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La présente invention est relative à un mécanisme de bat- tage au câble à commande hydraulique, nouveau et perfectionné, pour outils de forage au câbleo
Le mécanisme automatique auto-régulateur de battage au câble pour outils de forage au câble objet de l'invention comprend: un dis- positif coopérant avec la câble et destiné à communiquer un mouvement de va-et-vient vertical à un trépan de forage par percussion suspendu au câble; un ensemble cylindre-piston à simple effet, actionné par la pres- sion d'un fluide, exerçant son action en opposition au poids du trépan pour communiquer un mouvement de va-et-vient au premier dispositif pré- cité;
un système principal à fluide comprenant un circuit de fluide allant d'une source de pression de fluide à un ensemble cylindre-piston afin d'actionner cet ensemble de manière à soulever le trépan et un circuit de retour aboutissant à un réservoir; une soupape de battage au câble associé à ces deux circuits de manière à envoyer alternativement soit du fluide sous pression à l'ensemble cylindre-piston par l'intermédiaire du premier circuit, 'soit le fluide s'échappant de l'ensemble cylindre .piston ainsi que le fluide sous pression dans le circuit de retour, cette soupape de battage au câble pouvant être amenée à l'une de ces deux positions par une pression pilote et à l'autre de ses deux positions de toute manière appropriée;
un système à fluide pilote comprenant un circuit de fluide pilote allant de la source à la soupape de battage et un circuit pilote de retour aboutissant au réservoir., une soupape pilote associée à ces deux circuits, de manière à envoyer alternativement du fluide pilote par le premier circuit pilote à la soupape de battage au câble, soit du fluide pilote de retour de la soupape de battage dans le circuit pilote de retour;
enfin, un dispositif automatique de commande servant à amener alternativement la soupape pilote dans ses deux positions alternatives en fonctions de la position et du déplacement du dispositif précité coopérant avec le câble, la soupape venant occuper sa position de réglage mentionnée en premier lieu lorsque le dispositif coopérant avec le câble se trouve au voisinage de sa position extrême d'abaissement du trépan et son autre position de réglage lorsque le dispositif coopérant avec le câble se trouve au voisinage de sa position extrême de soulèvement du trépana
Dans la technique, les outils de forage au câble du type pour mécanisme de battage au câble sont bien connus en soi.
Dans les appareils de forage de ce genre, un câble part d'un tambour de treuil disposé sur le bâti principe! et, de la, passe sur ou sous une ou plusieurs poulies à gorge dont l'une est généralement disposée à l'extrémité supérieure d'un mat et en quittant cette dernière poulie, le câble descend verticalement dans le trou qu'on est en train de forer dans le sol.
A l'extrémité inférieure de ce câble. se trouve un chapelet d'outils de forage terminé par un trépan à percussionoL'une des poulies à gorge, sur ou sous laquelle passe le câble peut être animée d'un mouvement de va-et-vient par un dispositif approprié qui lui est associé, et qui, d'un mouvement rapide, soulève et laisse tomber alternativement le trépan en vue de forer le trou, opération qui est connue dans le métier sous le nom de "spudding" et dénomée ci-après "battage"o
La présente invention a pour objet-.
-un outil de forage au câble automatique, à commande hydraulique, et auto-régulateur présentant des cractéristiques de fonctionnement supérieures; -un dispositif automatique perfectionné destiné au mécanisme de battage au câble précité, ce dispositif étant réalisé de telle manière
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que l'inversion du mouvement se produise très rapidement, à faible distance de l'extrémité de la course descendante du trépan et qu'ellesse produise toutefois progressivement près de l'extrémité de la course ascendante du trèpan; - d'éliminer du circuit parincipai toutes les soupapes à commande manuelle; la mise en place d'uncircuit pilote entièrement indépendant du circuit principal;
le contrôle du circuit réunissant la pompe au cylindre par l'ouverture et la fermeture d'un conduit de dérivation faisant partie de ce circuit, le circuit réunissant la pompe au cylindre étant lui-même toujours ouvert; à empêcher la poulie à gorge du mécanisme de battage de descendre plus vite que le câble de battage, et vice-versa; enfin, un dispositif de sécurité servant à réduire la pression dans le circuit principal à une valeur sensiblement nulle lorsqu'on ferme la pression pilote ou lorsque celle-ci vient à manquer,
Les pièces perfectionnées et leurs organisme qui font l'objet de la présente inventionsont décrites ci-après en se référant au dessin annexé représentant à titre non limitatif un mode de réalisation donné à titre d'exemple.
