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203?feotionoem nt aux perforatrice s ,#waatiques ..
L'invention est relative aux perforatrices 'Pour rochers et plus particulièrement $. un dispositif de nettoyage pour perforatrices du type à marteau-grappe= actionne par
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!luic1e comprime
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Le but principal de l'invention est d'assurer une arriva ininterrompue de fluide sous pression à la pression
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me'mo de la conduite de distribution claim un trou de forage pour enlever les débris de roches, toutes les fois que le dispositif réalisant généralement la fonction de nettoyage se montre inapte
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à maintenir propre une surface de travail.
D'autres caractéris- tiques de l'invention rassortiront de la description ci-après , en référence au dessin annexa sur lequel les mêmes chiffres de
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référence s'appliquent aux pièces #mblables.. Dans ce dessints
La fig. 1 représente une élévation,- partie en couper d'une perforatrice équipa avec un appareil distributeur ' conforme à l'invention, et représente los soupapes et le piston
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de la perforatrice oeoupant les positions qu'ils doivent oo<m- per-au cours du fonctionnement normal de la perforatrice ;
La fig. 2 est une vue analogue représentant la soupape et le piston dans les positions qu'ils doivent occuper lorsque le dispositif distributeur ost en service*
En se reportant au dessine 20 assigne la perfo-
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ratrîne comprenant, coma parties du carter, un cylindre 21 avae clos te'tes 28 et 95 avant et arriéra, respeetîvement"et une collerette avant 24 întorcalde entre le cylindre et la tê%e avant 22 solidaire d'une douille 34a engagée en partie dans chacun d'aux pour les centrer l'un par rapport à l'autre*
Le cylindre SI est alésé pour constituer une
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chambre 25 pour le piston, munie d'un orifice aldehappemont libre 26 et contenant un piston-marteau à mouvement alterna- tif 87 qui commande l'orifice d'éohappement 26,.
Le piston est du type différentiel présentant un prolongement cannelé 28 son extrémité avant qui peut coulisser elalis la douille oylin= drique avant &4à et qui est engagé, de façon oeonnue i dans un
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écrou 29 vissé dans un mandrin 30, rotatif par rapport à la té ta avant 22.
L'intérieur de l'écrou de blocage 29 et celui de la partie voisine de l'intérieur du mandrin 30 constituent une cavité 31 dans laquelle se loge l'extrémité de la tige 32 d'un outil tel qu'un foret en acier destiné à recevoir les chocs du marteau-piston 37. Le foret en acier est guidé de façon ap- propriée par un coussinet 33 fixé dans le mandrin 30 et présente un orifice 34 s'étendant axialement pour amener le produit de nettoyage dans le trou à forer.
Dans l'extrémité arrière du cylindre 21, on a pré- vu un forage élargi 35 destiné à recevoir le mécanisas de sou- pape 36 et un mécanisas de rotation 37, le mécanisme de soupape 36 étant disposé au fond du forage 35, de façon à constituer une fermeture pour l'extrémité arrière de la chambre 25 du piston.
Le mécanisme de rotation, à son tour, s'appuie sur le mécanisme de soupape et sert de siège pour le fond arrière 23 qui peut être assemblé par serrage de toute manière connue.
Le mécanisme de soupape 36 comprend un boîtier de soupape 38 muni d'une ohambre de soupape 39, destinée à recevoir une soupape 40 servant à distribuer le fluide sous pression aux extrémités de la chambre 25, afin d'actionner le piston 27. Le fluide sous pression utilisé dans ce but est amené à l'arrière de la ohambre du piston par un passage 41 pratiqué à l'ertrémité avant du boîtier de soupape 38, et ce fluide est amené à l'extré- mité avant de la chambre @ piston par un passage d'entrée 42, allant de l'extrémité arrière de la chambre 39 à l'extrémité avant de la chambre 25.
Les passages d'entrée 41 et 42 servent aussi respectivement pour amener le fluide moteur aux surfaces de pression avant et arrière 43 et 44, prévues sur la soupape 40 pour la déplacer entre ses positions limites.
