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DISPOSITIF DEVANCE POUR PERFORATRICESo
L'invention a pour objet un dispositif d'avance pour perforatri- ces, particulièrement pour marteaux pneumatiques maintenus en place dans un avant-trou ou pressés contre la roche d'une autre manière appropriée. Ce dispositif consiste essentiellement en une glissière à chariot,, sur laquel- le le marteau pneumatique coulisse, afin d'être pressé contre la roche à l'aide d'un dispositif d'appui.
Dans les dispositifs connus de ce genre,l'avance du marteau est effectuée par des cylindres d'avance ou à l'aide d'un encliquetage à- rochet mû par les trépidations du marteau et avançant dans un sens, c'est- à-dire d'un système rigidement automatique présentant l'inconvénient que l'avance ne s'adapte pas aux variations de la nature de la roche. Elle est réglée à une valeur moyenne, trop faible pour une roche tendre et trop grande pour une roche dure, et présentant tous les inconvénients possibles du point de vue de l'obtention du meilleur rendement de forage dans chaque cas individuel ou du risque de surcharge.
Les dispositifs connus ne permet- tent pas non plus d'exercer une influence sur l'avance du marteau pendant le travail,, Par suite de tous ces faits, c'est-à-dire de l'impossibilité de contrôler l'opération de forage., il se produit enfin l'inconvénient que le blocage usuel du dispositif'de fixation dans l'avant-trou à l'aide de tampons extensibles est vite ébranlé et desserré.
Tous ces inconvénients ont eu pour résultat, que de tels dispo- sitifs de fixation, bien que soulageant l'ouvrier sensiblement des efforts du forage, sont loin de s'être introduits dans la pratique autant qu'on pou- vait le prévoir.et que le mineur préfère subir la fatigue pour pouvoir com- penser l'impossibilité d'adaptation des dispositifs d'avance connus aux va- riations des conditions de forage.
L'invention réalise un dispositif d'avance applicable surtout aux marteaux perforateurs dont le fonctionnement s'adapte automatiquement aux va- riations de la nature de la roche et qui combine les avantages du soulagement- de l'ouvrier avec ceux de la fixation manuelle du marteau.
Ce résultat est obtenu suivant la caractéristique principale de l'invention par le fàit que l'avance, c'est-à-dire la pression du marteau, est effectuée par un câble élastique, par exemple un câble à torons en caout-
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chouc, qui exerce sur le marteau, grâce à ces caractéristiques et sa dispo- sition,une pression d'avance régulière mais élastique dont la valeur s'a- dapte à la nature de la roche.
L'une des extrémités de ce câble en caoutchouc, d'un diamètre de
20 à 25 mm par exemple,' est fixée à un tambour mû par un encliquetage à ro- chet et permettant ainsi la tension et retension du câble; du tambour le câ- ble est conduit en deux brins par l'intermédiaire de galets de changement de direction à un galet incliné monté sur le chariot du marteau; ce galet incliné est ainsi soumis à l'action d'avance variable dans ce cas, la trac- tion du câble-réglable par l'encliquetage à rochet,.
Par suite de cette dis- position du câble et de son enroulement sur le tambour de construction spé- ciale qui sera décrit plus loin, on réalise une accumulation d'énergie, qui assure une avance presque régulière pendant tout le forage en même temps qu'elle amortit les réactions des chocs grâce à l'élasticité due à la lon- gueur du câble de caoutchouc plusieurs fois enroulé. Un câble de rappel inélastique indépendant du câble élastique, fixé d'une part au chariot et d'autre part à un tambour soumisà l'effet d'un ressort,
et enroulé par- tiellement sur ledit tambour est tendu davantage par l'avance du chariot à l'encontre de ce ressortet à' la fin du forage rappelle le ehariot à sa position de départ dès que le câble en caoutchouc est détendu par le déclic du tambour sur lequel il s'enroule.
Il n'est pas nécessaire que tout le câble de traction qui, pour une longueur de-glissière de chariot correspondant à la profondeur de forage, d'environ 2 m doit avoir une longueur de plus de 10 m, non compris la partie à enrouler sur le tambour,soit en caoutchouc sur toute sa longueur; il peut être composé de tronçons élastiques, en caoutchouc, et de tronçons inélastï- ques en câble d'acier.
