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COLONNE MAITRESSE A BRAS DE FORAGE
Dans le forage des fourneaux de mines il est déjà connu en soi d'u- tiliser une colonne maftresse portant des bras de forage sur lesquels viennent se monter des foreuses ou des appareils à percussion pour l'e- xécution du travail envisagé.
Dans les réalisations connues,pareille colonne comprend générale- ment une partie stationnaire, et une partie mobile que l'on déplace par rapport à la partie stationnaire pour fixer la position de la colonne à l'emplacement du travail. pareille disposition comporte,entre autres inconvénients,celui d'e- xiger une surveillance constante de l'assujettissement,destinée à parer aux effets des mouvements de terrain.
L'invention a pour but surtout d'éviter cette sujétion, Elle a pour but également de conditionner les dites colonnes de manière qu'elles répondent mieux que jusqu'à présent à leurs conditions d'emploi,notam- ment en vue de l'établissement simultané de plusieurs fourneaux de mines.
A cet effet,l'invention consiste,principalement,à faire comprendre à une colonne du genre en question,en même temps qu'une partie station naire et une partie mobile,ainsi qu'un mécanisme pour. déplacer cette partie mobile par rapport à la partie stationnaire,un dispositif élas- tique intercalé dans la commande de mouvement de,la partie mobile.et propre à se détendre ou à se comprimer automatiquement pour maintenir les conditions initiales d'assujettissement de la colonne et parer ain- si aux effets des mouvements de terrain susceptibles de se produire en service.
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On pourra établir et organiser le dispositif élastique et la comman de de mouvement de la partie mobile de différentes façons: par exemple, ce dispositif pourra être mécanique ou pneumatique et la commande de mouvement pourra êtremécanique ou hydraulique,mais on donne de préfé- rence au dit dispositif la forme d'un ou plusieurs ressorts de compres- sion en hélice,montés entre la partie mobile et un organe déplacable de la commande de mouvement de cette partie mobile, avantageusement cons- tituée par un système à vis.
par ailleurs,on prévoit pour la colonne un ou plusieurs colliers, capables d'être déplacés suivant la longueur de cette colonne et d'être fixés individuellement dans toute position ou à tout niveau désiré, onacun des colliers portant des supports orientables pour au moins une foreuse,en manière telle que plusieurs foreuses pourront être fixées dans toutes positions désirées et être actionnées pour former simulta- nément -plusieurs fourneaux de mines.
D'autres caractéristiques encore de l'invention ressortiront de la. description plus détaillée qui va suivre de certains modes préféras de réalisation,donnés bien entendu à titre d'exemples et illustrés,plus ou moins schématiquement,dans les dessins annexés,sur lesquels:
Fig.1 est une vue en élévation et coupe axiale dune colonne mat- tresse,la figure montrant également un collier porte-foreuse;
Fig.2 est une vue en élévation de la colonne,représentée à 90 de la, fig.1, montrant une disposition de collier à bras et flêches de fora.- ge orientables; Fig.3 est une vue de détail,partie en coupe,d'une flêche de forage.
En se référant aux dessins,l désigne le socle creux de la colonne, dont la plaque inférieure'est pourvue de moyens,telles que des cornes, propres à. empêcher le glissement,ce socle étant surmonté d'un fût tu- bulaire 2 dans lequel coulisse la partie mobile 3,ce coulissèrent s'ef- fectuant sans rotation autour de l'axe de la, colonne. Cette rotation peut être empêzhée soit par une forme de section appropriée du fût 2 et de la partie 3,soit,comme il est représenta,en interposant un man- chon fendu 4 rendu solidaire du fût 2 et en munissa,nt la partie 3 d'une . clavette 5.
La partie mobile 3 comporte une- plaque supérieure de ferme- ture 6,munie de moyens empêchant le glissement,et par exemple de cornes comme représenté.
