FR2544648A1 - Machine de percussion pneumatique - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LES CONSTRUCTIONS MECANIQUES. LA MACHINE DE PERCUSSION FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST DU TYPE COMPORTANT UN BOITIER 1 AYANT UNE CAVITE INTERIEURE 5 DANS LAQUELLE EST LOGE UN PISTON 6 POUVANT Y EFFECTUER UN MOUVEMENT DE VA-ET-VIENT SOUS L'ACTION D'AIR COMPRIME POUR APPLIQUER AINSI DES COUPS UTILES, ET DANS LAQUELLE DEBOUCHENT LES OUVERTURES 16, 27 D'AU MOINS DEUX CANAUX D'ECHAPPEMENT 14, 24 DONT L'UN 14 COMMUNIQUE AVEC L'ATMOSPHERE, ET L'AUTRE 24, AVEC UNE CHAMBRE 23 DESTINEE A UNE DIMINUTION PREALABLE DE LA PRESSION D'ECHAPPEMENT, ET EST CARACTERISEE EN CE QUE LA CHAMBRE 23 POUR LADITE DIMINUTION PREALABLE DE LA PRESSION D'ECHAPPEMENT COMMUNIQUE EN PERMANENCE, PAR AU MOINS UN CANAL 32, AVEC LE CANAL D'ECHAPPEMENT 14 COMMUNIQUANT AVEC L'ATMOSPHERE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT LE PLUS AVANTAGEUSEMENT AUX MACHINES DE PERCUSSION PNEUMATIQUES PORTATIVES DE DIFFERENTS USAGES, TELLES QUE : MARTEAUX BURINEURS, RIVEURS, PIQUEURS, PERFORATEURS DE BETON, FOULOIRS, ETC.
Description
La présente invention concerne les machines de
percussion pneumatiques.
L'invention s'applique le plus avantageusement aux machines de percussion pneumatiques portatives de différents usages, telles que: marteaux burineurs, riveurs, piqueurs, perforateurs de béton, fouloirs, etc.
Il est particulièrement avantageux d'appliquer l'inven-
tion revendiquéeaux machines de percussion pneumatiques
portatives de petit encombrement.
En comparaison des machines de même usage actionnées par d'autres genres d'énergie (électrique, hydraulique, etc), les machines de percussion pneumatiques mises en action à partir d'une source d'air comprimé présentent une série d'avantages indiscutables: conception simple, haute sécurité de fonctionnement, entretien aisé,etc Toutefois,
ces machines présentent un inconvénient qui leur est propre.
et qui réside dans le bruit aérodynamique de forte intensité qui accompagne leur fonctionnement et dont l'action sur les opérateurs et le personnel travaillant dans le voisinage aboutit à des conséquences néfastes (maladies professionnelles) et à une baisse de l'intensité du travail On sait que ces inconvénients sont dus principalement à la grande pression de l'air usé à l'échappement et à la haute turbulence (non tranquillité) du courant d'air s'échappant de la machine à
l'air libre.
On connaît aussi les tentatives faites pour réduire le
bruit aérodynamique des machines de percussion pneumatiques.
L'une des solutions consiste à diminuer le bruit aérodynamique au moyen d'un début d'échappement pls doux de l'air usé Cette solution est appliquée dans une machine de percussion pneumatique (cf brevet d'invention Suisse no 192423 cl 87 b 2/20 du 16 mai 1958) comportant un boîtier avec une cavité intérieure, un piston disposé pour effectuer un mouvement de va-et-vient sous l'action de l'air comprimé et appliquer des coups utiles, et un conduit d'échappement servant à évacuer l'air usé de la cavité du boîtier à l'air libre, qui comprend des canaux d'échappement principaux et des canaux d'échappement auxiliaires disposés au-dessus et au-dessous des canaux principaux mentionnés La surface totale des canaux d'échappement auxiliaires est sensiblement inférieure à
la surface totale des canaux d'échappement principaux.
Malgré le début plus doux de l'échappement, le bruit aérodynamique de cette machine reste assez considérable par suite de la haute pression d'échappement et de la grande
turbulence (non tranquillité) du courant d'air usé.