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Le mécanisme de rotation 37 peut aussi être. d'un type connu, comportant une tige rainurée 45 passant à travers le mécanisme de soupape dans le piston 27, dans lequel elle s'en- gage à ooulissement. Cette tige porte la tête habituelle 46 mu- nie de cliqueta 47 engrenant avec les dents 48 d'une couronne à roohet 49 qui entoure la tête 46, afin de déterminer les pério- des de rotation on de fixité de la tige rainures et, par suite, du piston et des éléments verrouillés avec le piston ou soli- daires de celui-ci.
La couronne à roohet 49 est maintenue solidement contre le bottier de soupape 38 par le fond arrière et, dans ce dernier, on a prévu une cavité 50 destinée à. recevoir un bouchon 51 qui sert d'anorage pour l'extrémité d'un tube pour l'eau 52 auquel l'eau est amenée par un passage d'alimentation 53. Ce tu- be à eau traverse la tige rainurée et le piston 27 et, normale- ment, aboutit à l'outil par l'extrémité arrière du passage 34.
De préférence,la partie plus étroite 54 du forage du piston @ dans lequel le tube 52 passe est suffisamment plus large que celui-ci, de sorte que le fluide sous pression passant par les rainures do la tige rainurée 45 dans le piston peut aussi circu- ler aisement dans la partie plus étroite 54 dans la cavité 31 et dans le passage 34 vers l'outil.
Le fluide BOUS pression passant ainsi à travers le piéton circule depuis l'extrémité arrière de la chambre du piston et son écoulement doit, par suite, t être intermittent puisque, dans le fonctionnement normal de la perforatrice, les extrémités des chambres da piston sont remplies alternativement pour actionner ce dernier.
Le fond arrière sert aussi de bottier pour une soupape obturatrice 55 d'un type connu, pour commander la oommu- nication entre l'alimentation enfluide sou pression ( non
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représentée) et le mécanisme de soupape distributrice. Ce fluide sous pressionpasse de la soupape obturatrice par un passage 56 dans le fond arrière et par les branchements 57 à la chambre de soupape 39 pour être distribué à la chambre du piston.
Pratiquement, on a découvert que dans les perfore- trioes dans lesquelles du fluide est envoyé par intermittence au trou de forage pour le Nettoyage, le volume du fluide sous pres- sion n'est pas suffisant dans toutes les conditions opératoires pour maintenir la surface de travail nette de détritus. Il est, par suite , nécessaire de prévoir un dispositif capable d'intro- duire une quantité non réduite et,si nécessaire, 0 de façon pro- longée de fluide sous pression dans le forage afin d'expulser toute accumulation de matériaux coupés.
Pour arriver à cette fin, le cylindre, est muni d'un passage pour l'alimentation de fluide de nettoyage 58 qui s'étend, dans le cas du matériel représenté, depuis l'orifice d'échappement 26 jusqu'à l'extrémité arrière de la cavité 31.
Le cylindre 81 est, de plus, muni d'un forage 59 qui rencontre @ l'orifice d'échappement 26 et qui contient une soupape rotative
60 qui peut être tournée vers ses positions de commande par un le vier 61.
Une encoche 62 est prévue sur le coté de la sou- pape 60 pour donner la communication entre les parties les plus internes et le s plus externes de l'orifice d'échappement 26 et la partie restante ou paroi 63 de la soupape 60, disposée dans le même plan transversal que l'encoche 62, sert à séparer ou masquer la partie interne de l'orifice d'échappement 26, par rap- port au forage 59, dans oe que l'on peut appeler la position fer- mée de la soupape 60.
Le forage 59 est situa 4 l'extérieur du point de communication du passage 58 avec l'orifice d'échappement
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36, de sorte que, dans les positions. limites du piston, le pas- sage 58 sera toujours en communication avec la chambre du piston 25.
Afin d'assurer un écoulement continu du fluide sous pression vers la chambre du piston par le passage 58 dans la ca- vité 31, on Prévoit de maintenir fixes le piston et la soupape 40 dans les positions limites. On y par-vient en reliant l'extré- mité arrière de la chambre de soupape 39 à l'atmosphère par un conduit64 allant dutpassage d'entrée 42 à l'orifice d'échappement ' 26.