Dans toute la description, le même élément ou les éléments similaires portent le même nombre de référence.
Le dessin annexé comporte une seule figure montrant, 'd'une manière très schématique, les circuits hydrauliques et le mécanisme qui leur est associé qui constituent la présente invention . On n'a pas représenté les autres pièces classiques du mécanisme de forage, étant donné qu'ellessont bien connues dans la technique.
Partant d'un tambour de treuil 11 montré sur le bâti principal (non représenté) un câble 12 s'étend vers le haut et passe sur une poulie à gorge 13 de battage qui tourne dans une chape 14 montée de manière à pouvoir coulisser à la partie supérieure d'un mât (non représenté) d'une manière appropriée quelconque pour limiter le mouvement de coulissement vers le haut et vers le bas. De là, le câble s'étend vers le bas pour supporter et animer d'un mouvement de va-et-vient un trépan de forage 15 , représenté au cours du forage d'un puits 16.
Au pied du mât (non représenté), supporté par le bâti principal (non représenté), est disposé un ensemble hydraulique 17 à cylindre et piston dont la tige de piston 18 prolonge le mât pour supporter et animer d'un mouvement de va-et-vient la chape 14 de la poulie de battage.
Le réservoir 19 est destiné à contenir un fluide hydraulique qui circule dans le circuit principal et le circuit pilote conformes à l'invention, ce réservoir servant également de réservoir de vidange pour ce fluide.
On va décrire maintenant le système principal à fluide hydraulique.
Sur son côté admission, la pompeprincipale 21 est raccordée par un conduit 20 au fluide se trouvant dans le réservoir 19 et, sur son côté refoulement, cette pompe est raccordée à l'ensemble cylindre-piston 17, par l'intermédiaire d'un conduit 22, d'une partie d'une soupape d'inversion 23 (dénommée ci-après soupape de battage) et un conduit 24.
On remarquera que le passage du fluide du conduit 22 au conduit 24 à travers la soupape de battage 23 n'est jamais interrompu ni gêné et que, par conséquent, ce circuit pourrait tout aussi bien être direct. C'est seulement pour faciliter l'installation des conduits que le fluide traverse la soupape 23.
Le plongeur de la soupape de battage est désigné par 23, et ce plongeur est ouvert par un ressort et fermé par la pression pilote.
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Normalement ouvert, il permet le passage de fluide du conduit 22 à une soupape de freinage 27 en traversant l'ouverture 26 et,de cette soupape, le retour du fluide au réservoir 19 par le conduit de retour 280 On pour- rait substituer une soupape d'inversion à quatre voies de type classique à la soupape de battage 23 telle qu'elle est représentée, mais on n'ob- tiendrait plus la simplification des tuyauteries, comme représenté. Pour la soupape qui se déplace dansles deux sens sous l'action de la pres- sion pilote, on peut adopter l'un ou l'autre type de soupape, mais une telle disposition, non seulement compliquerait le montage des conduits, mais encore empêcherait de réaliser la caractéristique de sécurité sui- vante.
Dans le cas où l'on interrompt la pression pilote ou bien si celle-ci vient à manquer, la soupape de battage 23 estouverte parson res- sort et le trépan simmobilise à la partie inférieure de sa course. Par contre, sans cette caractéristique, le trépan pourrait s'arrêter à la partie supérieure de sa course et, ensuite, lors d'un calage résultant du moteur ou de l'arrêt de ce dernier, le trépan tomberait librement.
Quelque soit le type de la soupape, celle-ci pourrait être déplacée dans un sens ou dans l'autre par la pression pilote; mais, pour lui conserver la caractéristique de sécurité, ce type de soupape devrait -pouvoir être amené par la pression pilote dans sa position correspondant à la montée du trépan et, dans sa position correspondant à la descente du trépan, par un moyen quelconque indépendant de la pression pilote, par exemple, la pression principale'ou, de préférence, un ressort.
On a représenté les soupapes23 et 27 comme étant réalisées mécaniquement en une seule pièce. Mais cette disposition tient seul lement à des facilités de réalisation, on pourrait tout aussi bien les réaliser séparément et les réunir par un conduit.
29 désigne le plongeur de la soupape de freinage 27 qui est amené dans la position de fermeture par la pression pilote et qui est amené dans la position d'ouverture par la pression principale.