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Dans le socle 1 et s'étendant axialement dans le fût 2,est monté un arbre fileté 7,pourvu d'un rebord d'appui 8 reposant, de préférence avec interposition d'une butée à billes 9,sur la plqque supérieure du 'socle 1,cet arbre 7 traversant librement un appui 10,formé par une pla,- que,convenablement rendu solidaire,par exemple par soudure,de la partie mobile 3.Sur l'arbre 7 est enfilé un écrou 11,dont la rotation avec l'arbre 7 est empêchée par un moyen quelconque.Dans l'exemple,l'écrou 11 a reçu à cet effet une forme carrée, et il est engagé dans un guide 12,muni d'un épaulement 12a, dont la section interne présente,une forme correspondante,ce guide étant lui-même engagé et retenu dans un man- chon 13 rendu solidaire de l'appui 10,de façon à ne pouvoir se déplacer dans ce manchon.
Entre le dit appui 10 et l'écrou Il est disposé un res 14, sort de, compression en hélice/,de force telle qu'il est capable de main- tenir fermement la colonne dans.sa position d'assujettissement lersqu' il est comprimé entre certaines limites. Si on le désire,des guides ou soutiens tels que 15,pour l'arbre 7, peuvent être fixés de distance'en distance dans le fût 2.
Il est aisé de comprendre que,la-colonne étant amenée dans son em-. placement de travail,si l'on,fait tourner l'arbre 7 dans le sens propre à comprimer le ressort 14,la partie mobile 3 sera soulevée jusqu'à s'appuyer au toit du chantier et, ce mouvement de rotation étant pour- suivi dans la mesure voulue,le ressort 14 recevra un degré de compres- sion tel qu'il sera capable de compenser tout accroissement de distance entre les appuis de la colonne,tandis que si les mouvements de terrain produisaient une réduction de ce-tte distance,le ressort 14 se compri- merait simplement,davantage,en maintenant de toute façon la,colonne dans son emplacement de travail.Bien entendu,
à chaque mise én place de la colonne on pourrait' comprimer à fond le ressort 14,sa fonction se réduisant ainsi à reprendre automatiquement tout accroissement de dis- tance entre les appuis de cette colonne.La rotation inverse de l'arbre 7 détermine d'abord la décompression du ressort 14 et ensuite l'aba.is- sement de la partie mobile'.par e-ngagement de l'écrou Il avec l'épaule- ment 12a.
Pour manoeuvrer l'arbre 7 on peut prévoir tout mécanisme appre prié.Danà l'exemple,l'extrémité inférieure de cet arbre est pourvue d'un. pignon colique 16,avec lequel pe-ut venir en prise l'un ou l'autre pi- gnon 17 ou 18,d'une paire, de pignons portée par un arbre 19 tourillonna
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et coulissant dans le socle de la colonne,le dit arbre pouvant être actionné par tous moyens appropriés,comme par exemple à l'aide d'une manivelle,notamment amovible,engagée sur uhe portée carrée de son ex- trémité,ou bien,et de préférence,par une commande téle-mécanique,à par- tir d'un groupe moteur(non représenté),pareille commande étant accou- plée en 20.
On comprendra qu'en faisant coulisser l'arbre 19,on amène en prise soit le pignon 17 soit le pignon 18,en faisant ainsi tourner l'a,rbre 7 dans l'un ou l'autre sens pour comprimer le ressort 14 après que la plaque 6 a été soulevée contre le toit du chantier, ou bien pour détendre le ressort 14 et abaisser la partie 5 en vue de la reprise ou du déplacement de la colonne. Les positions actives de l'a,r- bre 19 peuvent être fixées pa,r des moyens quelconques convenables, comme par exemple à l'aide d'un étrier 21 pour l'une des dites positions,et par une broche introduite dans l'ouverture 22 du dit arbre pour l'autre position.
Comme il a été dit plus haut, la colonne est pourvue d'un ou plu- sieurs colliers porte-foreuses tels que 23. Le corps de chacun de ces colliers est pourvu d'un pignon denté 24 logé dans une chape et porté par un arbre 25,pareil pignon coopérant avec une créma,illère 26,fixée extérieurement et par exemple soudée d'ur, côté et parallèlement à l'a- xe du fût 2,cette coopération permettant d'amener chacun des colliers à un niveau quelconque désiré de la colonne.
Pour déplacer un collier 23,on fait tourner son pignon 24 en engageant sur une portée carrée 27 de son arbre 25,une manivelle 28,le collier étant fixé dans la position choisie par exemple à l'aide d'une brochc 29 engagée dans la denture du pignon et dans des ouvertures correspondantes de la chap.e dans la- quelle il est monté.
