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Perfectionnements aux perforatrices de roche.
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Dans les perforatiicp-Fde roche a percussion qui comprennent un trépan à une extrémité et peuvent être as- semblées à un marteau pneumatique ou autre appareil ana- logue à l'autre extrémité, il est d'usage de faire le trépan d'une pièce avec le fût de la perforatrice. Une perforatrice de ce genre présente l'inconvénient que l'a- cier dur qui convient pour le trépan n'est pas apte à résister aux efforts auxquels le fût et la barre de la perforatrice sont soumis, tandis que si celle-ci est faite entièrement en un acier qui convient pour la barre, le trépan ne possède pas les qualités de "coupe" requises.
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Bien qu'on ait déjà proposé précédemment de faire les parties de la perforatrice, c'est-à-dire le trépan et le fût séparément chacun en un acier approprié à sa destination, et de les assembler de différentes manières, ces dispositifs n' ont eu aucun succèsen pratique, du fait qu'invariallement '''le trépan prenait du jeu sur la perforatrice et ne pouvait donc exécuter son travail.
On pense que ces défauts étaient dûs aux vibra- tions ou réactions continuelles se produisant entre les deux, surfaces dures on contact du trépan et du fût ou de la barre sous Inaction des efforts et des chocs auxquels ils sont soumis.
La présente invention a pour objet un dispositif perfectionné qui supprime cet inconvénient et dans lequel les parties de la perforatrice peuvent être faites sépa- rément et réunies d'une manière amovible mais sûre.
Suivant l'invention, un organe amortisseur est intercalé entre les surfnces des parties assemblées de ni;4- nière à former un joint continu entre ces surfaces et d'absorber ou d'amortir les chocs transmis par la perfora- trice.
Dans sa forme préférée l'organe amortisseur com- prend une mince garniture 'ou buselure en un métal relati- vement tendre, par exemple du cuivre, du plomb, du fer doux, etc. au'on intercale entre les deux surfaces dures des par- ties assemblées, mais il est bien entendu que toute matière ou composition plus tendre que l'acier dont sont constitués les éléments de l'outil peut être employée dans ce but.
Différentes formes d'exécution de l'invention sont représentées sur les dessins annexés, dans lesquels
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Fig. 1 est une vue en élévation du trépan d'une perforatri- ce, fig. 2 une vue en élévation de l'extrémité du fût de la perforatrice et Fig. 3 une vue de face de ce fût. Fig.4 montre le trépan fixé au fût de la perforatrice, fig. 5 est une vue de détail d'une garniture en forme de dé à coudre suivant l'invention, et les Figs. 6 sont des vues analo- gues d'une variante de la garniture ou buselure.
Sur les Figs. 1 à 5,2 désigne le trépan d'une perforatrice creuse et 3 le fût de la perforatrice à son extrémité.la plus éloignée de la barre à bride habituelle qui n'est pas représentée. 4 désigne une douille tronconi- que ménagéeaxialement dans le trépan 2,et 5 un téton de même forme prolongeant le fût 3.
La douille 4 du trépan est pourvue d'une garniture ou buselure ajustée consistant en un dé en cuivre 6 (re- présenté séparément sur la Fig. 5) perforé à son exttémité en 7 pour assurer la. continuité du conduit 8 ménagé dans la perforatrice pour le passage du liquide de refroidisse- ment.
En fonctionnement, le trépan 2, avec le dé 6 en place, est emboité fermement sur le téton 6 et la malléa- bilité relative du dé en cuire 6 lui permet de s'adapter aux irrégularités que peuvent présenter les surfaces 4 et 5a de la douille et du téton 5, respectivement de manière à former un joint continu parfait entrr ces organes, tout en constituant un amortisseur pour absorber les chocs qui, autrement tendraient à desserrer les pièces. Celles-ci, dans ce mode dexécution, adhèrent fermement pendant le fonctionnement.
L'extrémité 6a du dé 6 est de préférence sensi- blement plus épaisse que les parois 6b, et les organes sont
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proportionnés de telle façon que lorsque l'extrémité 5b du téton conique 5, qui est convenablement arrondi, comme le,,,,mpntre le dessin, vient en contact avec l'extrémité 6a du dé 6 toute la surface interne de celui-ci est en con- tact avec le téton 5, tandis que sa surface externe est en contact avec la douille 4 du trépan.
On peut facilement enlever le trépan 2 du fût 3 au moyen de tout dispositif approprié. Un moyen commode consiste à se servir d'un objet lourd, en forme de manchon, par exemple d'un mandrin hors d'usage du type employé
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dana lof. m;rtrnm2 pnr'11mfll-,- r!11r>r pb r mrchi-; nnainpues, ou de toute autre masse convenable susceptible d'embrasser la perforatrice, à placer la perforatrice verticalement, le trépan tourné vers le bas, et à faire tomber le mandrin ou autre objet pesant avec force sur le trépan jusqu'à ce qu'il se détache. L'enlèvement du trépan peut être faci- lité par la présence d'oreilles sur le fût de la perfora- trice et l'emploi d'une fourche dont les branches en forme de coin sont enfoncées entre ces oreilles et la tête du trépan.