On connaît aussi les solutions consistant à atténuer le bruit aérodynamique à l'aide de silencieux de différentes conceptions Parmi ces solutions figure la machine de percussion pneumatique (cf brevet d'invention RFA no 1503156, cl 87 b 2/20,du 1 er avril 1965), constituée par un boîtier avec une cavité intérieure, un piston logé dans ladite cavité et pouvant effectuer un mouvement de va-et-vient sous l'action d'air comprimé et appliquer des coups utiles, des canaux d'échappement et un silencieux engagé sur le boîtier et relié par son enceinte aux
canaux d'échappement et directement à l'air libre.
Il est à noter que la présence du silencieux rend la
construction plus encombrante et susceptible d'être endomma-
gée, ce qui est inadmissible surtout dans le cas des machines portatives et, en particulier, des machines de
petit encombrement.
En outre, on connaît les solutions visant à atténuer le bruit aérodynamique par une réduction notable de la pression d'échappement L'une d'elles est réalisée dans la machine de percussion pneumatique (cf brevet d'invention RFA N O 1299578, cl 87 b 2/20 du 17 juin 1969), constituée par un boîtier avec une cavité intérieure, un piston logé dans ladite cavité et pouvant y effectuer un mouvement de va-et-vient et appliquer ainsi des coups utiles, au moins un canal d'échappement destiné à évacuer l'air usé de la cavité du boîtier à l'air libre, une chambre reliée à la cavité du boîtier par au moins un canal et destinée à réduire préalablement la pression d'échappement Cette machine de percussion pneumatique peut être considérée comme la machine connue la plus proche de celle de la
présente invention.
Toutefois, le bruit de cette machine est assez élevé
à cause de la turbulence de l'air usé.
On s'est donc proposé de mettre au point une machine de percussion pneumatique qui assurerait une diminution notable du bruit aérodynamique grâce à une diminution de la
turbulence (de la non tranquillité)de l'air usé.
Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'une machine de percussion pneumatique comportant un boitier avec une cavité intérieure dans laquelle est logé un piston pouvant y effectuer un-mouvement de va-et- vient et appliquer ainsi des coups utiles, et dans laquelle débouchent les ouvertures d'au moins deux canaux d'échappement, dont l'un est mis en communication avec l'atmosphère, et l'autre, avec la chambre destinée à ladite diminution préalable de la pression d'échappement, caractérisée, selon l'invention, en ce que la chambre de diminution préalable de la pression d'échappement communique en permanence, par au moins un
canal,avec le canal d'échappement communiquant avec l'at-
mosphère.
Dans cette machine de percussion, le courant d'air usé se divise en deux courants qui se réunissent ensuite en un seul A l'endroit de leur réunion(tourbillonneurs),ils se mélangent intimementce qui contribue à diminuer encore plus le bruit aérodynamique grâce à la diminution de la turbulence
de l'air débouchant de la machine.
Il est avantageux de monter une soupape de retenue dans le canal d'échappement reliant la cavité intérieure du boîtier à la chambre destinée à ladite diminution préalable
de la pression d'échappement.
Ceci permet de supprimer les fuites en retour, dans la cavité intérieure du boîtier, de l'air usé de la chambre destinée à ladite diminution préalable de la pression d'échappement, ce qui contribue à une séparation plusnette de l'air usé en deux courants et, en définitive,
à un mélange plus intense de ces courants et à une réduc-
tion, par conséquent, du bruit aérodynamique.
Il est également avantageux que la disposition des ouvertures des canaux d'échappement et l'endroit de la réunion des canaux d'échappement, communiquant avec l'atmosphère, avec les canaux communiquant constamment
avec la chambre pour la diminution préalable de la pression.
d'échappement, soient choisis de manière à assurer l'arrivée
sensiblement simultanée de l'air usé à cet endroit.
Cette solution est optimale pour l'obtention de
l'effet maximal de réduction du bruit aérodynamique.
