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Perforatrioe électrique à aranoe autouatiquement variable. demande de Brevet Français en sa faveur au 5 Mai 1947.
La présente invention est relative aux perforatrices devant forer des trous dans des matières dures et hétérogènes notamment des minéraux.
Les perforatrices électriques portatives employées jusqu'à ce jour dans les mines et les carrières sont de deux types. Dans l'un, la pression est exercée par l'ouvrier en appuyant sur la machine, dans l'autre, cette pression est exercée par un dispositif multiplicateur, la machine étant montée sur un chevalet*
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Le deuxième type de perforatrice ci-dessus convient plus particulièrement dans le cas du travail dans des minerais durs ou hétérogènes et pour lesquels il faut une grande pression pour que le foret puisse effeotuer normalement la perforation.
Cette pression est exercée de différentes manières, soit en montant la perforatrice sur un bras et en la faisant avancer par vis ou crémaillère, soit en maintenant la perfora- trioe fixe et en faisant avancer le foret en même temps qu'on produit sa rotation.
Avec cette dernière façon de procéder, l'avance est prise sur l'arbre moteur qui produit en même temps la rotation du foret, e mécanisme davance est souvent muni de frictions, mais la caractéristique de ce dispositif est de donner une avance par tour déterminée, quelle que soit la dureté des roches rencontrées, jusqu'à ce que la friction patine ou que le moteur cale. 'L'effort d'avance peut devenir considérable dans certaines roches, ceci conduit à augmenter les dimensions des organes de la machine et par suite, le poids de cette dernière ce qui devient très gênant pour sa maniabilité.
L'invention a pour objet une perforatrice électrique rotative, à avance variable automatique, légère donc de maniabilité facile, plus particulièrement destinée aux mines e t carrières.
L'invention a plus particulièrement pour objet une perforatrice qui comporte deux mécanismes indépendants, l'un d'avance et l'autre de rotation du foret, ces mécanismes étant entraînés par deux moteurs séparés.
Grâce à cette caractéristique, l'avance du foret est automatiquement variable suivant la dureté de la matière perforée, ce qui est très important pour des machines qui, ayant à forer des trous pouvant dépasser une profondeur de deux mètres, rencontrent diverses couches de matériaux { de duretés nettement différentes.
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D'autres caractéristiques de 1 invention résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé donné uniquement a titre d'exemple!
La fig. 1 représente une coupe longitudinale d'une perforatrice suivant l'invention; la figé 2 en est une vue de face; la fig. 3 3 représente, en coupe, un détail de réalisation de l'éorou, provoquant le déplacement du foret; la fig. 4 est un schéma des connexions électriques.
Suivant l'exemple d'exécution représenté, la machine comporte un carter formé de deux parties 1 et 2, réunies par l'intermédiaire d'un flasque ou entretoise 3,
Dans le carter 1 est logé un moteur électrique 4 principal, dont l'arbre 5 tourillonne dans des roulements
6 et 7; il est pourvu à l'arrière d'un ventilateur 8 destiné à créer un courant d'air froid,le long des génératrices de la carcasse du moteur pour le refroidir. à l'avant, l'arbre 5 se prolonge dans l'entretoise 3 où il se termine par une partie dentée 9. La denture 9 engrène par l'intermédiaire d'un pignon fou 10, avec une couronne dentée 11. Cette couronne 11 comporte un moyeu, centré par des roulements 12 et 12a dans le flasque et dans une douille 21.
Dans ce moyeu est clavetée coulissante suivant l'axe XX une vis 13 par des cannelures 13a qui communiquent à cette vis le mouvement de rotation transmis par le train d'engrenage.
La vis 13 porte en bout l'entraîneur 14 du foret
Un logement 14a est pourvu à l'intérieur de la vis pour le centrage dudit foret.
Les déplacements longitudinaux de la vis 13 dans le sens de la flèche f1ou en sens inverse, lui sont communiqués, indépendamment du mécanisme susdéorit qui assure sa rotation,
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par le mécanisme ci-après.
Dans le carter 2 est disposé un deuxième moteur auxi- liaire électrique 16, dit d'avance. Ce moteur à deux sensde rotation est du type connu à grand glissement, c'est-à-dire que sa vitesse de rotation décroît dans de très fortes propor- tions lorsque le couple résistant crotte Ce moteur, dont l'arbre 16 tourillonne dans le carter 2 et dans un couvercle 17 rapporté sur ce carter, entraîne, par l'intermédiaire d'un pignon 18 claveté sur lui et d'un pignon intermédiaire fou 19, une couronne dentée 20. Cette couronne est clavetée sur la douille 21.
