Marteau à percussion. Des marteaux à percussion existent en diverses exécutions, utilisant le principe de la compression et de la détente périodique d'un ressort par une came. Le diagramme de travail du moteur de toutes ces construc tions est rompu à l'endroit de la détente et celle-ci intervient en plein recul de la masse percutante, obligeant le ressort propulseur à vaincre l'énergie des masses encore en mou vement.
La présente invention a pour but d'éli miner ces défauts et se rapporte à un mar teau à percussion travaillant par la compres sion périodique de plusieurs ressorts propul seurs au moyen d'une ou plusieurs cames à plan incliné et la libération subite de l'énergie ainsi accumulée sur des masses percutantes respectives arrivées à la fin de leur recul, tout en répartissant le travail sur plusieurs jeux d'organes percutants actionnés à tour de rôle et combiné à une variation de l'angle d élévation de la came telle qu'il en résulte des diagrammes individuels variables et super posables en un diagramme résultant ininter rompu et pratiquement constant à tout instant.
Le dessin donne, à titre d'exemple, sous fig. 1 la coupe longitudinale d'un marteau à percussion de ce genre. Chiffre 1 se rapporte au pignon actionnant l'entraîneur 2 logé au moyen des roulements à billes 3 et 4 dans la boîte 5, entraîneur qui par la clavette transversale 6 oblige les percuteurs 7 et 8, fendus à leur extrémité sùpérieure et coulis sant dans son centre, à glisser sur leur doigt respectif 9 et 10 le long du plan incliné de la came 11 logée dans la boîte 12, compri mant ainsi les ressorts 13 et 14 et les libé- rants à tour de rôle. Le porte-outil 15 sert de guide au percuteur 7 et d'enclume ail percuteur 8.
Les fig. 2 et 4 montrent le développe ment de cames à angle d'élévation constant et à angle d'élévation variant constam ment. Les fig.3 et 5 montrent les dia grammes de travail y relatifs caractéristique- ment rompus durant la détente, comme cela est dit au commencement de l'exposé. La came fig. 2 est particulièrement défavorable, car le moteur n'est chargé à fond qu'un petit instant et la détente est d'autant plus mau- vaise que l'angle d'élévation est plus accusé. La reprise de la compression est bonne parce que graduelle.
La came fig. 4 assure déjà une meilleure utilisation du moteur, mais le dia gramme reste rompu durant la détente qui est encore défectueuse, car -l'angle d'élévation ne peut se réduire à zéro si le couple moteur doit rester constant. La reprise de la com pression est franchement mauvaise parce que subite. Tous ces défauts sont la cause d'un rendement réduit des appareils, d'échauffements et d'usures. Les fluctuations considérables et rapides de la charge du moteur diminuent en outre son cos cP.
Pour arriver au maximum de rendement possible il faut concilier deux conditions con tradictoires dont une demande un couple mo teur ininterrompu et constant, l'autre un couple moteur variable passant par un mini mum au début et à la fin de la compression. Par la répartition du travail sur plusieurs jeux d'organes percutants, la présente inven tion réalise ces conditions suivant l'équation:
dld <I>=</I> Qr. <I>r. tg (ai</I> +f3) -\- Qz <I>. r.</I> tg <I>(a=</I> +P) <I>. . . .</I> Qn.r.tg <I>(an</I> + <I>p) =</I> constante Xd signifie le couple moteur total au rayon de giration r de la came, Qr -Q@ <B>...</B> Qn sont les pressions croissantes dues aux ressorts propulseurs, ai a-, <I>. . .
an</I> sont des angles d'élé vations de la came à l'endroit considéré, ,q est l'angle correspondant au coefficient de frottement. Tout un faisceau de courbes ré pondra aux variations des termes et des facteurs. On peut donc réduire le nombre de termes à deux et faire l'angle (ai<B>+</B> (3) <I>du</I> premier terme constant pour ne varier que celui du second. Cette disposition est repré sentée par le dessin où les touches des deux ressorts sont fixées à 180 sur la circonfé rence d'une came à unique plan incliné.
En imprimant un mouvement de rotation aux ressorts et leurs touches, les fig. 6 et 7 re présentant le développement de cette came et le diagramme de travail y relatif font voir que lorsqu'un ressort commence la dé tente, l'autre produit son couple moteur maxi- mum. A partir de là son couple baisse avec son angle d'élévation, mais l'autre ressort en terminant sa détente subite recommence la compression en produisant un couple moteur équivalent à la réduction de l'autre et ainsi de suite. Le couple moteur résultant est donc continu et pratiquement constant, tandis que les couples moteurs individuels passent par un minimum au début et à la fin de la com pression assurant ainsi le renversement doux de la course des masses percutantes.