Si on le désire, on peut remplacer le dé 6 par une garniture ou buselure conique 9 utilisée conjointement avec une rondelle perforée 10, comme c'est représenté sur la Fig. 6 ; peut aussi se passer de la rondelle 10 et
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dans ce cas IJextr8mitG bb du téton oonlqun G es L111,(.t,Lco-- ment en contact avec le fond 4a de la douille 4 du tré- pan. Suivant une autre variante (non représentée) la gar- niture en forme de dé 6 est placée sur le téton 5 du fût 3 au lieu d'être ajustée dans la douille conique 4 du tré- pan 2.
Si on le désire le téton peut être solidaire du trépan et s'emboîter dans une douille ménagée dans le fût
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de la perforatrice, et il est bien entendu que le procédé décrit pour fixer le trépan au fût s'applique également au dispositif pour fixer 1''extrémité de la barre au fût et même d'une façon générale, si celle-ci est formée de plusieurs tronçons, pour assembler ces tronçons entre eux.
On peut former la garniture ou buselure 6 en em- boutissant un disque approprié dans la douille 4 du tré- pan, ce qui peut se faire à l'aide du téton 5 du fût 3.
Suivant un autre procédé, le métal destiné à former la garniture .ou buselure peut être fondu et versé entre les surfaces des pièces à assembler, maintenues à la distance voulue l'une de l'autre par un dispositif approprié. Dans ce cas on peut séparer les pièces en chauffant la garniture de manière à l'enlever par fusion.
Suivant une autre variante, le trépan est composi- te et comprend une partie en acier et une partie en fer ou en un autre métal plus tendre de façon telle que lapartie en contant avec l'cxtr mité coniauc du fût soit constituée par le métal le plus tendre, qui joue ainsi le tôle d'amor- tisseur, ce qui dispense de l'emploi d'une buselure ou garniture distincte.
On voit aisément qu'en utilisant un organe amor- tisseur suivant l'invention on peut d'une part choisir pour le trépan la qualité d'acier la mieux à même de résister à l'usure due au forage, d'autre part faire l'extrémité de la barre,en la matière la plus apte à supporter les percus- sions du marteau pneumatique ou autre machine analogue, et enfin faire le fût de la perforatrice en la matière la plus apte à transmettre les chocs de l'outil au trépan, ce qui prolonge la durée de tout l'appareil, étant donné que la barre et le fût de la perforatrice peuvent rester en servi- ce aussi longtemps que la structure du métal n'est pas al-
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térée, le trépan étant remplacé chaque fois qu'il est usé.
L'emploi de ce dispositif offre encore beaucoup d'autres avantages,, dont les principaux sont (1) que la présence d'un amortisseur entre les parties assemblées d'une perforatrice tend à empêcher la fatigue du métal en absor- bant les ondes ou vibrations dues aux percussions qui, en revenant du trépan le long de la perforatrice rencontrent les ondes venant en sens inverse et peuvent provoquer des rup- tures dans les perforatrices du type employé jusqu'ici, et (2) qué l'emploi de trépans indépendants permet de réaliser une économie considérable sur les frais de transport des perforatrices jusqu'à pied d'oeuvre.
REVENDICATIONS.
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1.- Perforatrice de roche du type indiqué, dans laquelle deux ou plusieurs des parties constitutives sont constituées par des pièces distinctes assemblées entre elles, caractérisée en ce qu'un élément amortisseur est in- tercalé entre les surfaces des deux organes assemblés,en substance comme c'est décrit ci-dessus.
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Improvements to rock drills.
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In percussive rock perforations which include a drill bit at one end and can be assembled with a pneumatic hammer or similar device at the other end, it is customary to make the drill bit in one piece. with the barrel of the punch. A perforator of this kind has the disadvantage that the hard steel which is suitable for the drill bit is not able to withstand the forces to which the barrel and the bar of the perforator are subjected, whereas if the latter is made entirely of a steel suitable for the bar, the bit does not have the required "cutting" qualities.
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Although it has already been proposed previously to make the parts of the perforator, that is to say the bit and the barrel separately each of a steel suitable for its purpose, and to assemble them in different ways, these devices do not have had no practical success, as the bit would invariably '' 'take play on the punch and therefore could not perform its job.
It is believed that these defects were due to the continual vibrations or reactions occurring between the two hard surfaces in contact of the bit and the shaft or bar under the inaction of the forces and impacts to which they are subjected.
The object of the present invention is an improved device which overcomes this drawback and in which the parts of the punch can be made separately and joined together in a removable but secure manner.
According to the invention, a shock-absorbing member is interposed between the surfaces of the assembled parts in order to form a continuous seal between these surfaces and to absorb or dampen the shocks transmitted by the perforator.