En outre, il est avantageux que la machine de percussion pneumatique soit pourvue d'une enveloppe ou calotte engagée sur le boîtier et que la chambre destinée à la diminution préalable de la pression d'échappement soit disposée entre leurs faces Cette solution permet de diminuer à la fois
le bruit aérodynamique et les vibrations.
Il est avantageux que le boîtier comporte à sa partie supérieure des gradins, dont le gradin de plus petit diamètre s'engage dans la chambre pour la réduction préalable de la pression d'échappement, et que le canal d'échappement faisant communiquer cette chambre avec la cavité intérieure du boîtier débouche sur la face extrême du gradin de plus grand diamètre, ce dernier servant de siège-à la soupape de retenue et l'élément de fermeture de celle-ci étant réalisé sous forme d'un anneau plat monté avec possibilité de déplacement axial
sur le gradin de petit diamètre du boîtier.
Ce mode de réalisation simplifie sensiblement la con-
ception de la machine de percussion pneumatique.
La machine de percussion pneumatique selon la présente invention, bien que de conception relativement simple, assure
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une diminution sensible du bruit aérodynamique et, en même
temps, une diminution des vibrations.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtont mieux à la
lumière de la description explicative qui va suivre de
différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif avec références aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente d'une manière schématique une machine de percussion pneuamtique portative, selon l'invention (coupe longitudinale); la figure 2 représente une machine de percussion pneumatique portative selon l'invention, comportant une chambre disposée entre le boîtier et la calotte (coupe longitudinale); la figure 3 est une coupe suivant III-III de la figure 2; la figure 4 est une coupe suivant IV-IV de la
figure 2.
Ci-après, l'invention va être expliquée par la des-
cription détailléelà titre d'exemple d'application non limitatif de la portée de l'invention, une machine de percussion pneumatique faisant office de marteau portatif
(burineur, riveur, piqueur, etc).
Cette machine comporte un boîtier 1 (figure 1) à la partie inférieure duquel est monté un outil de travail
2 (burin, pic, etc).
Le boîtier 1 est composé d'un fût 3 et d'une poignée 4 vissée ou fixée sur lui de toute autre manière appropriée et connue en soi Cette poignée est pourvue d'un dispositif de mise en marche destiné au raccordement à une source d'air comprimé Le dispositif de mise en marche et la source d'air comprimé ne sont pas montrés et peuvent être exécutés selon toute conception appropriée et connue en soi A l'intérieur du fût 3 est formée une cavité intérieure 5 (appelée ci-dessous "enceinte") dans laquelle est monté un piston 6 coulissant d'une manière étanche par sa surface 7 suivant la surface intérieure 8 du fût 3, et
ayant une arête supérieure 9 et une arête inférieure 10.
Un couvercle 11 monté entre le fût 3 et-la poignée 4 ferme à sa partie supérieure l'enceinte 5 dans laquelle est logé un dispositif distributeur d'air 12 (montré conventionnellement et pouvant être exécuté selon une conception appropriée quelconque et connue en soi, les canaux pour sa communication avec l'enceinte 5
n'étant pas montrés non plus), ledit distributeur commu-
niquant avec une source d'air comprimé par un canal 13 ménagé dans la poignée 4 Ce dispositif 12 est destiné à mettre le piston 6 en mouvement de va-et-vient pour
appliquer des coups à l'outil de travail 2.
Dans le dût 3 est prévu un canal d'échappement 14 formé par un canal axial 15 et une ouverture 16 débouchant dans l'enceinte du fût 3, et par un canal radial 17 avec une cavité annulaire 18 formée entre le fût 3, la poignée 4 et le collecteur 19 La cavité 18 communique avec l'atmosphère par un orifice 20 L'ouverture 16 et la surface intérieure 8 du fût 3 forment une arête de coupure supérieure
21 et une arête de coupure inférieure 22 Le canal d'échap-
pement 14 a une longueur L 1 mesurée entre l'ouverture 16
et le canal 17.