Suivant une nouvelle caractéristique de la construction réglable en hauteur des galets qui guident le câble élastique vers le galet de chan- gement de direction et transmetteur d'avance monté sur le chariot, équilibre dans une large mesure le poids du chariot et du marteau monté sur ce dernier, et cela à tel point que dans certaines conditions le chariot est légèrement soulevé de sa glissière et soulage celle-ci.
Une caractéristique essentielle de l'invention réside dans le fait que par une construction appropriée du tambour d'enroulement et de tension du câble en caoutchouc, l'élasticité de la partie enroulée est également mi- se à profit. Cela est obtenu par le fait que la surface d'application pour les enroulements du câble sur la circonférence du tambour est constituée par un certain nombre d'anneaux adjacents tournants et indépendants du tambour, de sorte que les spires enroulées du câble en caoutchouc ne reposent pas de manière fixe et rigide sur le pourtour du tambour, mais peuvent en cédant à leur élasticité s'enrouler indépendamment les unes des autres,
D'autres caractéristiques résident dans la fixation de l'ensemble du dispositif dans la paroi rocheuse par des tampons d'une nouvelle construc- tion qui forment un angle entre eux,
de sorte qu'un arrachement du dispositif de fixation de la paroi rocheuse est empêché de manière très sure.
Suivant une autre caractéristique de l'invention on peut, si on le désire,fixer le dispositif à la paroi non pas par des tampons, mais en l'appliquant sous pression, au moyen d'un nouveau dispositif d'appui, et é- eonomiser ainsi le perçage, d'avant-trous pour les tampons et les tampons eux-mêmes., tout en fixant le dispositif de manière sure.
Sur le dessin qui représente, à titre d'exemple, plusieurs modes d'exécution de l'invention s - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif suivant l'invention ; - la figure 2 montre le dispositif de guidage du câble de trac- tion ; - la figure 3 est une vue latérale., à plus grande échelle du mon-
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tage du galet transmettant la traction au chariot et des galets de guidage guidant le câble vers ce galet de traction; la figure 4 est une vue en plan de la même partie ; - la figure 5 est une vue à plus grande échelle de la construc- tion du tambour de tension et d'enroulement du câble;
- la figure 6 représente, également à plus grande échelle, l'un des tampons à utiliser par paire, et - la figure 7 représente le dispositif d'appui sous pression pou- vant être utilisé au lieu des tampons,,
Suivant le mode d'exécution représenté à la figure 1, un tambour de tension et d'enroulement 2 du câble peut être actionné en rotation au moyen d'un levier 1 agissant sur un encliquetage à rochet 3, représenté à la figure 5, et qui sera décrit plus loin.
Un chariot de forage 4 repose sur deux glissières 9 sur lesquel- les il coulisse-, et dont les extrémités arrières sont reliées par un tambour 6, tandis qu'à l'avant elles sont fixées à un corps de châssis 12. Celui- ci comporte une partie saillante inférieure 16 à laquelle sont fixés des arcs-boutants 17 reliés aux glissières 9. Le tambour est soumis à l'action d'un ressort de torsion non représenté sur le dessin.
A ce ressort d'une part, et au chariot 4 d'autre part, est fixé le câble en acier 5 dont l'ex- trémité enroulée sur le tambour se déroule à l'encontre du ressort en le tendant lorsque le chariot avance, et rappelle le chariot à la fin de l'opé- ration de forage sous l'action dudit ressort.,
Le corps de châssis 12 comporte des pattes latérales fendues 18 servant à la fixation des tampons ainsi qu'il sera décrit plus loin. Les deux parties saillantes inférieures 16 du corps de châssis soit reliées en- tre elles par une traverse 19, que traverse une vis d'appui 21 actionnée par exemple par un volant 20. Une vis d'appui similaire 21 est prévue dans le plan des tampons, ou un peu au-dessus et entre'ces deux tampons, sur le corps de châssis 12.
Au chariot 4 sont fixés les galets de guidage 7 orientables en hauteurainsi que le galet de traction 8 incliné par exemple d'environ 45 par rapport à l'horizontale. L'arbre du,tambour 6 porte les galets 24 de changement de direction de câble tournant fou et indépendamment du tambour.
