Perforateur de roches à gaz. La présente invention a pour objet un perforateur de roches à gaz, caractérisé par un :cylindre muni de chambres d'explosion, dans lesquelles se déplace la partie moyenne élargie :d'un piston différentiel :creux, lequel possède des chambres de compression inté rieures séparées par un diaphragme maintenu immobile dans le cylindre, le piston frappant sur un élément libre indépendant qui se dé place dans une :extrémité -du :
cylindre et est muni d'un _ dispositif pour porter un outil de forage ou de coupage, cet élément porte-outil étant combiné .avec un organe qui lui imprime une rotation partielle à :chaque déplacement dans un sens, tandis qu'il leur permet de poursuivre seulement son mouvement recti ligne pendant le,déplacement en sens inverse, l'outil étant percé d'un bout à l'autre d'un :
conduit par lequel passe de l'air comprimé au fond du trou à forer, pour en chasser les poussières et déchets, le cylindre étant à cet effet muni d'une soupape, à travers laquelle le piston aspire la quantité d'air voulue pen dant qu'il remonte, le perforateur étant en position pour forer des trous du haut en bas, pour 1a, refouler .dans le trou à forer pendant qu'il descend, ce mouvement alternatif du piston étant obtenu par le fait que celui-ci possède deux séries de lumières séparées, ne communiquant pas entre elles, pour faire,
pas ser le mélange explosif alternativement des chambres de compression .dans les chambres d'explosion, ce mélange étant allumé dans chaque chambre d'explosion par un dispositif d'allumage présentant une électrode élasti que portée par la paroi du cylindre ,et en une broche de contact à ressort portée par le pis ton frappeur, laquelle broche vient fermer le circuit d'une: des bougies d'allumage c'haque fois que le piston a frappé un coup sur le porte-outil.
Au dessin annexé, donné à titre Fig. 1 est une coupe longitudinale d'une forme d'exécution du perforateur; FigA est une coupe transversale du per foDateur suivant la ligne 2-2 de la fig. 1; Fig. 3 est une coupe transversale suivant la, ligne 3-3 de la fig. 1; Fig. 4, 5, 6, 7 et 8 montrent des détails du piston et de sa cloison intérieure.
Le cylindre principal 1 est du type dif férentiel et possède des prolongements oppo sés 46 et 33, dont le prolongement. 33 possède une partie élargie 24, 1, laquelle- est raccordée une enveloppe 25. Une tige porte-mèclie PI est portée par un dispositif approprié. Le cylindre 1 est muni d'un système de refroi dissement approprié quelconque, tel que des ailettes la, et il est fait en plusieurs parties qui sont assemblées au moyen de boulons 17 et 18.
La tige 10 est munie à un point situé à l'extérieur du cylindre d'un mandrin à mèche 26, dans lequel est maintenue la, mèche à forer ou tout autre outil tranchant de la. fa çon habituelle. La partie extérieur 24 de la tête de cylindre 3.3 est filetée afin de per mettre d'y visser la partie 25. Les parties ou éléments 24 et 25 sont vissés sur un an ricau intérieur fileté 31, qui fait joint étanche en 32 autour d'une partie 40 de la tige 10, partie sur laquelle le frappeur 9 frappe ses coups.
La tige 10 possède une série de ner vures inclinées 28 qui s'engagent dans des rainures à. l'intérieur d'une roue à rochet 27, montée folle sur la tige 10 intérieurement au canon 25.
Les dents de la. roue à. rochet 27 sont en prise .avec- des cliquets à ressort 29 qui sont disposés dans es coulisses radiales pratiquées dans la partie en forme de bague du canon 25, le mouvement radial de ces ieli- quets étant réglé au moyen de broches 47 fixées dans la, partie 25 et passant à travers des coulisses dans les cliquets 29.
Les cli quets 29 sont obligés de s'engober entre les dents de la roue à rochet 27 par des ressorts disposés entre l'extrémité de chaque cliquet 29 et le chapeau 30 qui est viss < : dans une saillie sur la. face extérieure de la bague 25. ces chapeaux étant réglables par rapport aux ressorts pour régler ainsi la prise des cliquets sur les dents de la, roue à rochet.
Lorsque la tige 10 se déplace dans un sens, elle exécute un mouvement rectiligne sans rotation, tandis que lors du -déplacement en sens confraire, elle exécute non seulement un mouvement rectiligne mais aussi un mou- vement de rotation, son mouvement de rota- tion en arrière étant empêché par le fait que les dents de la roue à rochet 27 ;lissent sur les cliquets.
La roue à . rochet 27 engagée, par les cliquets 29 peut. donc tourner dans un sens, mais elle est emptcliée de tourner en sens inverse.
Un ressort peut être inséré entre la tête de la tige 10 et une partie rigide pour rame ner la tige à l'intérieur ou vers le haut après chaque mouvement vers l'extérieur.
A l'intérieur du cylindre 1 se trouve nu piston différentiel qui se déplace dans un sens ou dans l'autre sous l'action des explosions d'un mélange gazeux, ce piston étant indé pendant de la tige 10.
L'extrémité massive 9 de ce piston qui est opposée à la, tête 40 de la tige 10 ,agit comme marteau et frappe une succession de coups contre la tête 40 pour pousser la tige 10 et l'outil porté par elle en a<B>a</B> vant. Le marteau 9 possède une rainure droite 48 dans laquelle s'engage une broche .19 fixée dans la paroi du cylindre pour em pêcher le piston de tourner et limiter en même temps sa. -:ourse.