Lorsqu'il n'arrive plus de fluide pilote à cette soupape, et que la soupape de battage 23 est ouverte, le suintement de fluide pilote autour du plongeur 29 et/ou par le passage réduit 55 amène sensiblement à une valeur nulle la résistance opposée à la dérivation du fluide provenant de la pompe 21 par le conduit 22, la soupape 23, l'ouverture 26, la soupape 27 et, revenant au réservoir 19 par le conduit 28, ainsi qu'à l'échappement du fluide hors du cylindre 17 à travers la sou- pape 23, 9 etc... @
Mais lorsque la soupape de battage 23 est ouverte et que la soupape de freinage 27 se trouve sous l'influence de la pression pilote, le plongeur 29 de la soupape 27 établit cette dérivation, une contre-pression prédéterminée s'opposant à celle-ci.
Cette contrepression a pour objet d'empêcher la chute libre de la poulie 13 au cours du mouvement de descente et d'empocher ainsi cette poulie de descendre plus vite que le câble 12. En cette occurence, la soupape de freinage 27 coopère avec une soupape de détente 46 d'une manière décrite ci-après.
La soupape de freinage 27 coopère également avec une soupape d'étranglement 41 d'une manière décrite ci-après.
La soupape de freinage 27 présente également la caractéri s- tique de sécurité suivanteo Dans le cas où une cause extérieure quelconque (par exemple un coincement dans le trou) empêche le trépan de descendre au cours de la course de descendante, la contre pression créée dans le circuit principal par la soupape de freinage est plus que suffisante pour équilibrer le poids du piston et des autres pièces animées d'un mouvement alternatif et, de ce fait, ce mouvement alternatif se trouve interrompuo
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Pour assurer la fermeture de la soupape de freinage 27, on pourrait, au lieu d'utiliser la pression pilote, utiliser un ressort, mais la fermeture par la pression pilote est préférable pour des raisons indiquées ci-après.
En premier lieu, ceci assure ainsi que la pression qui s'oppose à la dérivation de fluide principal , par les soupapes 23 et 27 et le conduit 28, est sensiblement nulle chaque fois que la soupape 33 commandant l'arrêt et la mise en marche est réglée à l'arrêt et de même chaque fois que (pour une cause quelconque) la pression pilote vient à manquer, ce qui permet ainsi à la pompe 21 de tourner à vide à l'encontre d'une pression sensiblement nulle, lorsque la machine n'est pas en cours de battage.
En second lieu, la fermeture assurée par la pression pilote établit à l'encontre du courant de fluide principal une résistance sensiblement constante, indépendamment du volume de fluide traversant la soupape de freinage.
30 désigne simplement un conduit d'évacuation pour la partie supérieure du cylindre 17.
On va maintenant décrire le système de fluide pilote.
Pour faciliter l'étude du dessin, on a représenté les conduits du système pilote plus petits que les conduits principaux.
31 désigne la pompe pilote. Sur son côté admission, elle est raccordée au fluide se trouvant dans le réservoir 19 par un conduit 32 et, sur son côté refoulement, elle est raccordée à une soupape 33 commandant la mise en marche et l'arrêt, par un conduit 34. Le conduit 35 est le conduit de retour de la soupape 33 précitée au réservoir 19.
36 désigne une soupape de détente, de préférence d'un type particulier (ainsi qu'on le verra ci-après); raccordée à la soupape 33 par un conduit 37.
La soupape 33 peut être d'un type approprié quelconque tel' que, lorsqu'elle est réglée pour l'arrêt (position de la commande dessinée en trait plein), elle mette en communication le conduit 34 et le conduit 35 et que, lorsqu'elle est réglée pour la mise en marche (position de la commande dessinée en pointillé), elle mette en communication le conduit 34 et le conduit 37.
38 démigne une soupape d'inversion (dénommée ci-après "soupape pilote'1) d'un type approprié quelconque raccordée à la soupape de détente 36, agissant comme soupape de réglage de séquence ou de distribution, par un conduit 39. A partir de la soupape pilote 38, un conduit 40 s'étend jusqu'à une soupape d'étranglement 41 dont la fermeture est assurée par un ressort et dont l'ouverture est assurée par la pression du fluide, soupape à partir de laquelle le conduite 42 s'étend jusqu'à l'extrémité travaillante du plongeur 25 de la. soupape de battage 23 (le rôle du conduit 43 sera décrit plus loin ).