Une chambre 23 est formée entre la poignée 4 et le couvercle 11 Elle est reliée à l'enceinte 5 du fût 3 par un canal d'échappement 24 Ce canal 24 est formé par un canal axial 25 pratiqué dans le couvercle 11 et un canal axial 26 ménagé dans le fût 3, et par une ouverture 27 débouchant dans l'enceinte 5 du fût 3 L'ouverture 27 et la surface intérieure 8 du fût 3 forment une arête de coupure supérieure 28 et une arête de coupure intérieure 29 L'arête de coupure supérieure 28 de l'ouverture 27 se trouve au-dessus de l'arête de coupure supérieure 21 de l'ouverture 16, à une distance 51 de cette arête L'arête de coupure inférieure 29 de l'ouverture 27 est disposée au-dessous de l'arête de coupure inférieure 22 de -l'ouverture 16, à une distance 52 de cette arête Le canal 24 a une longueur L 2 mesurée entre l'ouverture 27 et la face supérieure du couvercle 11 Dans le canal 24 est montée une soupape de retenue 30 pourvue d'un ressort 31 et servant au passage libre de l'air usé arrivant de l'enceinte 5 du fût 3 dans la chambre 23 et à l'empêcher de couler dans le sens inverse La chambre -23 est destinée à une diminution préalable de
la pression d'échappement.
La chambre 23 communique elle aussi avec le canal d'échappement 14, parun canal 32 formé par un canal axial 33 pratiqué dans le couvercle 11 et par un canal axial 34 réalisé dans le fût 3 Le canal 32 communique
avec le canal d'échappement 14 dans la zone du canal 17.
La distance entre les sorties des canaux 32 et 24 dans la chambre 23 est égale à L 3 La longueur du canal 32, mesurée de la face supérieure du couvercle 11 jusqu'au canal 17,est égale à L 4 La disposition des ouvertures 16 et 27 des canaux d'échappement 14, 24, respectivement, et l'emplacement du canal 17 seront décrits en détail
pendant la description du fonctionnement de la machine
de percussion pneumatique.
La machine de percussion penumatique représentée sur la figure 2 se présente sous forme d'un fouloir portatif Elle comporte un bottier 35 sur lequel est
engagée une enveloppe ou une calotte 36.
Dans la cavité 37 du bottier 35 est monté mobile un piston 38 comportant une tige 39 Un fourreau 40
est engagé sur le piston 38 et est bloqué par un ressort -
annulaire 41 qui l'empêche de se déplacer dans le sens axial Le fourreau 40 est monté coulissant d'une manière étanche suivant la surface intérieure 42 du fût 36 avec laquelle il se trouve en contact par sa surface extérieure 43 sur laquelle sont prévues une arête de coupure supérieure 44 et une arête de coupure inférieure 45 La tige 39 du piston 38 est rendue étanche dans le fût par une bague
d'étanchéité 46 et portezà son extrémité un patin 47.
Au boîtier 36 est assemblée une poignée 48 dans laquelle est monté un dispositif de mise en marche pour son raccordement à une source d'air comprimé (non montrés et pouvant être exécutés selon une conception connue quelconque) Un amortisseur 49 en matériau élastique, logé dans le boîtier 36, est destiné à limiter le déplacement du boîtier 35 vers le bas quand ledit amortisseur entre en contact avec un épaulement 50 du boîtier 35 Un amortisseur 51 en matériau élastique monté sur la face
supérieure du boîtier 35 est destiné à limiter son déplace-
ment vers le haut.
Un tube 52 fixé par une articulation dans la poignée 48 s'engage dans la cavité 37 du boîtier 35 et traverse la tige 39 et le piston 38 Un creux 53 réalise dans la tige 39 est destiné à recevoir l'air comprimé A la partie supérieure du piston 38 est pratiquée une rainure transversale (radiale) 54 communiquant avec le creux 53 de la tige 39 La rainure 54 est reliée par un canal 55 à la partie de la cavité 37 se trouvant au- dessus du piston 38, et par un canal 56, à la partie de ladite-cavité disposée au-dessous du piston 38 Une soupape 57 montée dans la rainure - 54 de façon à pouvoir s'y déplacer axialement est destinée à ouvrir et à fermer à tour de rôle les canaux , 56 et à amener alternativement l'air comprimé au-dessus et au-dessous du piston 38, en le mettant
ainsi en mouvement de va-et-vient.