Lla partie moyenne et plus grande du cy lindre 1 forme les deux chambres d'explosion A et B, tandis qu'entre la tête 43 du piston et une cloison centrale 3 se trouve une cham bre C pour la, compression initiale du m6- lange pendant une course. et entre la. cloison centrale 3 et la tête inférieure 44 du piston se trouve une autre chambre D pour la com pression initiale de la. charge pendant la course suivante. La tête 43 du piston est soli daire d'un manchon fileté démontable 4 qui est vissé dans l'extrémité ouverte en ferme de manchon 45 du piston.
Le piston- présente partout le même dia mètre intérieur. mais il possède une partie extérieure moZ-enne 8 d'un diamètre plus grand que celui des parties 2 et 5 qui se trouvent entre ladite partie moi-enne et la tête de piston gauche 43 et la tête de piston droite 44 respectivement. La, partie 2 au delà de la tête 43 parte un prolongement en forme de manchon ouvert 45,
dans lequel glisse et se visse le manchon 4 portant la tête de piston 43 et le coussinet 50. La cloison fixe ou -diaphragme 3, sur lequel glisse le pis ton creux, est supportée par une tige centrale 11 attachée solidement à son centre et pas sant par le coussinet 50 porté par la tête de piston 43 et muni d'une boîte à étoupes 51 pour assurer l'éta.nehéité du joint. L'extré mité extérieure de la tige 11 est portée par un couvercle ou croisillon 12 qui est solide ment boulonné sur l'.extrémité extérieure 46 du cylindme 1.La chambre.
C près de la tête de piston 13 est munie de lumières 21 qui pendant le mou vement .de va-et-vient ,du piston correspon dent une fois avec la lumière d'alimentation circulaire 20 et une autre fois avec la cham- bre d'explosion A; tandis que la chambre D près .de la tête de piston 44 est munie d'une série de lumières 22 qui correspondent une fois avec la lumière d'alimentation circulaire 19 et une autre fois avec la ,chambre d'explo sion B. La tête du piston 44 est renfor cée par des nervures 52 disposées entre les lu mières 22.
En supposant que le piston se trouve à la limite de sa course vers la droite, ,après y avoir été chassé par l'explosion de la charge contenue dans la :chambre A, les diverses par ties se trouveront dans la position représentée à la fig. 1, où l'échappement commence dans la chambre A par les lumières 7 et 6, pen dant. que la chambre A se remplit d'une nou velle charge :arrivant sur les gaz sortants, par les lumières 21 de la :chambre C.
En même temps, une charge introduite auparavant dans la chambre B reçoit sa compression fi nale dans cette chambre ,avant l'allumage qui est sur le point d'avoir lieu; @à ce moment aussi les lumières latérales 2,2 de la chambre D ont été amenées en communication avec la lumière d'admission 19 et une charge est sur le point d'être introduite dans la chambre D.
Une bougie d'allumage 23 allume maintenant la charge comprimée dans la :chambre B, ce qui repousse le piston vers le haut (vers la gauche dans la figure) à l'autre extrémité de sa course. Pendant :ce mouvement vers le haut le mélange contenu dans la chambre<B><I>D</I></B> est comprimé jusqu'à @ce que les lumières:
22 soient amenées en communication avec la chambre B, après quoi ledit mélange pénètre dans ladite chambre B, pendant que simul- tanément la :chambre B s'ouvre vers les lu mières d'échappement 7 et 6, et le nouveau mélange pénètre dans la :chambre B en chas sant devant lui le mélange brûlé. Pendant ce temps la :charge qui a été introduite dans la chambre A est soumise à la compression et elle est prête pour l'explosion suivante dans la chambre A.
Un fonctionnement similaire a lieu dans la chambre C, lors-qu'elle se rem plit de charge venant .à travers les lumières 21 de la lumière d'alimentation 20.
L'appareil possède un tuyau d'alimenta tion à gaz 15, divisé en deux embranchements, dont l'un, le tuyau 14, conduit .à une extré mité .du cylindre vers la lumière d'alimenta- tion circulaire 20, et dont l'autre, le tuyau 13, conduit à l'autre extrémité du :cylindre vers la lumière -.d'alimentation :circulaire 19.
A l'envelo:p:pe 24 est raccordé un tuyau à -air 36 (fig. 2) muni d'une soupape de re tenue 37. Le piston aspire l'air à travers :cette soupape 37 et le comprime ensuite. Le degré de pression est réglé par la soupape < main. 34 disposée dans la boîte 35 fixée à la paroi de l'enveloppe 24. L'air ainsi introduit est refoulé à chaque descente @du piston dans un conduit central de la tige de piston 10 et forcé de traverser ce conduit jusqu'au fond du trou .qui doit être foré pour en chasser la poussière.
Le bloc de piston 9 porte une broche 41 sollicité vers l'intérieur par un res sort 42. Ladite broche peut venir en contact avec l'électrode élastique 39 portée par la borne 38 dans la paroi de l'enveloppe 24, la quelle est connectée avec l'appareil d'allu mage, de façon à envoyer le courant à une des bougies d'allumage 23 .au moment oppor tun.
A chaquedescente du piston, :cette bro che 41 viendra en contact, par sa vitesse ac quise, avec l'électrode<B>39</B> après ;que le frap peur 9 @a frappé sur l'extrémité ,de la, tige de piston 10, de façon que l'explosion se pro- @duise dans la chambre d'explosion adjacente :au moment opportun pour provoquer le re tour du piston.