Le rôle de la soupape d'étranglement 41 pourrait être rempli par une soupape d'étranglement ayant la forme d'un simple étranglement (de préférence réglable) prévu dans le conduit 42, mais cette organisation ne serait pas aussi avantageuse que celle qui est représentée.
La soupape d'étranglement, 41 apour objet de permettre au fluide pilote de s'écouler librement jusqu'à la soupape de battage 23, d'ac-tionner le plongeur 25 pour fermer la soupape 23, lorsqu'un élément rotatif 50 de la soupape pilote 38 occupe la position qui est représentée en traits pleins, mais de permettre une fuite en retour de fluide par un orifice réglable de la soupape 23, lorsque l'élément rotatif 50 se trouve dans sa position indiquée en traits interrompus, de manière qu'un ouverture trop rapide de la soupape de battage 23 près de la partie supérieure de la course du piston soit évitée.
L'ouverture relativement
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progressive de la soupape de battage 23 entraîne une diminution progressive de la pression dans la partie inférieure du cylindre 17, jusqu'à ce que la valeur de cette pression soit abaissée à celle de la pression établie par la soupape de freinage 27, après quoi le contrôle du fluide est assuré par cette dernière soupape. Cette ouverture contrôlée de la soupape de battage contrôle également la poussée de fluide à travers l'ouverture 26, poussée quiautrement pourrait déséquilibrer le réglage prédéterminé de la soupape de freinage 27.
Au cours du cycle de battage du trépan, la sou- pape de battage 23 s'ouvre lorsque la poulie 13 et le trépan 15 se dé- placent vers le haut, le trépan se déplagant à une vitesse double de celle de la poulie; en conséquence, sans la présence de la soupape d'étranglement
41, à la fin de la course ascendante, le câble 12 se déplacerait plus vite que la poulie 13.
Ainsi,la soupape de freinage 27 et la soupape d'étranglement
41 assurent des fonctions similaires la première soupape empêche la poulie
13 de s'emballer par rapport au câble 12 au cours du mouvement de descente, les deux soupapes agissent ensemble, en empêchant le câble 12 de s'emballer par rapport à la poulie 13 à la fin de la course ascendante. Ces deux dispositifs sont nécessaires à cause du rapport des trajectoires respectives des outils et de la poulie. Ceci exige que, afin de maintenir le câble et la poulie en phase, on exerce une action antagoniste contre l'effort de traction dû à la gravité s'exergant sur la poulie et les pièces qui lui sont associées (de manière à réduire d'une moitié ou plus l'effet résultant) à la fois au cours du mouvement de descente et au voisinage du commencement du mouvement de montée.
On obtient ce résultat, pendant la descente, en freinant la sortie de fluide du cylindre et, à la partie supérieure de la course, en réduisant l'admission de fluide au cylindre, de manière qu'elle se fasse progressivement et non de manière brusquée
La soupape pilote 38 est également raccordée au réservoir 19 par un conduit 43. Le quatrième orifice de la soupape pilote 38 est bouché; mais cet orifice serait raccordé par un conduit à l'extrémité de gauche du plongeur 25 de la soupape de battage 23 si cette soupape était réalisée de telle manière qu'elle soit actionnée dans les deux sens par la pression pilote.
Le conduit 44 réunit la soupape de réglage de séquence 36 à l'extrémité travaillante du plongeur 29 de la soupape de freinage 27. Le conduit 45 qui est branché sur¯le conduit 44 aboutit à une soupape de détente réglable 46 (soupape qui sert à la régulation de la soupape de freinage 27, ainsi qu'il sera expliqué, ci-après) , d'où un conduit 47 assure le raccordement avec le réservoir 19 d'une manière appropriée quelconque, par exem- ple par l'intermédiaire du conduit 430
Le conduit 48 n'est qu'un conduit de drainage pour la soupape 36.
Le passage 49 ménagé dans la soupape de réglage de séquence 36 est destiné à faire fonctionner le plongeur situé dans cette soupape, chaque fois que le conduit 39 est fermé par la soupape 38 ou bien encore dans les conditions mentionnées ci-après. On remarquera que le conduit 39 est toujours en communication avec le conduit 37 et que, par conséquent, c'est seulement pour des raisons de commodité que le circuit constitué par ces deux conduits passe par la soupape de réglage de séquence 36; il pourrait tout aussi bien constituer une dérivation par rapport à cette soupape 36.