La figure 2 montre en détail le dispositif de guidage du câble élastique.25 composé de préférence d'un grand nombre de torons en caoutchoucs dont les deux brins sont fixés au tambour 2 en deux points voisins des joues, donc à une certaine distance l'un de l'autre et qui de là passent sur des galets de changement de direction 24 et des galets de changement de direct!, on 26,fixés au châssis 12, et sur les galets de guidage 7 pour tourner autour du galet de traction 8 fixé au chariot de guidage 4.
On voit donc que la ten- sion du câble est transmise par la rotation du tambour 2 mis en mouvement au moyen du levier 1 et de l'encliquetage à rochet 3 au galet 8 et de celui- ci, au chariot, et qu'elle peut être modifiée à tout moment pendant le tra- vail, et notamment qu'elle peut être augmentée pour retendre le câble lors- que sa longueur effective diminue. Toutefois généralement cela n'est pas nécessaire,étant donné qu'un câble en caoutchouc du genre utilisé exerce entre les limites à considérer, même lorsque la tension diminue, une trac- tion suffisante, étant donnée d'autre part, qu'une égalisation sensible est obtenue grâce à la longueur relativement grande du câble qui est plusieurs fois replié.
Les figures 3 et 4 montrent en détail comment le galet de traction 8 monté sur un bras obliqué 23 est relié au chariot 4, et indiquent d'autre part le montage réglable en hauteur des galets de guidage 7 dont les supports sont articulés en 22 sur le corps du chariot par des boulons 28 déplagables et blocables dans des fentes arquées 27. Ce déplacement permet de changer le point d'attaque de la traction du câble élastique de manière telleque le poids du chariot de forage et du marteau est compensé dans une large me- sure et que le chariot de forage avec le marteau qu'il porte est en quelque sorte soulevé des glissières 9.
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Comme le montre la figure 5, le tambour 2 porte à sa circonféren- ce un grand nombre d'anneaux fous 10 constituant la surface d'enroulement du câble qui peuvent tourner indépendamment du tambour. Cette disposition permet des déplacements relatifs des différentes spires enroulées sur les- dits anneaux et par conséquent l'utilisation de l'élasticité de toute la lon- gueur du câble enroulée sur le tambour.
La figure 6 montre l'exécution de l'un des tampons à utiliser par paire, qui,fixés dans les fentes 18, sont légèrement inclinés par rap- port à l'axe médian de l'ensemble du dispositif., de sorte que l'influence des forces de réaction agissant sur eux les coincent et augmente l'effort de freinage desdits tampons dans leurs trous.
Ces tampons comportent deux coquilles de serrage 14 qui après avoir été enfoncées maintiennent dans l'avant-trou le boulon 15 préalable- ment introduit et qui est d'un diamètre inférieur à celui de l'avant-trou, mais renforcé coniquement à son extrémité.
La traction exercée par les forces de réaction obliquement à l'axe du boulon 15 par suite de la position inclinée dudit boulon, presse les co- quilles 14 contre la paroi de l'avant-trou én améliorant constamment leur ré- sistance due au frottement. L'écrou de serrage 11 est assujetti par le res- sort 13 dans la fente 18, contre le corps de châssis 12 et lorsque les coquil- les de serrage 14 cèdent., ledit ressort presse les coquilles contre la paroi du trou en tirant sur le boulon 15. Le boulon est guidé par des goupilles 15' dans les fentes séparant les deux coquilles. Les tampons peuvent être@dé- placés dans les fentes de guidage 18.
Le dispositif d'appui représenté à la figure 7 permet de se passer des tampons. Il comporte deux arc-boutants 29 reliés et articulés entre eux, faisant un angle obtu entre eux et reliés en outre par un étrésillon 30.
La pression exercée sur cet étrésillon à l'aide du volant 31 appuie le, dis- positif reposant par l'un de ses pieds en 32 sur le sol ou dans une entail- le du sol et relié d'autre part en 33 de manière articulée au châssis, de sorte que celui-ci est appuyé par ses vis à points réglables 16 et 17 con- tre la paroi de roche. Ce dispositif permet également de réaliser un bloca- ge absolument sûr du nouveau dispositif de fixation.
Bien entendul'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution représentées et décrites qui n'ont été choisies qu'à titre d'exemple.