injection fluid can be the seat of very high pressure pulses, applying to the seal II and the front end face 12 of the socket 8. The socket of visco-elastic material slides then on the frustoconical part 4, which, by increasing its outside diameter, brings it into contact with the bore 6 of the pencil 5.
La douille 8 tient alors lieu de bague anti-extrusion pour le joint 11, avec un jeu rigoureusement nul entre ladite douille 8 et l'alésage 6.The sleeve 8 then takes the place of an anti-extrusion ring for the seal 11, with a strictly zero clearance between said sleeve 8 and the bore 6.
't'entrée en contact de la douille 8 avec l'alésage 6 n'interrompt pas la progression de la douille le long de la partie tronconique 4. Cette progression est seulement limitée par la présence d'une butée 13, constituée par un épaulement usiné sur le tube 3 et séparant la partie tronconique 4 du restant de ce tube. Comme le montre la figure 4, la butée 13 coopère avec la face terminale arrière 14 de la douille 8, pour arrêter cette dernière en position de remontée maximale sur le tube 3. 'the coming into contact of the sleeve 8 with the bore 6 does not interrupt the progression of the sleeve along the frustoconical part 4. This progression is only limited by the presence of a stop 13, constituted by a shoulder machined on the tube 3 and separating the frustoconical part 4 from the rest of this tube. As shown in FIG. 4, the stop 13 cooperates with the rear end face 14 of the socket 8, to stop the latter in the position of maximum ascent on the tube 3.
Ce glissement de la douille 8 le long de la partie tronconique 4 ne peut, de toute évidence, se traduire par une augmentation du diamètre extérieur de la douille;en fait, le matériau visco-élastique dont est constituée la douille 8 permet le fluage, afin de compenser la diminution d'épaisseur par un allongement corrélatif de cette douille. Lorsque la douille 8 est en appui contre la butée 13, elle est maintenue en position sur la partie tronconique 9 grâce à la déformation élastique résiduelle subsistant dans le matériau après déformation visco-élastique. This sliding of the sleeve 8 along the frustoconical part 4 cannot, obviously, result in an increase in the outside diameter of the sleeve; in fact, the visco-elastic material of which the sleeve 8 is made allows creep, in order to compensate for the reduction in thickness by a correlative elongation of this sleeve. When the sleeve 8 is in abutment against the stop 13, it is held in position on the frustoconical part 9 thanks to the residual elastic deformation remaining in the material after visco-elastic deformation.
Dans certaines conditions particulières, la barre à mine 5 peut être le siège d'impacts répétés et de vibrations très importantes sans que le fluide d'injection n'exerce sa pression sur la face avant 12 de la douille 8. Under certain specific conditions, the rod 5 can be the site of repeated impacts and very significant vibrations without the injection fluid exerting its pressure on the front face 12 of the sleeve 8.
Le dispositif d'étanchéité se trouve alors entraîné dans la direction de l'extrémité avant 15 du tube 3, et par la déformation élastique rémanente,il diminue de diamètre jusqu a ce que la douille 8 soit ajustée libre dans l'alésage 6. Ce déplacement n'est que de quelques dizièmes de millimètre et il est réversible dès qu'apparaissent à nouveau les pulsations de pression par injection du fluide dans l'alésage 6.The sealing device is then driven in the direction of the front end 15 of the tube 3, and by the residual elastic deformation, it decreases in diameter until the sleeve 8 is adjusted freely in the bore 6. This displacement is only a few tenths of a millimeter and it is reversible as soon as the pressure pulsations appear again by injection of the fluid into the bore 6.
Le dispositif d'étanchéité précédemment décrit peut être, en outre, étudié de manière à fournir, sans aucun élément supplémentaire, une position de référence précise pour le montage, afin que la poussée manuelle ne fasse pas gonfler exagérément la douille 8, ce qui pourrait rendre son introduction dans la barre à mine 5 quasiment impossible. A cet effet, il suffit de prévoir qu'en faisant coïncider la face terminale avant 12 de la douille 8 avec la face d'extrémité avant 15 du tube3,la douille 8 subit un gonflement déterminé amenant son diamètre extérieur à une valeur proche, mais inférieure au diamè tre D minimal de l'alésage 6 de la barre à mine.Avantageusement, cette déformation est exécutée dans la zone d'allongement élastique du matériau constituant la douille 8. The previously described sealing device can also be studied so as to provide, without any additional element, a precise reference position for mounting, so that the manual push does not excessively swell the sleeve 8, which could make it almost impossible to introduce it into the pencil 5. To this end, it suffices to provide that by making the front end face 12 of the sleeve 8 coincide with the front end face 15 of the tube 3, the sleeve 8 undergoes a determined swelling bringing its outside diameter to a close value, but less than the minimum diameter D of the bore 6 of the crowbar. Advantageously, this deformation is carried out in the zone of elastic elongation of the material constituting the sleeve 8.
Selon une autre caractéristique de la douille 8, celle-ci comporte à l'avant et extérieurement une partie tronconique 16 qui permet, d'une part, une mise en place aisée du joint 11 et, d'autre part, évite l'exécution d'une entrée évasée 7 trop importante sur la barre à mine 5, la partie tronconique 16 et l'entrée évasée 7 coopérant pour réaliser le centrale relatif des pièces lors du montage. According to another characteristic of the socket 8, the latter comprises at the front and externally a frustoconical part 16 which allows, on the one hand, easy fitting of the seal 11 and, on the other hand, prevents execution a flared inlet 7 too large on the crowbar 5, the frustoconical part 16 and the flared inlet 7 cooperating to produce the relative central of the parts during assembly.