On pourrait substituer une soupape de détente réglable ordinaire à la soupape de réglage de séquence 36, mais une telle solution ne serait pas aussi désirable, du fait que ce qui est nécessaire c'est d'avoir en ce point une soupape de détente dont l'ouverture soit contrôlée simplement par la pression régnant dans le conduit 38 et ne soit pas influencée par la contre-pression régnant dans le conduit 44.
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De même, au lieu d'être raccordé à la soupape de réglage de séquence 36,le conduit 44 pourrait être disposé entre l'orifice antérieurement bouché (qui ne l'est plus) de la soupape de battage 38; dans ce cas, l'évacuation de la soupape 36 se ferait dans un conduit conduisant au réservoir 19.
En revenant maintenant à la soupape pilote 38, on voit que cette soupape comprend un élément rotatif 50 qui oscille sur environ 45 sous l'influence d'un dispositif de commande 51 à doigts. On a représenté les deuxpositions extrêmes del'élément rotatif 50: l'une, en traits pleins, l'autre, en traits interrompus. Le fait que le dispositif de commande 51 à doigts contrôle l'élément rotatif 50 est indiqué par la ligne en traits mixtes qui réunit sur le dessin les centres respectifs du doigt et de l'élément rotatif.
Des doigts de commende 52 (rectangle noir) et 53 (rectangle laissé en blanc) sont fixés de façon réglable à une tige 54 qui suit le mouvement de va-et-vient de la tige de piston 18. Le doigt de commande 52 représenté en noir se trouve dans le même plan que le doigt représenté en noir du dispositif à doigts 51. Le doigt de commande 53 représenté en blanc se trouve dans le même plan que le doigt représenté en blanc du dispositif 51 à doigts, mais ces deux plans sont différents.
Comme représenté sur le dessin la tige de piston 18 vient de terminer son mouvement descendant et le doigt de commande 52 représenté en noir vient de venir en contact avec le doigt représenté en noir du dispositif 51 et, de ce fait, il vient juste d'assurer le déclenchement du- dispositif à doigt 51 dans sa position représentée sur le dessin, ce qui amène l'élément rotatif 50 de la soupape pilote 38 dans sa position qui est représentée en traits pleins.
La valeur dépressions régnant dans certaines des soupapes est un élément important, ainsi qu'on l'explique ci-après.
La valeur de la pression du fluide pilote agissant sur le plongeur 25 de la soupape de battage 23 doit être telle qu'elle puisse vaincre la force du ressort du plongeur ainsi que l'inertie du plongeur pour déplacer rapidement celui-ci dans sa position de fermeture. On règle cette pression en règlant la soupape de réglage de séquence 36.
Lorsque la pression régnant dans les conduits 37 et 39 dépasse la valeur réglée pour la pression dans la soupape de réglage de séquence 36, soit que le plongeur 25 ait été amené dans sa position de fermeture, soit que le conduit 39 soit fermé par la soupape pilote 38, la soupape de réglage de séquence 36 permet à la pression pilote de s'exercer dans le conduit 44.
On règle la pression de fluide régnant dans le conduit 44 au moyen du réglage de pression de la soupape de détente 46, pression qui, en agissant à l'encontre du plongeur 29 de la soupape de freinage 27, doit avoir une valeur telle qu'elle maintienne le contre-pression désirée dans le conduit 24 pour contrôler l'abaissement du piston dans le cylindre 17. D'ordinaire, la contre-pression désirée se limite à celle qui est nécessaire pour vaincre le poids de la poulie de battage 13 et des pièces qui lui sont associées, auquel cas la chute du trépan ne se trouve pas retardée. On peut augmenter la contre-pression au%-delà de ce point, afin de retarder la chute du trépan en vue de satisfaire à certaines conditions de fonctionnement, ainsi qu'il est bien connu dens la technique.
Le fonctionnement de l'appareil de forage représenté et décrit devrait, de façon évidente, résulter immédiatement du. dessin et de la description qui précède, mais on va cependant l'exposer maintenant dans ses grandes lignes.
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On suppose que toutes les pièces occupent les positions re- présentées sur le dessin.
Les deux pompes sont mises en marche.
Le fluide pilote circule sans rencontrer d'obstacles par le conduit 32 ,la pompe 31, le conduit 34, la soupape 33 assurant la mise en marche et l'arrêt, et le conduit 35 , puis revient au réservoir 19.