A l'opposé de son mécanisme de manoeuvre,un collier 23 porte un du collier 23. Le bout d'arbre 30 est solidaire bout d'arbre 50, engagé sur un pivot 31 solidaire/d'une plaque prenant appui sur une portée dressée du collier etretenue sur celle-ci par des boulons à tête 52,dont les têtes sont engagées dans des rainures circu- laires, de profil en queue d'aronde,33,de manière telle que le bout d'arbre 30 puisse être orienté de toute manière voulue par rapport à l'horizontale passant par son axe de pivotement. De préférence,les bou- lons 32 traversent également le bout d'arbre 50,ce qui permet de fixer aisément le bout d'arbre en position de réglage.
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Le bout d'arbre 30 est prolongé de chaque côté de la colonne,de préférence. au' moyen:- de tubes rendus solidaires par soudure du dit ar- bre 30.,et .constituant des bras de forage. 'Sur chacun de ces bras 32a peut être montée,à l'aide d'un collier à serrage ,6,une floche de forage 34,terminée par une portée cylindrique 35 servant 'de pivot à un coussinet 36 conditionné pour recevoir une foreuse (non représentée) Le coussinet 36 peut'être fixé dans toute position d'orientation voulue par rapport à son pivot à l'aide d'une plaque 37 et d'une vis 38 traversant une ouverture de la plaque et vissée axialement dans le pivot.
Comme le collier 33 appeut lui même être orienté et fixé dans toute position voulue par-rapport à son bras de forage-,Mail résulte de ce qui précède que la foreuse montée sur le coussinet 36 pourra être orientée et fixée dans toute position de travail désirée. Bien en- ' ' ' tendu le montage qui vient d'être décrit n'est pas limitatif et lon pourrait y substituer tout autre montage orientable convenable.
Comme on l'a déjà laissé entendre, le but principal de l'invention pourra être réalisé par d'autres moyens que le ressort de compression 14 et le système à vis constitué par l'arbre 7 et l'écrou 11.
C'est ainsi qu'au lieu du ressort 14,on pourrait aménager en cylin- dre l'espace de la partie mobile compris par exemple entre la plaque '6 et l'éorou Il,celui'''ci constituant un piston pour ce cylindre,dans lequel,,par' ailleurs,un fluide,tel de 'l'air,serait introduit sous pres- sion convenable, par exemple par une canalisation formée dans l'arbre 7.
Moyennant l'application de dispositions connues pour éviter les fuites de fluide comprimé entre l'écrou et l'arbre 7,1e coussin de fluide com- primé remplira le même rôle que le ressort 14.
En association avec pareil ressort,ou en association avec un mate- las. de fluide comprimé formé dans,un espace cylindre de la partie 3, par exemple entre la plaque 6 et un piston remplaçant l'écrou.11,le déplacement de la partie 3 peut être assuré par l'introduction et l'é- vacuation d'un liquide dans l'espace inférieur du fût 2, en dessous du dit piston,suivant des dispositions'en elles-mêmes connues, tandis que la commande 17-19 serait dans ce cas organisée pour actionner une pom- pe pour le dit liquide,le socle de la colonne servant avantageusement de réservoir.de réserve pour ce dernier.
D'autres modifications encore pourraient...être apportées aux dispo-
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sitions décrites sans pour cela s'écarter des limites de l'invention. notamment,la course de compression et de détente, du ressort 14 pour- rait être rendue réglable, seà un ou des ressorts métalliques pour- raient être substitués un ou des organes élastiques,comme par exemple un ou des corps en caoutchoue ou semblable.
La disposition de l'invention se prête particulièrement bien à l'actionnement des foreuses montées sur la colonne par des commandes télémécaniques à partir d'un groupe moteur commun,mais il va de soi que chacune des dites foreuses pourrait être actionnée par un système moteur qui lui est propre.
Enfin bien que dans la description qui précède il ait t été plus spécialement question de foreuses, il doit être entendu que cette expreE. sion englobe non seulement les appareils de forage rotatifs,mais égale- ment les appareil;, à percussion,ou ceux, combinée, à rotation et percus- sion.