In its preferred form the damper member comprises a thin packing or nozzle of a relatively soft metal, for example copper, lead, soft iron, etc. au'on interposed between the two hard surfaces of the assembled parts, but it is understood that any material or composition softer than the steel of which the elements of the tool are made can be used for this purpose.
Different embodiments of the invention are shown in the accompanying drawings, in which
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Fig. 1 is an elevational view of the drill bit of a perforation, FIG. 2 an elevational view of the end of the barrel of the punch and FIG. 3 a front view of this barrel. Fig. 4 shows the bit attached to the shank of the drill, fig. 5 is a detail view of a thimble-shaped lining according to the invention, and FIGS. 6 are similar views of a variant of the gasket or nozzle.
In Figs. 1-5.2 denote the bit of a hollow perforator and 3 the shank of the perforator at its end furthest from the usual flanged bar which is not shown. 4 denotes a frustoconical bush arranged axially in the bit 2, and 5 a stud of the same shape extending the shank 3.
The bit socket 4 is provided with a fitted gasket or nozzle consisting of a copper thimble 6 (shown separately in Fig. 5) perforated at its end 7 to provide the. continuity of the conduit 8 formed in the perforator for the passage of the cooling liquid.
In operation, the bit 2, with the die 6 in place, is fitted firmly onto the stud 6 and the relative malleability of the die 6 allows it to adapt to the irregularities that the surfaces 4 and 5a of the die may present. sleeve and stud 5, respectively so as to form a perfect continuous seal between these members, while constituting a shock absorber to absorb shocks which would otherwise tend to loosen the parts. These, in this mode of execution, adhere firmly during operation.
The end 6a of the die 6 is preferably substantially thicker than the walls 6b, and the members are
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proportioned in such a way that when the end 5b of the conical stud 5, which is suitably rounded, as shown in the drawing, comes into contact with the end 6a of the die 6, the entire internal surface thereof is in contact with the stud 5, while its outer surface is in contact with the bush 4 of the bit.
The drill bit 2 can easily be removed from the barrel 3 by means of any suitable device. One convenient way is to use a heavy object, in the form of a sleeve, for example a broken mandrel of the type used.
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dana lof. m; rtrnm2 pnr'11mfll -, - r! 11r> r pb r mrchi-; nnainpues, or any other suitable mass capable of embracing the perforator, to place the perforator vertically with the bit facing down, and to drop the chuck or other heavy object with force on the bit until it is comes off. Removal of the trephine can be facilitated by the presence of ears on the shank of the drill and the use of a fork whose wedge-shaped branches are driven between these ears and the head of the trephine.
If desired, the thimble 6 may be replaced by a conical gasket or nozzle 9 used in conjunction with a perforated washer 10, as shown in FIG. 6; can also do without washer 10 and
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in this case IJextr8mitG bb of the nipple oonlqun G es L111, (. t, Lco-- ment in contact with the bottom 4a of the bush 4 of the bit. According to another variant (not shown) the trim in the form of a die 6 is placed on the stud 5 of the barrel 3 instead of being adjusted in the conical bush 4 of the bit 2.
If desired, the nipple can be integral with the bit and fit into a socket in the barrel
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of the perforator, and it is understood that the method described for fixing the bit to the barrel also applies to the device for attaching the end of the bar to the barrel and even in general, if the latter is formed of several sections, to assemble these sections together.
The gasket or nozzle 6 can be formed by embossing a suitable disc in the bush 4 of the drill bit, which can be done using the stud 5 of the drum 3.
According to another method, the metal intended to form the lining. Or nozzle can be melted and poured between the surfaces of the parts to be assembled, kept at the desired distance from each other by an appropriate device. In this case, the parts can be separated by heating the lining so as to remove it by melting.
According to another variant, the bit is composite and comprises a part of steel and a part of iron or of another softer metal such that the part containing the conical end of the shank is constituted by the metal. softer, which thus plays the shock absorber sheet, which eliminates the need for a separate nozzle or gasket.
It can easily be seen that by using a shock absorber according to the invention it is possible on the one hand to choose for the bit the quality of steel best able to resist wear due to drilling, on the other hand to make the end of the bar, in the material most suitable for withstanding the percussion of the pneumatic hammer or other similar machine, and finally to make the barrel of the perforator in the material most suitable for transmitting the shocks of the tool to the bit, which prolongs the life of the whole apparatus, since the bar and the barrel of the perforator can remain in use as long as the structure of the metal is not al-
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ted, the bit being replaced each time it is worn.
The use of this device offers many other advantages, the main ones of which are (1) that the presence of a damper between the assembled parts of a perforator tends to prevent fatigue of the metal by absorbing the waves. or vibrations due to percussion which, on returning from the bit along the perforator, encounter the oncoming waves and can cause breaks in the perforators of the type used hitherto, and (2) only the use of drill bits independent allows a considerable saving on the cost of transporting the punches to the work site.
CLAIMS.
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1.- Rock drilling machine of the type indicated, in which two or more of the constituent parts are constituted by separate parts assembled together, characterized in that a damping element is interposed between the surfaces of the two assembled members, in substance as described above.