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Procédé et dispositif pour rendre non nuisible la poussière de p ierre.
Dans l'exécution de forages dans les pierres, on a déjà proposé des dispositions en vue de rabattre la poussière pier- reuse qui sort du trou de forage, le dispositif de rabattement ou de précipitation de la poussière étant mis en fonction simul- tanément à la mise en marche de la machine foreuse. Il est éga- lement déjà connu d'employer l'air sous pression qui sert à la commande du marteau de forage, afin de déterminer, par une tuyè- re, une dépression dans une cuve, de sorte que, lors de la mise en marche du forage, la poussière qui se dégage du trou de fora- ge est forcément aspirée et est précipitée dans l'eau contenue dans cette cuve en dépression.
Il est également connu d'interca- ler dans la conduite d'air comprimé allant vers la foreuse, un robinet à plusieurs voies, qui ouvre forcément une conduite d'eau aboutissant au trou de forage au travers de la canalisation du
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foret pour y mouiller et rabattre la poussière produite par le forage.
Il est cependant possible d'amener l'air comprimé moteur à l'outil, quand l'eau fait défaut, et de mettre en marche les machines foreuses sans pour cela mettre en fonction simultané - ment les dispositifs qui rabattent ou aspirent la poussière pierreuse.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif suivant lesquels la machine à forer ne peut être mise en fonc- tion que si et aussi longtemps que de l'eau est présente pour rabattre, précipiter la poussière. Le dispositif se compose d'une tuyère de dispersion, disposée devant l'ouverture du trou de forage et constituée comme soupape rotative ; cette tuyère entraîne, par la pression d'eau, une soupape à piston qui sur- veille, contrôle l'amenée d'air comprimé au marteau foreur. Dès çue l'amenée d'eau est interrompue et que la pression d'eau dans la conduite baisse, la soupape à piston se ferme automatiquement, ce qui interrompt l'amenée d'air comprimé à la machine à forer.
.au dessin annexé, la fig.l représente la disposition géné- rale en fonctionnement, vue de côté.
Devant la pierre ou le rocher à forer est montée, de la façon connue, une soupape 1 rotative à eau, susceptible d'oscil- ler dans toutes les directions ; cette soupape constitue en même temps tuyère de dispersion. Elle est reliée au flexible 2 d'amenée d'eau. Par l'ouverture de la soupape 1, le passage pour l'eau devient libre, et cette eau est projetée, au travers de la tuyère, contre la paroi à forer. Comme l'ouverture de la tuyère ne laisse passer qu'une faible quantité d'eau, l'excès d'eau est conduit par le flexible 3 à la soupape à piston 4.
Dans cette soupape, l'eau pousse vers le bas un piston et ouvre ainsi le passage pour l'air comprimé qui met en fonction la fo- reuse. Cette disposition assure que la foreuse ne peut être mise en action avant que la tuyère d'aspersion ait rempli son but.
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Quand le trou est foré, on ferme la tuyère ; l'eau qui se trouve encore dans le flexible 3 se détend alors pour la sortie de la soupape 1 de sorte que le piston de la soupape 4 remonte, inter- rompant ainsi l'alimentation d'air comprimé à la foreuse.
Une autre réalisation de l'invention consiste à intercaler un verrouillage, un obturateur à action mécanique dans la con- duite d'amenée d'agent moteur - par exemple un conduit d'air sous pression - vers la foreuse, cet obturateur bloquant, ca - lant la foreuse et ne pouvant être mis hors d'action que si , avant le commencement du forage, le moyen ou dispositif anti- poussière a été réellement mis en activité. Ceci est obtenu en utilisant comme obturateur une soupape qui se ferme sous la pression du fluide moteur de la foreuse, ou sous l'action d'un ressort, tandis qu'elle est montée par rapport à la conduite d'amenée du fluide de précipitation de la poussière, de manière telle qu'elle ne s'ouvre que sous la pression de ce fluide ou agent de précipitation de la poussière.
Pour avoir en tout cas la certitude que la partie combattant la poussière est en acti- vité, il est prévu, conformément à l'invention, d'utiliser, ou- tre la pression statique de l'agent de précipitation de la pous- sière, la pression dynamique de cet agent, en vue de débloquer l'obturateur.
Cette variante est représentée, tant aux points de vue fonc- tionnement que construction, à la fig.2, qui-donne une vue en élévation d'une foreuse avec soupape obturatrice y combinée di- rectement, à la fig. 3 qui donne la coupe à plus grande échelle de la soupape de blocage, à la fig. 4, qui donne une position de travail de la foreuse, avec soupape de verrouillage séparée, aux fig. 5 et 6 qui donnent deux variantes de réalisation de cette soupape, à plus grande échelle, et aux fig.7 et 8 qui re- présentent des détails des tuyères d'aspersion pour le fluide ou agent combattant la poussière, ou l'amenée de cet agent ou flui- de dans le corps creux du foret.
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En se référant à la fig.2, il est intercalé, entre le ro- binet 10 de la conduite d'air comprimé et la foreuse 11, une soupape 12, laquelle est équipée d'an bout pour raccord 13 (pour la conduite d'amenée de l'agent destiné à combattre, abattre la poussière), et d'un autre bout 14 pour amener cet agent vers la tuyère d'aspersion 15. Il est avant tout insisté sur le fait que l'application de l'objet de l'invention est absolument indépendant de la manière dont l'agent anti-poussiè- re est amené en contact avec cette poussière.
