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PERFECTIONNEMENTS AUX PERFORATR@CES DE ROCHE,
Cette invention a trait aux perforatrices de roche et concerne plus particulièrement un dispositif de graissage destiné aux perforatrices de roche du type percutant comman- dées par un fluide sous pression.
Un des buts de l'invention est de fournir une quan- tité adéquate de lubrifiant aux surfaces d'usure des éléments dont est composée la perforatrice..
D'autres buts seront en partie évidents et en partie expliqués au cours de la description donnée ci-après en se référant au dessin annexé dans lequel :
Figure 1 est une coupe verticale longitudinale d'une perforatrice de roche à laquelle est appliquée l'inven- ti on .
Figure 2 représente, partie en couper longitudinal
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partie en élévation, l'extrémité arrière¯de la perforatrice.
A désigne un cylindre comportant une chambre à piston B dans laquelle coulisse un piston-marteau C .Le cylindre présente une lumière d'échappement libre A' qui est commandée par le piston. Une tête D est appliquée sur l'extrémité arrière du cylindre A, et une.tête avant E est disposée à l'extrémité avant dudit cylindre. Le cylindre A, la tête arrière D et la tête avant E constituent, dans la présente construction, l'en- veloppe de la perforatrice, et ces pièces peuvent être main- tenues dans la position d'assemblage par les boulons latéraux usuels [non représentés), soumis à la pression de ressorts.
L'extrémité avant du cylindre est obturée par un manchon F qui pénétre dans le cylindre et est muni d'une par- tie tubulaire G s'étendant vers l'avant et se comportant à la façon d'une surface d'usure pour un mandrin H monté dans la tête avant E, ce mandrin recevant un fleuret ou outil pro- prement dit J. De préférence, la partie tubulaire G du man- chon est munie, près de son extrémité avant, d'un rebord latéral K destiné à reposer entre les extrémités adjacentes de la tête avant.E et du cylindre A.
Dans la construction représentée, l'outil J est assemblé avec le mandrin H de façon qu'il participe au mou- vement de rotation qui est communiqué à ce mandrin dans le but de changer la position du fleuret avant que celui-ci reçoive le choc du piston-marteau C. Ce mouvement de rotation est communiqué au mandrin par une barre à cannelures hélicoïdales L qui est assemblée de façon coulissante avec un écrou à cannelures complémentaires 0 vissé dans le piston C,
Les'cliquets usuels P, soumis à la pression de ressorts, sont portés par la barre cannelée L pour agir sur une roue à rochet Q, montée dans cet exemple dans l'extrémité arrière du cylindre A et faisant partie du mécanisme de rota- tion.
Ce mécanisme, comprenant la barre cannelée et ses acces- soires, est préférablement d'un type bien connu et il n'est donc pas nécessaire d'en donner une descri ption détaillée.
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Avec l'extrémité avant du piston C fait corps un prolongement ou nez R qui coulisse dans un trou cylindrique
S du manchon Fet présente des cannelures longitudinales T dans lesquelles coulassent des nervures U prévue$ sur un écrou de mandrin V disposé dans l'extrémité arrière du mandrin H.
L'extrémité arrière de la chambre à piston B est obturée par un couvercle constitué par une rondelle de cylin- dre arrière W à travers laquelle passe la barre cannelée L.
Une plaque X, également disposée dans l'extrémité arrière du cylindre,- prend appui contre la rondelle W. La plaque X présente intérieurement une chambre de distribution Y desti- née à recevoir un distributeur Z qui règle la distribution du fluide sous pression de la chambre Y aux extrémités avant et arrière de la chambre à piston par des conduits et c , respectivement.
Les deux conduits b, c sont pratiqués dans la rondelle de cylindre arrière W,/le conduit b débouche dans un conduit d du cylindrer lequel conduit communique à son tour avec l'extrémité àvant du cylindre par une lumière e,
A titre d'exemple,-le aistributeur Z est représenté sous forme d'un clapet oscillant disposé autour de la barre cannelée L. Toutefois, il est bien entendu que la présente in- vention n'est pas limitée au type de distributeur particulier décrit, ni à son emplacement précis, et que l'invention est applicable à un type quelconque de perforatrice ainsi qu'à un type quelconque de mécanisme de distribution.
Dans la tête arrièreD se trouve un obturateur de commande 1 qui présente un conduit cylindrique 'central g dans lequel du fluide sous pression provenant d'une source d'alimentation convenable peut être introduit. L'obturateur f est du type rotatif et règle la quantité de fluide sous pression admise à la perforatrice. Cet obturateur présente par conséquent à sa périphérie une lumière h qui, dans la position d'ouverture de l'obturateur, coïncide avec un con- duit k passant à travera la tête arrière D, la roue à rochet
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Q et la plaque X et débouchant dans la chambre de distri- bution Y.