Le fluide principal circule sans rencontrer d'obstacles par le conduit 20 , la pompe 21, le conduit 22 ,la soupape de battage 23 ,l'ou- verture 26, la soupape de freinage 27 (qui n'offre sensiblement pas de résistance, étant donné qu'aucune pression pilote ne s'exerce derrière son plongeur 29), par le conduit 28 et revient au réservoir 19.
Ainsi la machine fonctionne à vide.
On amène ensuite la soupape commandant la mise en marche et l'arrêt dans la position de mise en marche, en mettant ainsi hors cir- cuit le fluide pilote qui passe par l'intermédiaire du conduit 37, de la soupape de réglage de séquence 36,du conduit 39,de 'la soupape pilote 38, du conduit 40, de la soupape d'étranglement 41( qui ne s'oppose jamais au courant passant dans ce sens) et, par le conduit 42, pour 'abou- tir à la soupape de battage 23 , dont le plongeur 25 se déplace brusquement vers la gauche, en fermant ainsi cette soupape.
Le fluide principal, que la fermeture de la soupape de battage a empêché de retourner librement au réservoir, pénètre, par l'intermédiaire du conduit 24, à l'intérieur du cylindre 17, en élevant ainsi le piston et, par conséquent, la poulie 13 ainsi que le trépan 15.
Ayant effectué la fermeture de la soupape de battage 23 , aucune autre voies n'est offerte au fluide pilote si ce n'est le passage 49 pour déplacer le plongeur de la soupape de réglage de séquence 36 vers la gauche, déplacement qu'assure le fluide pilote, ce qui lui permet de s'échapper lui-mme par le conduit 44, après quoi , tout d'abord, ce fluide ferme la soupape 27 (dont la position, à ce stade du cycle, est sans importance), et s'échappe ensuite par le conduit 45 , la soupape de détente 46,le conduit 47 et, par le conduit 43retourne au réservoir 19.
Peu de temps avant que la tige de piston 18 atteigne la partie supérieure de sa course,le doigt de commande 53 (rectangle blanc) porte contre le doigt blanc du dispositif de commande à doigts 51, en entraînant ce doigt en rotation et, de ce fait, en faisant tourner l'élément 50 de la soupape pilote 38 d'environ 45 dans le sens des ai- guilles d'une montre pour l'amener dans la position représentée en traits interrompus, ce qui met en communication par l'intermédiaire de cette soupape, les conduits 40 et 43. La pression pilote créée par la pompe 31 reste encore bloquée, mais cet effet est assuré, maintenant par la soupape pilote 38.
Du fait qu'aucune pression pilote ne s'exerce plus maintenant contre l'extrémité de droite du plongeur 25 de la soupape de battage 23, le ressort pousse ce plongeur cers la droite (mais lentement, par suite de la contre-pression régnant dans le conduit 42, contre-pression qui est établie par la résistance opposée au courant dans la soupape d'étranglement 41).Le fluide pilote déplacé par ce mouvement du plongeur remonte dans le conduit 42 et, après avoir -traversé la soupape d'étranglement 41, parvient au réservoir 19 en suivant le conduit 40, la soupape pilote 38 et le conduit 430
L'ouverture de la soupape de battage 23 permet à la pression pilote créée par la pompe 21 de retourner au réservoir 19 de la même manière que lorsque la machine tournait à vide,
cette circulation ne
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s'effectuant pas toutefois librement maintenant car la pression pilote régnant dans le conduit 44 maintient le plongeur 29 de la soupape de freinage 27 partiellement fermé..
Le poids du trépan 15 et de la poulie à gorge 13 ainsi que des pièces qui lui sont associées oblige le piston à descendre et oblige ainsi des quantités progressivement croissantes de fluide à sortir du . cylindre 17 et à passer dans le conduit 24 et dans la soupape de battage 23 où ce fluide se réunit au fluide qui vient de la pompe prin.. cipale-etretourne au réservoir 19 en traversant la soupape de battage 23, la soupape de freinage 27,etc...
Peu de temps avant que la tige dé piston 18 atteigne la partie inférieure de sa course, le doigt de commande (noir) 52 porte contre le doigt correspondant (rectangle noir) du dispositif 51 de commande à doigts, en entraînant ce doigt en rotation et, de ce fait, fait tourner l'élément 50 de la soupape pilote 38 d'environ 45 dans le sens inverse des aiguilles pour le ramener dans sa position.initiale (représentée en traits pleins),mettant ainsi à nouveau en communication les conduits 39 et 40 par l'intermédiaire de cette soupape.