Au lieu de la tuyère annulaire 15 de la fig.2, l'agent anti-poussière peut être projeté sur ou contre le trou de forage par une tuyère de projection, comme le montre la fig.4 ; l'amenée de l'agent anti- poussière peut cependant aussi se faire au travers du foret creux, vers le fond du trou de forage, comme l'indique la fig.8.
Dans la boîte de soupape 12 est montée un corps de soupape conique 16 (fig.3) qui est appliqué, pressé sur son siège 18 par la pression de l'air comprimé ou par un ressort 17, fermant ainsi le passage d'air comprimé vers la foreuse 11. Le cône 16 est relié par la tige de soupape 19 à un piston 20, lequel est intercalé dans le trajet du fluide ou agent anti-poussière amené par le bout de raccord 13 et dérivé par'le bout de raccord 14 ; ce piston a une dimension telle 'que lors de l'arrivée du fluide anti-poussière, le cône de soupape 16 est soulevé de son siège et que l'air comprimé peut s'écouler vers la foreuse.
Dans l'exemple de réalisation de la soupape de blocage re- présenté à la fig.5, le cône de soupape 16' est maintenu par les deux membranes 21 et 22 par l'intermédiaire des deux tiges de soupape 19'-19. La disposition est telle que l'air frais passant à la soupape arrive par les canaux 23 dans l'espace 24 de la boîte de soupape, où il agit sur la membrane 21 de telle sorte que le cône 16' est tiré dans la position de fermeture.
Dans la partie inférieure de la boîte de soupape, est prévu
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l'arrivée 13' pour l'agent anti-poussière, cet agent pénétrant d'abord dans la chambre 25 qu'il quitte par le bout ou ajutage
14' ; cette chambre 25 est fermée par la membrane 22. La surfa- ce active de la membrane 22 est de dimensions telles que la force déterminée par la pression du fluide anti-poussière est plus grande que celle régnant de l'autre côté, de sorte que le cône 16' est soulevé de son siège 18' et que l'air comprimé peut alors s'écouler par les forages 26, le canal 27 et la con- duite 28 vers la foreuse.
A la fig.4, la soupape utilisée est celle de la fig.5, cette soupape étant ici montée rigidement dans la conduite 30 d'amenée d'air comprimé, avec intermédiaire de la pièce 29. Par la construction rigide de la soupape 12', tout renversement est rendu impossible, car la conduite 28 allant à la foreuse ne reçoit de l'air que si l'agent anti-poussière a également passé à la boite de soupape.
Outre ces soupapes utilisant pour leur ouverture la pres- sion statique du fluide anti-poussière, l'invention prévoit la possibilité d'employer des soupapes susceptibles d'être ouvertes par la pression dynamique du fluide anti-poussière. Une telle soupape est représentée à la fig.6 à titre d'exemple. Elle com- porte un tiroir de commande 31 amené par un ressort 17' dans une position pour laquelle l'air comprimé venant de l'ajutage
13" ne peut arriver à la conduite 28' ; ce tiroir est relié au piston étagé 32. Dans la conduite de fluide anti-poussière
33 est monté un disque réducteur 34, de sorte qu'au passage de l'agent anti-poussière, il se crée deux pressions différentes de part et d'autre de ce réducteur 34.
La petite surface 35 du piston étagé est reliée à la conduite en avant du réducteur 34 et la surface annulaire 36 est reliée à la conduite derrière ce réducteur 34. Les surfaces de piston 35 et 36 sont en un rapport réciproque tel qu'il ne se produit un renversement de la. posi- tion du tiroir de commande 31 dans le sens de l'ouverture que
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lorsqué l'agent anti-poussière s'écoule dans la conduite 33 par la différence de pression des deux côtés du réducteur 34.
Cette disposition est spécialement avantageuse en ce sens que, dans chaque cas, il est certain que la foreuse ne peut travailler que si l'agent anti-poussière coule effectivement, c'est-à- dire agit..En rendant ainsi le fonctionnement de la foreuse dé- pendant de l'écoulement de l'agent anti-poussière, on empêche en tout cas que, si les tuyères d'aspersion venaient à se bou- cher, ou qu'il y se produisât un blocage de la conduite d'eau derrière la soupape, la foreuse puisse être mise en action.
Cette idée peut encore par contre être étendue en ce sens que déjà la différence de pression entre une colonne de liquide stable et une colonne en mouvement peut être utilisée pour l'ou- verture de la soupape de blocage, sans que pour cela il soit nécessaire d'utiliser un disque réducteur 34 spécial. On opère alors en faisant fermer la soupape par la pression plus grande de la colonne de liquide en repos et en utilisant la pression plus faible de la colonne de liquide en mouvement pour l'ouver- ture de cette soupape.
Eu égard au fait que dans le fonctionnement souterrain la pression de l'air comprimé et en particulier la pression dans les conduits d'eau est souvent très différente, les soupa- pes de blocage sont construites de telle sorte que la tension du ressort qui agit sur les corps de soupape dans le sens de la fermeture, est réglable, et ce de telle sorte qu'également pen- dant le fonctionnement, il subsiste encore une possibilité d'adap- tation exacte de la soupape aux diverses pressions. Il est en - core à observer que la soupape de blocage peut être montée éga- lement dans la conduite d'agent anti-poussière.
Par la construc- tion extrêmement simple des soupapes et leur possibilité d'appli- cation de diverses manières, même à des machines foreuses exis- tantes (marteaux perforateurs) on réalise une garantie de des- truction efficace de la poussière de pierre,.et ce indépendamment de la volonté de l'ouvrier.