Pour l'évacuation de l'air usé de l'enceinte 37, on a prévu des canaux d'échappement 58 formés par des rainures longitudinales 59 ménagées dans le boîtier 35 et par la surface intérieure de la calotte 36 Les canaux 58 sont mis en communication avec l'atmosphère à travers un espacement annulaire entre l'amortisseur 49, la calotte 36 et le boîtier 35 Ces canaux 58 débouchent dans la cavité 37-par leurs ouvertures 60, et à leur point d'intersection avec la surface intérieure du fût 36 sont formées des arêtes
de coupure supérieure 61 et des arêtes de coupures in-
férieures 62. A leur partie supérieure, le boîtier 35 et la calotte 36 forment une chambre 63 destinée à une réduction préalable
de la pression d'échappement.
La partie supérieure du boîtier 35 comporte un gradin 64 de diamètre relativement petit Sur ce gradin 64 est monté un élément de fermeture 65 de manière qu'il puisse effectuer un mouvement limité Ce mouvement est limité par un ressort annulaire 66 L'élément de fermeture 65 est exécuté en matériau anti-friction et sous forme d'un anneau plat désigné par le même chiffre de référence 65 Par sa surface inférieure, l'anneau 65 s'applique intimement sur la face 67 du boîtier 35 faisant fonction de siège pour
l'élément de fermeture 65 et ayant un plus grand diamètre.
Il existe aussi des canaux 68 (figure 2) formés par des rainures longitudinales 69 (figure 2) pratiquées sur le boîtier 35 et par la surface intérieure de la calotte 36 D'un côté, les canaux 68 débouchent à la face 67 du boîtier 35, et de l'autre côté, par leurs ouvertures 70,
dans la cavité 37 Les ouvertures 70 et la surface inté-
rieure du boîtier 35 forment une arête de coupure supé-
rieure 71 et une arête de coupure inférieure 72 L'arête de coupure supérieure 71 de l'ouverture 70 est disposée au-dessus de l'arête de coupure supérieure 61 de l'ouverture L'arête de coupure inférieure 72 de l'ouverture 70 se trouve au-dessous de l'arête de coupure inférieure 62
de l'ouverture 60.
Des rainures longitudinales 73 pratiquées sur le gradin 64 du boîtier 35 sont reliées à des rainures 74 qui
communiquent à leur tour avec les rainures 59.
L'ensemble des canaux 73 (figure 4), 74 (figure 2), 59, forme les canaux 75 servant à lier la chambre 63 aux ouvertures 60. L'anneau plat 65 monté sur le gradin 64 du boîtier 35, et la face 67 du gradin de plus grand diamètre, servant de siège, du boîtier 35 forment une soupape de retenue qui permet le passage libre de l'air usé de la cavité 37 du boîtier 35 dans la chambre 63 et l'empêche de passer dans le sens contraire Cette soupape de retenue permet à l'air
usé d'arriver librement de la chambre 63 dans le canal 75.
Les positions des arêtes de coupure 71, 72 par rapport aux arêtes de coupure 61, 62, ainsi que les longueurs des canaux 58, 68 75, sont choisies de la même manière que celles des arêtes 28, 29, 21, 22 et des canaux 14, 24, 32
décrits plus haut.
La machine de percussion pneumatique représentée sur
la figure 1 fonctionne de la manière suivante.
A la mise en action du dispositif de mise en marche, l'air comprimé fourni par la source arrive par le canal 13 de la poignée 4 dans le dispositif de distribution d'air 12 Le dispositif de distribution d'air 12 met le piston 6 en mouvement de va-et-vient, au cours duquel ce dernier vient frapper l'outil de coupe 2 en réalisant ainsi le
travail utile.
A partir de la position représentée sur la figure 1, le piston 6 se déplace vers le haut Après que l'arête inférieure 10 du piston 6 ait passé l'arête inférieure 29 de l'ouverture 27, l'air usé se trouvant dans la partie de la cavité 5 située sous le piston 6 commence à se
déplacer vers le haut en passant par le canal 24.