La pression pilote, s'exerçant par le conduit 40, la soupape d'étranglement 41 (qui, dans ce sens, ne s'oppose pas au passage du courant) et par le conduit 42 , gagne la soupape de battage 23 et déplace brusquement le plongeur 25 vers la gauche.
C'est en ce point que recommence le cycle qui vient d'être décrit.
Ce cycle se répète continuellement jusqu'à ce qu'on ait mis à la main la soupape "marche-arrêt" en position d'arrêt.
On remarquera que le mouvement.d'inversion s'effectue toujours rapidement à la partie inférieure de la course; ainsi, cette manoeuvre ne retarde par la chute du travail du trépan et assure en outre un décollement rapide du trépan lorsqu'il rebondit sur le fond du trou, tandis que le mouvement d'inversion qui se produit à la partie supérieure de la course s'effectue suffisamment lentement pour -empêcher l'emballement du câble qui monte par rapport à la poulie et pour que, au cours de son mouvement de descente, le piston s'accélère assez len- tement pour empêcher que la poulie qui tombe ne s'emballe par rapport au câble.
On remarquera qu'on utilise un ensemble cylindre-piston à simple effet, le mouvement de va-et-vient étant obtenu en opposant le poids des outils,du câble,, du piston, de la tige de piston, de la, chape la
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pnulie ,de ' la,poulie,etc , en faisant alterner aut#nt:hqu.éJnEny:¯df!la1S -':e cylindre: d'une part une pression hydraulique dont l'effet dépasse celui du poids total précité au cours de la montée et, d'autre part, ce poids total dont l'effet dépasse celui de la pression hydraulique, au cours de la descente.
Le système objet de l'invention est autorégulateur, c'est- à-dire que, grâce à lui, il n'est pas nécessaire ( comme dans les appareils de forage classiques antérieurs ) que l'ouvrier contrôle soigneu- sement la vitesse de battage de manière à l'adapter aux modifications des conditions de forage se présentant dans le trou telles que, par exemple, la distance à laquelle le trépan vient toucher le fond.
On doit comprendre que, à défaut de toute précision contraire, lorsqu'un élément unique a été décrit ou représenté comme effectuant plusieurs fonctions, cet élément unique pourrait être remplacé par plusieurs éléments et, lorsque plusieurs éléments accomplissent diverses fonctions peuvent être remplacés par un seul élément, il est également prévu, conformément à l'invehtion , de les remplacer par ce seul élément.
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On peut réaliser en une seule ou en plusieurs pièces des éléments qui ont été représentés ou décrits comme constituant, respec- tivement, des éléments séparés ou faisant corps entre eux, sauf et uni- quement dans le cas où l'on aurait particulièrement déclaré le contraire.
On remarquera qu'il est indiqué ci-après que l'ensembler cy- lindre-piston à simple effet oppose son action à celle du poids du tré- pan, afin de communiquer un mouvement de va-et-vient au dispositif coopérant avec le câble. En mentionnant seulement le trépan, on n'a pas l'intention de ne pas tenir compte du poids des autres pièces (telles que le piston la tige de piston, le support de la poulie, la poulie, le câble, les tiges de forage, etc..) pour s'opposer ou concourir- à l'effet simple exercé par l'ensemble cylindre-piston.
Bien que le système principal et le système pilote aient été représentés et décrits comme des systèmes indépendants ayant chacun leur propre source de pression (c'est-à-dire une pompe ), cette indé- pendance n'est pas toujours entendue dans tous les cas où elle n'est pas nettement spécifiéeo Même lorsqu'elle est spécifiée ,cette préci- sion n'exclut pas la possibilité d'utiliser un réservoir commun et des conduits de retour communs conduisant à ce réservoir.
On doit comprendre que le mot "fluide" désigne un fluide pneumatique aussi bien qu'un fluide hydraulique. Bien entendu, dans le cas d'un fluide pneumatique, le réservoir pourrait être l'atmosphère.
Ayant maintenant décrit un mode de réalisation de l'inven- tion, on doit comprendre que celle-ci n'est pas limitée à la forme ou à l'organisation particulières des pièces décrites et représentées.
REVENDICATIONS.
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