Cette douille, concentrique à la vis 13, est centrée par des roulements 22 et 23 dans le carter 2. Ces roulements sont bloqués longitudinalement par un écrou 24.
Dans la douille 21 est engagé un éorou 25 entraîné par des tenons 26 (fig* 3) s'engageant dans des encoches de ladite douille 21; cet écrou est bloqué sur celle-ci par un écrou de butée 24a. Dans cet écrou 25 se visse la vis 13.
La fig. 4 représente les dispositifs électriques et leurs connexions dans le cas d'alimentation en courant alternatif.
La prise de courant 28 est à cinq fiches 29 correspon- dant à trois conducteurs 30 d'alimentation et à deux conducteurs pilotes 31 servant à commander des relais qui donnent ou coupent le courant principal (relais usuels, non représentés placés dans un coffret séparé de la perforatrice). Un interrupteur de commande 32 placé dans le circuit de ces conducteurs 31 permet donc la mise sous tension ou hors tension des conducteurs principaux 30.
Le moteur principal 4 d'entraînement en rotation de la via 13, est branché directement sur les trois conducteurs 30.
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Par contre, le moteur 15 d'avance est relié aux trois conducteurs 30 par un interrupteurinverseur d'un type courant à leviers jumelés 33 et plots 34 et 35. Dans une certaine position (leviers 33 sur les plots 34 par exemple), le moteur
16 tourne dans le même sens que le acteur principal et ceci correspond à l'avance de l'outil dans le sens de la flèche f1; dans une autre position, le moteur 16 tourne dans le sens inverse du moteur principal et ceci correspond au retour en arrière de l'outil.
Le fonctionnement est le suivant. Par la fermeture de l'interrupteur de commande 32 on met la ligne 30 sous tension. Le moteur principal 4, alimenté, entraîne en rotation par le train d'engrenages 9, 10, 11 la vis 13 et, par suite le foret.
Par la fermeture de l'interrupteur-inverseur, sur les plots 34, on alimente le moteur auxiliaire 16 de manière que ce moteur tourne dans le même sens que le moteur 4.
L'écrou 5 est donc entraîné en rotation autour de l'axe XX dans le même sens que la vis 13 et ce à une vitesse supérieure à celle de la vis , la raison du train 18, 19, &0 étant inférieure à la raison du train 9,10, 11. La vis 13 subit donc vers l'avant un déplacement longitudinal dont la valeur dépend de la différence entre les vitesses de l'écrou et de la vis.
Au fur et à mesure de l'avance du foret, dans le sens de la flèche f1, si les matériaux rencontrés présentent une dureté variable, il en résulte une variation correspondante de la résistance à l'avancement et une augmentation du couple résistant sur le moteur 15. Ce moteur, en raison de ses fortes possibilités de glissement, ralentit et il en est de même de l'avance qui se trouve arrêtée lorsque l'écrou tourne à la même vitesse que la vis. L'avance reste ainsi constamment proportionnelle à la difficulté de perforation.
La pression
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sur le foret se règle donc automatiquement suivant la dureté de la roches
Par inversion de l'interrupteur-inverseur sur les plots 35, on change le sens de rotation du moteur auxiliaire 15 et. comme alors, aucune résistance n'est offerte au dépla- oement vers l'arrière de la via 13, le moteur tourne à sa plus grande vitesse et on obtient, par addition des vitesses inverses de la fis 13 et de l'écrou 26, un retour très rapide du foret.
Il convient de noter, par ailleurs, que la disposition décrite, dans laquelle les organes situés autour de la vis 13 forment un empilage entre le roulement 12 et l'écerou 2, permet un démontage et un remontage faoiles et très rapides des divers dispositif s.
L'écrou 25 est facilement interchangeable par simple dévissage de l'écrou de butée 24a; ceci permet d'adapter facilement la machine suivant la nature du terrain ou autre matériau hétérogène à forer, par remplacement de l'éorou 25 et de la vis 13 par un autre jeu ayant un pas différent.
Naturellement, l'invention n'est nullement limitée au mode d'exécution représenté et décrit qui n'a été choisi qu'à titre d'exemple.
REVENDICATIONS. le) Perforatrice électrique à outil rotatif, caractérisée en ce qu'elle comporte deux mécanismes indépen- dants l'un d'avance et l'autre de rotation de l'outil.