A ce moment, la soupape de retenue 30 s'ouvre et laisse passer l'air usé dans la chambre 23, d'o il se
dirige par le canal 32 vers le canal 17.
La pression de l'air comprimé dans l'enceinte 5 du boîtier 1 commence à décroître par suite de sa mise en communication avec la chambre 23 Après que l'arête inférieure 10 du piston 6 ait passé l'arête inférieure 22 de l'ouverture 16, l'air usé commence à s'échapper de l'espace situé audessous du piston 6 Ensuite l'air usé passe par le canal d'échappement 14 et arrive dans le canal 17 approximativement en même temps que le courant d'air usé arrivant de la chambre 23 par le canal 32 A l'endroit o ces canaux communiquent euxces courants se mélangent intimement en contribuant ainsi à diminuer la turbulence du courant d'air usé débouchant
du canal 17 et à atténuer le bruit aérodynamique.
Après que le piston 6 ait ouvert l'ouverture 16 du canal d'échappement 14, la pression d'air comprimé dans le canal 24 devient inférieure à celle régnant dans la chambre 23 En conséquence, la soupape de retenue 30 se ferme et sépare la chambre 23 de l'enceinte 5 du boîtier 1, en empêchant ainsi le passage de l'air usé dans le sens inverse, c'est-à-dire de la chambre 23 dans l'enceinte du boîtier 1. Pendant que le piston 6 descend, les processus qu'on vient de décrire se répètent avec interaction de son arête supérieure 9 avec l'arête supérieure 28 de l'ouverture 29 du canal 24 et avec l'arête supérieure 21 de l'ouver
ture 16 du canal d'échappement 14.
L'atténuation du bruit est obtenue grâce à la dimi-
nution de la turbulence de l'air usé débouchant de la machine, diminution due à la séparation du courant d'air
usé en deux courants et à leur mélange ultérieur.
Cet effet d'atténuation du bruit aérodynamique est renforcé par la séparation plus nette du courant d'air comprimé en deux courants grâce à la soupape de retenue
30.
En outre, l'effet d'atténuation du bruit aérodyna-
mique de la machine est obtenu du fait que lesdits deux courants participent totalement au processus de mélange grâce à leur arrivée presque simultanée au canal 17 Cette
condition est assurée par un choix approprié des dimen-
sions de la machine, défini notamment par les relations suivantes
L 2 L 3 + L 4 52 L L
V 1 V 2 V 1
L 2 + L 3 + L 4 51 L 1
_____ = __+
V 1 V 3 1
o L 1, L 2, L 3, L 4, 51, 52 sont les grandeurs indiquées plus haut; V 1 est la vitesse du mouvement de l'air usé; V 2 est la vitesse du mouvement du piston 6 en montée;
V 3 est la vitesse du mouvement du piston 6 en descente.
Etant donné que la valeur de V 1 est connue et que celles de V 2 et V 3 sont déterminées par la construction concrète de la machine, la condition décrite ci-dessus peut être facilement obtenue en variant les dimensions
L 1, L 2, L 3, L 4, 52, 51.
Lamachine de percussion pneumatique représentée
sur les figures 2, 3, 4 fonctionne de la manière suivante.
On prend comme position de départ la position illus-
trée sur la figure 2, dans laquelle le piston 38 occupe sa position extrême supérieure dans la cavité 38 du boîtier La soupape 57 est en position basse et masque le canal 56 mettant la rainure 54 en communication avec l'espace de la cavité 37 se trouvant au-dessous du piston 38 et relié à l'atmosphère par les canaux d'échappement 58 et l'espace entre le bottier 35 et la calotte 36 L'espace de la cavité 37 qui est situé au-dessus du piston communique par le canal 55 et la rainure 54 avec le creux 53 Par rapport à la calotte 36, le bottier 35 occupe une certaine position médiane L'élément de fermeture 65 occupe sa position inférieure et obture les canaux 68 Les canaux 75
relient la chambre 63 à l'air libre.