Dans les perforatrices, du genre de celle représentée dans lesquelles il existe un grand nombre de pièces mobiles, il est quelquefois difficile d'amener des quantités convena- bles de lubrifiant aux surfaces d'usure de ces pièces. Un procédé fréquemment appliqué pour introduire du lubrifiant dans la perforatrice consiste à intercaler un graisseur de tuyauterie à air sur le tuyau d'alimentation de fluide sous pression et d'amener l'huile à l'état pulvérisé à la perfora- tri.ce par l'intermédiaire du fluide sous pression utilisé comme véhicule.
I1 est évident que l'application de ce procédé est limitée,étant donné que le lubrifiant n'est amené qu'à celles des pièces de la perforatrice dans lesquelles le fluide sous pression est introduit. Il faut par conséquent prévoir d'autres moyens pour lubrifier les surfaces d'usure des pièces auxquelles le fluide sous pression n'a pas accès.
La présente invention envisage l'amenée de lubri- fiant à toutes les surfaces d'usure des éléments de la perfo- ratrice d'une manière propre à assurer un graissage adéquate sans inonder d'huile une partie quelconque de la perforatri- ce, et par conséquent sans perdre de lubrifiant ni déterminer la projection indésirable d'huile hors de la lumière d'échap- pement A' du cylindre. A cet effet, une chambre annulaire est pratiquée à la périphérie du manchon F pour constituer un réservoir o destiné à contenir un lubrifiant tel qu'une huile.
Cette huile peut être introduite dans le réservoir o par une ouverture p du cylindre A, ouverture qui est normalement obtu-' rée par un bouchon de remplissage q.
Sur la surface externe du manchon F sont pratiquées, respectivement à. l',avant et à l'arrière du réservoir o, des rainures annulaires r et qui- communiquent avec le réservoir
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par des conduits t du manchon F. Dans la paroi du cylindre
A sont pratiqués de petits conduits u et v qui coïncident avec les rainures r et s et débouchent dans un conduit w s'étendant vers l'arrière à travers la paroi du cylindre A. Le conduit w communique avec le conduit 1± par un conduit x qui, dans la présente construction, communique aussi avec l'obturateur de commande f par un conduit pratiqué dans la roue à rochet du dispositif de rotation et dans la tête arriè- re.
Le rôle des conduits x, w, v et t est de transférer le fluide sous pression auréservoir o pendant que l'obturateur f est ouvert. En raison du fait que le réservoir est éloi- gné de la source de fluide sous pression, l'huile que renferme ce réservoir ne sera soumise qu'à une pression, de sorte que, pendant le fonctionnement de la perforatrice, aucun lubri- fiant ne sera transféré du réservoir parles conduits.
La présence de fluide sous pression dans le réservoir a pour effet de contraindre l'huile à pénétrer entre les surfaces coopérantes z et 3., du manchon F et du cylindre A , respectivement, à la fois vers l'avant et vers l'arrière.
:Bien entendu, la quantité d'huile ainsi introduite dépendra du jeu prévu entre les surfaces.
En un point situé en avant de la rainure et à la périphérie de la partie tubulaire du manchon F se trouve une rainure annulaire 3 qui:. peut entourer la partie tubulaire G pour intercepter l'huile se mouvant vers L'avant entre les surfaces et 2. Cette huile passe de la rainure annulai- re par des conduits radiaux ± à l'intérieur de la partie tubulaire G et sert à lubrifier le mandrin H. De préfé- rence une ou. plusieurs rainures longitudinales 5 sont mé- nagées à la périphérie du mandrin H pour assurer la dis- tribution du lubrifiant le long de la surface entière du man- drin.
Dans la construction représentée, des conduits 6 sont pratiqués à la périphérie de'la partie tubulaire G et communiquent avec la rainure annulaire 3 pour éviter que
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l'huile ait à surmonter une résistance sur une distance considérable.
Pour conduire de l'huile du réservoir o à. la barre cannelée le cylindre présente un conduit 7 qui communique par un petit conduit 9, avec une rainure annulaire 8. ménagée dans 1+extrémité arrière du manchon F. La rainure 8 est placée à l'arrière de la rainure s, mais de préférence très près de cette dernière, afin que l'huile de la rainure s puisse être refoulée entre les surfaces z et 2 et pénétrer dans la rainure 8. Près de l'extrémité arrière du conduit 7 se trouve une lumière 10 qui débouche à travers le cylindre A et la rondelle W dans le trou 11 de la dite rondelle à travers lequel passe la barre cannelée L.