Une variante d'exécution du dispositif d'étanchéité selon l'invention est représentée sur la figure 5.La butée limitant la déformation visco-élastique de la douille 8 est ici constituée par la face d'extrémité 15 du tube d'injection 3,coopérant avec un épaulement interne 17 spécialement formé à cet effet sur la douille 8, à l'extrémité avant du passage central tronconique 9 (qui se prolonge, entre l'épaulement 17 et la face terminale avant 12 de la douille,par un passage 18
DanS cette variante d'exécution, la référence per- mettant de limiter la poussée manuelle pour mise en place initiale de la douille 8 sur le tube 3, est constituée par une marque circulaire 19 , exécutée sur la partie tronconique 4 du tube 3; il suffit de faire coïncider la face terminale arrière 14 de la douille avec cette marque 19 avant d'emmancher le dispositif d'étanchéité dans l'alésage 6 de la barre à mine 5.An alternative embodiment of the sealing device according to the invention is shown in FIG. 5. The stop limiting the visco-elastic deformation of the sleeve 8 is here constituted by the end face 15 of the injection tube 3, cooperating with an internal shoulder 17 specially formed for this purpose on the sleeve 8, at the front end of the frustoconical central passage 9 (which extends, between the shoulder 17 and the front end face 12 of the sleeve, by a passage 18
In this variant, the reference for limiting the manual thrust for initial fitting of the sleeve 8 on the tube 3, is constituted by a circular mark 19, executed on the frustoconical part 4 of the tube 3; it suffices to make the rear end face 14 of the sleeve coincide with this mark 19 before fitting the sealing device into the bore 6 of the pencil 5.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif d'étanchéité pour circuit d'injection de fluide qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples;elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application. C'est ainsi notamment,que les formes de détail et les matériaux constitutifs de la douille 8 et du joint Il peuvent être modifiés,et remplacés par tous moyens équivalendk It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiments of this sealing device for a fluid injection circuit which have been described above, by way of example; on the contrary, all the variant embodiments and applications. It is thus in particular that the forms of detail and the materials constituting the socket 8 and the seal II can be modified, and replaced by any equivalent means.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8011169A FR2482693A1 (en) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Composite seal for hydrostatic coupling to percussion drill - involving viscoelastic and rubber components opt. of polyacetal and polyurethane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8011169A FR2482693A1 (en) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Composite seal for hydrostatic coupling to percussion drill - involving viscoelastic and rubber components opt. of polyacetal and polyurethane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2482693A1 true FR2482693A1 (en) | 1981-11-20 |
Family
ID=9242131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8011169A Withdrawn FR2482693A1 (en) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Composite seal for hydrostatic coupling to percussion drill - involving viscoelastic and rubber components opt. of polyacetal and polyurethane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2482693A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2635676A1 (en) * | 1988-08-25 | 1990-03-02 | Kaltenbach & Voigt | HAND PIECE FOR MEDICAL USE, IN PARTICULAR DENTAL |
| EP0350725A3 (en) * | 1988-07-09 | 1990-10-31 | SIMON NANN KG Fabrik für Spannwerkzeuge | Chuck for tools using axial internal coolant supply |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1466516A (en) * | 1921-04-26 | 1923-08-28 | Stephens Raynar De Hele St | Percussive rock drill and the like |
| FR1092445A (en) * | 1952-10-23 | 1955-04-21 | Sandvikens Jernverks Ab | Sealing sleeve for rock drill bits |
| FR1119740A (en) * | 1954-12-29 | 1956-06-25 | Gama Soc | Improvements to pipe assembly joints |
| CH374611A (en) * | 1959-04-14 | 1964-01-31 | Ingbuero Dipl Ing Friedrich He | Rotary hammer with coaxial water flush |
| FR2316431A1 (en) * | 1975-07-04 | 1977-01-28 | Montabert Roger | IMPROVEMENT IN DRILLING HAMMERS |
-
1980
- 1980-05-14 FR FR8011169A patent/FR2482693A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1466516A (en) * | 1921-04-26 | 1923-08-28 | Stephens Raynar De Hele St | Percussive rock drill and the like |
| FR1092445A (en) * | 1952-10-23 | 1955-04-21 | Sandvikens Jernverks Ab | Sealing sleeve for rock drill bits |
| FR1119740A (en) * | 1954-12-29 | 1956-06-25 | Gama Soc | Improvements to pipe assembly joints |
| CH374611A (en) * | 1959-04-14 | 1964-01-31 | Ingbuero Dipl Ing Friedrich He | Rotary hammer with coaxial water flush |
| FR2316431A1 (en) * | 1975-07-04 | 1977-01-28 | Montabert Roger | IMPROVEMENT IN DRILLING HAMMERS |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| EXBK/77 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0350725A3 (en) * | 1988-07-09 | 1990-10-31 | SIMON NANN KG Fabrik für Spannwerkzeuge | Chuck for tools using axial internal coolant supply |
| FR2635676A1 (en) * | 1988-08-25 | 1990-03-02 | Kaltenbach & Voigt | HAND PIECE FOR MEDICAL USE, IN PARTICULAR DENTAL |
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