Après l'enclenchement du dispositif de mise en marche de la poignée 48, l'air comrimé arrive par le tube 52
dans le creux 53, dans lequel la pression reste approxima-
tivement constante pendant le fonctionnement -
A partir du creux 53, l'air comprimé arrive à travers la rainure 54 et le canal 55 dans l'espace de la cavité 37 qui est situé au-dessus du piston 38 En conséquence, le piston 38 commence à descendre et le boîtier 35 commence
à monter.
Après que l'arête supérieure 44 du piston 38 ait passé les arêtes supérieures 71 des ouvertures 70, l'air comprimé se trouvant dans l'espace de la cavité 37 situé au-dessus du piston 38 commence a se déplacer vers le haut (vers la chambre 63) en passant par les canaux 68 Etant donné que la pression dans la chambre 63 est égale à la pression atmosphérique par suite de sa mise en communication par les canaux 75 avec l'air libre, l'élément de fermeture , sous l'effet de pression supérieure agissant d'en bas, se déplace vers sa position supérieure L'air usé arrivant par les canaux 68 ouverts remplit la chambre 63, débouche
de celle-ci et arrive par les canaux à l'ouverture 60.
Au moment o l'arête supérieure 44 du piston 38 passe l'arête supérieure 61 de l'ouverture 60, la pression de l'air comprimé dans l'espace de la cavité 37 situé au-dessus du piston 36 décroît sensiblement grâce à la mise en communication de la chambre 63 avec cette cavité Cette
réduction de la pression d'échappement contribue immédia-
tement à une diminution du bruit aérodynamique.
Après que l'arête supérieure 44 du piston 38 ait passé les arêtes supérieures 61 des ouvertures 60, l'air usé commence à s'échapper de l'espace de la cavité 37 situé au-dessus du piston 38 La pression de l'air comprimé dans ledit espace et dans les canaux 68 diminue brusquement et la pression dans la chambre 63 décroît elle aussi L'élément
de fermeture 65 se déplace alors vers sa position inférieu-
re et obture les canaux 68, ce qui prévient l'écoulement
en retour depuis la chambre 63 vers la cavité 37.
Approximativement en même temps, l'air usé arrive de la chambre 63 (par les canaux 75) et de l'espace de la cavité 37 situé au-dessus du piston 38, aux ouvertures , o les deux courants se mélangent intensément, ce qui contribue davantage à la diminution de la turbulence du courant commun d'air usé, débouchant à travers l'espace annulaire entre le boîtier 35 et la calotte 36 à l'air
libre, et à l'atténuation, par conséquent, du bruit aéro-
dynamique. A la fin de l'échappement, la pression dans l'espace de la cavité 37 situé au-dessus du piston 38 devient égale approximativement à la pression atmosphérique, alors que la pression dans l'espace de la cavité 37 situé au-dessous du piston 38 s'élève sous l'effet de la compression de l'air emprisonné dans cet espace Sous l'action de la pression élevée agissant d'en bas, la soupape 57 prend sa position supérieure et envoie le courant d'air comprimé dans l'espace de la cavité 37 situé au-dessous du piston 38 Approximativement à ce moment, le piston 38 vient frapper, conjointement avec la tige 39 et le patin 47, le matériau à compacter, en effectuant ainsi le travail utile, et commence à se déplacer vers le haut Presque en même
temps, le corps 35 se trouve freiné et commence à descendre.
Pendant que le piston 38 monte et que le boîtier 35
descend, les processus décrits ci-dessus se répètent.
La diminution ultérieure du bruit de la machine est obtenue grâce aux mêmes effets que dans le cas de la
machine représentée sur la figure 1.