Rien n'empêche de réduire l'angle du second terme à une valeur négative au sommet de la came; si cela facilite ce renversement ou augmente le rendement.
La variation de l'angle d'élévation, le nombre des plans inclinés par came, le nombre de cames, de ressorts et de percu teurs, le mode de leur assemblage soit con centrique, soit dispersé, la force des ressorts et leur pression initiale, la rotation des or ganes en lieu et place de la came etc. sont autant de possibilités d'exécution et dépendent de l'usage auquel l'appareil est destiné.
Percussion hammer. Percussion hammers are available in various designs, using the principle of periodic compression and relaxation of a spring by a cam. The engine working diagram of all these constructions is broken at the location of the trigger and the trigger occurs when the percussion mass recedes, forcing the propellant spring to overcome the energy of the masses still in motion.
The object of the present invention is to eliminate these defects and relates to a percussion hammer working by the periodic compression of several propelling springs by means of one or more inclined plane cams and the sudden release of the. energy thus accumulated on the respective percussion masses at the end of their recoil, while distributing the work over several sets of percussion members actuated in turn and combined with a variation in the angle of elevation of the cam such that this results in variable and superposable individual diagrams in a resulting diagram uninterrupted and practically constant at all times.
The drawing gives, by way of example, under fig. 1 the longitudinal section of a percussion hammer of this kind. Number 1 refers to the pinion actuating the driver 2 housed by means of the ball bearings 3 and 4 in the box 5, the driver which by the transverse key 6 forces the strikers 7 and 8, split at their upper end and sliding in its center, to slide on their respective fingers 9 and 10 along the inclined plane of the cam 11 housed in the box 12, thus compressing the springs 13 and 14 and releasing them in turn. The tool holder 15 serves as a guide for the striker 7 and as a striker anvil 8.
Figs. 2 and 4 show the development of cams with constant elevation angle and constantly varying elevation angle. Figs. 3 and 5 show the relative working diagrams characteristically broken during relaxation, as stated at the beginning of the presentation. The cam fig. 2 is particularly unfavorable, because the engine is only fully loaded for a short time and the trigger is all the more bad as the angle of elevation is more pronounced. The resumption of compression is good because it is gradual.
The cam fig. 4 already ensures better use of the engine, but the dia gram remains broken during the trigger which is still defective, because the elevation angle cannot be reduced to zero if the engine torque must remain constant. The resumption of pressure is frankly bad because it is sudden. All these faults are the cause of reduced efficiency of the devices, overheating and wear. The large and rapid fluctuations in the motor load further reduce its cos cP.
To achieve the maximum possible efficiency, two conflicting conditions must be reconciled, one of which requires uninterrupted and constant engine torque, the other a variable engine torque passing through a minimum at the start and end of compression. By distributing the work over several sets of percussive organs, the present invention achieves these conditions according to the equation:
dld <I> = </I> Qr. <I> r. tg (ai </I> + f3) - \ - Qz <I>. r. </I> tg <I> (a = </I> + P) <I>. . . . </I> Qn.r.tg <I> (an </I> + <I> p) = </I> constant Xd means the total motor torque at the radius of gyration r of the cam, Qr -Q @ <B> ... </B> Qn are the increasing pressures due to the propellant springs, ai a-, <I>. . .
an </I> are the angles of elevation of the cam at the location considered,, q is the angle corresponding to the coefficient of friction. A whole bundle of curves will respond to variations in terms and factors. We can therefore reduce the number of terms to two and make the angle (ai <B> + </B> (3) <I> of the </I> first term constant so as to vary only that of the second. This arrangement is represented by the drawing where the keys of the two springs are fixed at 180 on the circumference of a single inclined plane cam.
By imparting a rotational movement to the springs and their keys, fig. 6 and 7 re showing the development of this cam and the relative working diagram show that when a spring begins to de-tent, the other produces its maximum motor torque. From there its torque decreases with its angle of elevation, but the other spring, ending its sudden expansion, starts the compression again, producing an engine torque equivalent to the reduction of the other and so on. The resulting motor torque is therefore continuous and practically constant, while the individual motor torques pass through a minimum at the start and at the end of the compression, thus ensuring the gentle reversal of the stroke of the percussive masses.
Nothing prevents reducing the angle of the second term to a negative value at the top of the cam; whether it facilitates this reversal or increases the yield.
The variation of the angle of elevation, the number of inclined planes per cam, the number of cams, springs and percussion caps, the mode of their assembly either con centric or dispersed, the force of the springs and their initial pressure , the rotation of the or ganes instead of the cam etc. are all possibilities of execution and depend on the use for which the device is intended.