Le conduit 64 débouche, par l'orifice d'échappement, en un point où il est normalement recouvert par la partie 63 de la pa- roi de la soupape 60, lorsque celle-ci occupe une position permet- tant le libre passage du fluide de la chambre du piston vers l'et- mosphère. Le point d'intersection du conduit 64 avec le forage 59 est aussi placé de telle sorte que, lorsque la soupape 60 occupe la position de fermeture de la partie interne de l'orifice d'échap- pement, la sur:race de pression 44 sera en communication directe avec l'atmosphère*
Lors du fonctionnement normal de la perforatrice et avec les soupapes 55 et 60 manoeuvrables à la main occupant les positions représentées sur la figure 1, le :
fluide sous pres- sion sera distribué 'par la soupape 40 aux extrémités de la oham- bre de piston pour actionner le piston 27. En même temps, l'eau s'écoulera, par le tube 52 et le passage 34, dans l'outil et, de là, dans le forage et, à chaque course vers l'avant du piston, une partie du fluide sous pression s'écoulera de l'extrémité arrière de la chambre du piston, à. travers le piston dans la oa- vité 31 et l'outil afin d'augmenter la pression de l'eau de nettoya- ge.
Toutes les fois que l'on constatera que les arri-
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vées intermittentes de fluide sous pression à travers le piston sont insuffisantes pour maintenir le forage libre de déchets. on tournera la soupape 60 dans la position de la figure 2, a fin d'empêcher l'échappement de fluide sous' pression de la chambre @du piston vers l'atmosphère, par l'orifice d'échappement 26 et pour découvrir le conduit 64.
Le fluide sous pression agissant contre la surface de pression 43 de la soupape 40, déplacera cel- le-oi vers l'arrière pour interrompre l'écoulement de fluide sous pression, à partir de l'alimentation, vers l'orifice d'en- trée 42 et pour établir toute la surface de communication entre l'alimentation eh fluide sous pression et le passage d'entrée 41 pour alimenter l'extrémité arrière de la ohambre 25 du piston.
Dans ces conditions, le fluide sous pression dans l'extrémité arrière de la chambre du piston maintiendra fixe le piston 27, dans sa position limite avant, La partie de l'orifice d'échappement 26, située entre la ohambre du piston et le forage
59, sera alors complètement découverte et le fluide sous pres- sion s'écoulera à partir de l'extrémité arrière de la chambre du piston par le passage 58 dans la cavité $%,puis, par l'outil, dans le trou de forage. Après que le trou de forage a été débar- rassé, la soupape 60 est à nouveau ramenée à sa position initiale et la perforatrice peut alors reprendre l'opération de commande de l'outil,
REVENDICATIONS
1.
Dispositif distributeur de fluide pour perfora- trioe comportant un boîtier muni d'une chambre pour piston et un échappement libre pour celle-ci un piston alternatif dans cette ohambre commandant l'orifice d'échappement, une soupape assurant la distribution de fluide sous pression à la chambre du piston
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afin d'actionner ce dernier et une cavité clans le boîtier commu- niquant avec une conduite appropriée conduisant à. un trou de fo- rage caractérisé par les points suivants pris isolément ou en combinaison; 1.
Un passage assure une communication constante entre la partie intermédiaire de la chambre du piston et la ca- vité, une soupape empêchant sélectivement l'échappement du fluide de la chambre du piston par l'orifice d'échappement vers l'atmos- phère et obligeant la soupape de distribution et le piston, res- peotivement, d'occuper des positions pour alimenter l'extrémité de la chambre du piston et pour permettre l'écoulement de fluide sous pression à partir de cette extrémité de la chambre de pis- ton clans et à travers le passage vers la cavité.
3. Le piston peut garder une position fixe à l'extrémité avent de la chambre du piston.
4. Un passage commandant la soupape est prévu, allant de la chambre de la soupape de distribution vers l'orifi- ce d'échappement et dans lequel la soupape commandant l'échappe- ment est adaptée pour fermer ce passage.-