Une rainure 14 peut être prévue dans l'obturateur de commande f de façon qu'elle coinci- de avec le conduit dans la position de fermeture de l'ob- turateur.
Dans la construction représentée, des moyens tels qu'un tube à eau 12 sont prévus pour transférer de l'eau de la tête arrière à travers la perforatrice et le fleuret dans le but de nettoyer le trou foré. Pour augmenter la pression de l'eau ainsi utilisée, un conduit 13 est pratiqué dans la tête arrière D, le cylindre A et le manchon F pour amener du fluide sous pression de l'obturateur au conduit S du manchon.
A cet endroits le fluide sous pression passe le long des cannelures T, puis à travers le mandrin H et pé- nétre dans le fleuret J. la façon dont le lubrifiant est distribué aux di- vers éléments mobiles de la perforatrice est la suivante : Lorsqu'on ouvre l'obturateur ± pour mettre la perforatrice en marche, du fluide sous pression passe par le conduit k et les conduits x, w, u et t dans le réservoir ± et crée une pres- sion sur l'huile que renferme ce réservoir.
Comme le réservoir o est situé à une distance considérable du distributeur, les pulsations qui se produisent dansles divers conduits par
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l'effet de la fermeture et de l'ouverture de l'admission du fluide sous pression n'auront pas pour effet de faire passer l'huile de ce réservoir dans le conduit pendant le fonctionnement de la perforatrice.. La pression agissant sur l'huile dans le réservoir o aura toutefois pour effet de refouler cette huile à la fois vers l'arrière et vers l'avant entre les surfaces z et 2 du manchon F et du cylindre A.
L'huile passant vers l'avant entre ces.surfaces sera interceptée par la rainure 3 et se rendra de cette rainure, par les conduits 4, à la surface périphérique du mandrin H- qui, ainsi qu'il est facile de le concevoir reçoit un mouvement de rotation intermittent dû à l'action de la barre cannelée L et des éléments associés. L'huile amenée à la surface du mandrin H peut se mouvoir vers l'avant en passant par le conduit 5 du mandrin H, de sorte que la surface extérieure entière du mandrin et les surfaces coopérantes du manchon et de la tête avant seront parfaitement Lubrifiées sur leur longueur entière.
Pendant que du fluide sous pression est admis à l'extrémité arrière de la chambre à pLston B pour chasser le piston C vers l'avant contre l'outil J, une partie du flui- de utilisé à cet effet passe le long de la barre cannelée dans le conduit 10, puis passe par Les conduits 7 et 9 dans la rainure annulaire 8 où. il se mélange avec l'huile.. Lorsque le piston découvrira la lumière d'échappement A' : Le fluide sous pression qui. se trouve dans l'extrémité arrière de la. chambre à piston B s'échappera bien entendu à l'atmosphère.
En même temps, le fluide sous pression que renferment 'les conduits allant du trou 11 à la rainure 8 pénétrera dans le trou 11 et déposera sur la barre cannelée L une couche de lubrifiant suffisante pour maintenir les surfaces d'usure de cette barre et de l'écrou 0 à l'état parfaitement Lubrifiée Dans ce cas, l'admission de fluide sous pression à la rai- nure 8 n'a lieu que lors d'un mouvement sur deux du piston, et
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de préférence lors du mouvement vers l'avant..
Chaque fois qu'on désire arrêter la perforatrice, par exemple dans le but de remplacer le fleuret, on peut faire tourner l'obturateur f pour l'amener à la position de ferme- ture de figure 2. Dans cette position, la rainure 14 de l'ob- turateur vient en regard du conduit y. Lorsque l'obturateur vient o-ceuper la .position de fermeture, le fluide sous pres- sion qui.. agissait sur l'huile que renferme le réservoir s'é- chappe bien entendu par les conduits reliant ce réservoir à la chambre à clapet Y. Ce fluide entraînera une quantité con- venabl'e d'huile qui. se déposera dans la chambre à clapet. Une certaine quantité d'huile pénétrera aussi en passant par le conduit y dans la rainure 14 pour lubrifier l'obturateur f.
Le lubrifiant déposé dans la chambre à clapet Y peut y rester jusqu'à ce que la perforatrice soit remise en marche. A ce moment, l'huile sera chassée hors de cette cham- bre et pénétrera dans la chambre à piston B pour lubrifier parfaitement le piston et les surfaces coopérantes du cylin- dre.
Dans la pratique, on a trouvé que la présente in- vention assure une-distribution parfaite et extrêmement efficace du lubrifiant dans une mesure appropriée aux besoins des divers éléments de la perforatrice.