Au cours du travail, le boîtier 35 oscille-au voisinage d'un certain point médian sans toucher dans le sens axial les pièces du boîtier 36 Les amortisseurs 49
et 51 ne servent qu'à amortir les collisions occasionnel-
les précitées du boîtier et de la calotte Ici, la vibration de la calotte 36 est minimale, car elle est soumise à une force constante à travers le tube 52 du coté du creux 53, due à la pression pratiquement constante de l'air comprimé dans ce tube Une certaine diminution de la pression de
l'air comprimé dans le creux 53 aux moments de l'échappe-
ment et des variations de ladite force constante est compensée grâce au fait que de l'air usé est amené dans la chambre 63 à ces moments. En passant par les canaux 68, 75 et 58 entre les surfaces du boîtier 35 et de la calotte 36, l'air comprimé crée une couche d'air lubrifiante et réduit ainsi la virabtion de la calotte 36 due au frottement entre celle- ci et le boîtier 35 lors des mouvements de va-et-vient de ce dernier. On a mis au point et fabriqué en métal des modèles d'essai de fouloirs depercussion pneumatiques portatifs pour la fonderie, conformes à la présente invention Ces essais ont fait apparaître que le bruit aérodynamique est réduit dans ceux-ci approximativement de 4 à 6 db en comparaison des fouloirs existants de même usage La vibration des nouveaux fouloirs est minimale et l'opérateur ne la sent presque pas De plus, ils sont de construction
simple, d'encombrement et de poids réduits.
Claims (4)
1 Machine de percussion pneumatique comportant un boîtier ( 1, 35) ayant une cavité intérieure ( 5, 37) dans laquelle est logé un piston ( 6, 38) pouvant y effectuer un mouvement de va-et-vient sous l'action d'air comprimé pour appliquer ainsi des coups utiles, et dans laquelle débouchent les ouvertures ( 16, 27, 60, ) d'au moins deux canaux d'échappement ( 14, 24, 58, 68) dont l'un ( 14, 58) communique avec l'atmosphèreet l'autre ( 24, 68),avec une-chambre ( 23, 63) destinée à une diminution préalable de la pression d'échappement, caractérisée en ce que la chambre ( 23, 63) pour ladite diminution préalable de la pression d'échappement communique en permanence, par au moins un canal ( 32, 75), avec le canal d'échappement
( 14, 58) communiquant avec l'atmosphère.
2 Machine de percussion pneumatique selon la revendi-
cation 1, caractérisée en ce qu'une soupape de retenue ( 30, 65) est montée dans le canal d'échappement ( 24, 68) mettant l'enceinte intérieure ( 5, 37) du boîtier ( 1, 35) en communication avec la chambre ( 23, 63) destinée à ladite
diminution préalable de la pression d'échappement.
3 Machine de percussion pneumatique selon l'une des
revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la disposition
des ouvertures ( 16, 27 ou 60, 70) des canaux d'échappement ( 14, 24, ou 58, 68) et l'endroit de la réunion des canaux d'échappement ( 14 ou 58), communiquant avec l'atmosphère, avec les canaux ( 32, 75) communiquant en permanence avec la chambre ( 23, 63) de diminution préalable de la pression d'échappement sont choisis de façon à assurer
l'arrivée sensiblement simultanée de l'air usé à cet endroit.
4 Machine de percussion pneumatique selon l'une des
revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce qu'elle
possède une enveloppe ou calotte ( 36) engagée sur le boîtier ( 35) etque la chambre ( 63) pour ladite diminution préalable de la pression d'échappement est disposée entre la face du boîtier ( 35) et la surface opposée de la chambre
( 63).
Machine de percussion pneumatique selon la reven- dication 4, caractérisée en ce que le boîtier ( 35) comporte à sa partie supérieure des gradins, dont le gradin ( 64) de plus petit diamètre s'engage dans la chambre ( 63) pour ladite diminution préalable de la pression d'échappement, le canal d'échappement ( 68) reliant cette chambre ( 63) à l'enceinte intérieure ( 37) du boîtier ( 35) débouchant à la face extrême ( 67) du gradin de plus grand diamètre, ce dernier servant de siège à la soupape de retenue précitée, dont l'élément de fermeture ( 65) est exécuté sous forme d'un anneau plat monté de façon qu'il puisse effectuer un mouvement axial limité sur le gradin ( 64) de plus
petit diamètre du boîtier ( 35).
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |