Perforatriee à percussion. Lorsqu'il s'agit de défoncer un sol dur, du macadam ou du béton par exemple, ou lorsqu'il s'agit de démolir un mur, on utilise actuellement deux genres d'instruments: d'une part, des perforatrices pneumatiques, d'autre part, des barres à mine sur lesquelles on frappe au moyen d'un lourd marteau ap pelé petite masse. La barre à mine et la pe tite masse sont également utilisées lorsqu'il s'agit de creuser des trous de mine.
La perforatrice pneumatique offre divers inconvénients. Tout d'abord, elle nécessite toute une installation coûteuse et encom brante: moteur, compresseur, tuyauterie et appareil pneumatique proprement dit. Il s'agit donc d'un appareillage assez compli qué, exigeant du personnel pour l'entretien et pour la surveillance du groupe moteur- compresseur pendant le travail.
De plus, les ouvriers travaillant avec la perforatrice pneu matique sont soumis à des trépidations ex trêmement violentes, qui les obligent à se re layer et -qui, malgré cela, provoquent chez eux, à relativement brève échéance, une mala- die bien caractérisée. En outre, l'ébranlement auquel le sol est soumis du fait de ces per cussions très rapides, offre des inconvénients lorsqu'il s'agit, par exemple, d'une couche de béton coulée sur le sol (trottoir, chaussée bétonnée) :
au lieu de simplement briser la couche de béton à l'endroit de la percussion, la perforatrice pneumatique provoque un vé ritable .décollement du béton sur toute la surface avoisinante, ce qui ensuite, par exem ple lors du passage d'un véhicule, a pour con séquence de fissurer et de détruire complète ment cette couche de béton. Les perforatrices pneumatiques consomment de l'essence, si elles comportent un moteur à explosion, ou bien elles sont dépendantes d'une source d'énergie, si elles possèdent un moteur -élec trique.
Le travail avec la barre à mine et la pe tite masse exige deux hommes, l'un tenant la barre à mine, l'autre actionnant la petite masse. Le travail est très dangereux pour l'ouvrier tenant la barre à mine. Il arrive en effet très fréquemment que, par suite d'un faux mouvement ou de la fatigue de l'ouvrier actionnant la masse, cette dernière vienne frapper les doigts ou même les bras ou la tête de l'ouvrier tenant cette barre à mine. De plus, des éclats métalliques, arrachés à la barre à mine à l'endroit où la masse vient la frapper, sont parfois projetés dans les yeux de l'ouvrier tenant cette barre à mine.
L'inventeur s'est proposé de trouver un appareillage qui évite les inconvénients si gnalés de la perforatrice pneumatique et du travail à la barre à mine, c'est-à-dire qui soit d'un poids très minime, qui puisse être trans porté par un seul homme, qui ne demande pour son actionnement également qu'un seul homme, qui puisse être indépendant de toute source d'énergie extérieure et ne né cessite aucune consommation de combustible, qui ne soumette pas l'ouvrier à des vibrations ou des chocs dangereux pour sa santé,
qui évite les risques d'accidents signalés à pro pos de la barre à mine et qui évite également de produire des ébranlements provoquant le décollement des couches de béton que l'on a mentionné précédemment à propos de la per foratrice pneumatique. En vue d'atteindre ce but, l'inventeur a fait de nombreux essais pratiques et est arrivé à la réalisation d'une perforatrice à percussion de construction très simple et donnant, comme des expérien ces pratiques l'ont montré, des résultats tout à fait comparables à ceux obtenus par les moyens utilises jusqu'ici, tout en présentant les avantages que l'on vient d'indiquer.
C'est cet appareil qui fait l'objet de la présente invention; il est caractérisé en ce qu'il com porte un corps présentant une mèche fixée sur lui de façon amovible, une masse de percus sion capable d'effectuer un mouvement de va-et-vient suivant un axe longitudinal de ce corps, et des moyens de guidage de cette masse prévus sur ledit corps et obligeant la masse précitée à ne se déplacer que suivant la direction de l'axe susdit, lequel coïncide avec celui de la mèche, la masse étant libre d'obéir à la sollicitation de la pesanteur,
lorsque Taxe en question est dans une posi tion voisine de la verticale et qu'on aban- donne cette masse après l'avoir soulevée au- dessus de sa position inférieure, pour pro_ duire, en arrivant en position inférieure, une percussion par rencontre de la partie mobile avec la partie fixe et qui se transmet à la mèche.
Les fig. 1. et 2 du dessin annexé, repré sentent, à, titre d'exemple, deux formes d'exé cution de la perforatrice faisant l'objet de l'invention, en coupe axiale.
La perforatrice suivant fig. 1 comprend un corps 1 de forme cylindrique présentant, à l'une de ses extrémités, un trou axial ?, dans lequel est engagée une extrémité d'une mèche retenue en place par un cliquet élas tique 4 coopérant avec une rainure annulaire 5 de cette mèche. La perforatrice est faite pour être utilisée en position verticale ou sensiblement verticale. Une tige de guidage 6 est vissée par l'une de ses extrémités dans la partie supérieure du corps 1. et présente, à son extrémité opposée, une tête 7 constituée, dans l'exemple représenté, par un écrou vissé sur une partie filetée de cette tige.
Sur la tige<B>6</B> est engagée une masse 8 présentant un trou axial 9. Cette masse 8 peut coulisser librement le long de la tige 6 qui constitue un guidage pour elle, de ma nière à contraindre cette masse à ne se dépla cer que selon l'axe longitudinal du corps 1 et de la, mèche 3.
La masse 8 présente deux poignées recti lignes 10, 11 vissées sur elle et disposées se lon une perpendiculaire à l'axe longitudinal de la perforatrice.
Le corps 1 muni de la mèche 3 présente une hauteur totale telle que les poignées 10, 1.1 se trouvent sensiblement à la hauteur de l'abdomen de la personne qui se sert de la perforatrice en étant en station verticale et. en tenant cette perforatrice sensiblement ver ticalement.
Pour perforer un trou de mine, pour dé foncer une chaussée ou pour briser un bloc de pierre ou de béton, on utilise la perfora trice de la manière suivante On saisit avec les mains les poignées 10 et 11 en tenant l'appareil sensiblement verti- calement, l'extrémité inférieure de la mèche se trouvant à l'endroit où l'on veut pratiquer la perforation. On soulève la masse 8 en agis sant sur les poignées, de manière à l'amener à l'extrémité supérieure de la tige 6, puis on laisse descendre la masse 8 en chute libre le long de la tige 6, sans toutefois lâcher les poignées 10, 11, les. mains ne faisant que les accompagner sans exercer d'effort ni de rete nue.
La masse 8 vient alors frapper l'extré mité supérieure du corps 1 et la percussion ainsi produite se transmet à la mèche 3 et au point de contact de l'extrémité de cette mèche avec le sol ou l'objet à perforer. La perforatrice se manie un peu à la façon d'une dame, et avec la répétition relativement ra pide des percussions, on arrive très rapide ment à disloquer le sol d'une chaussée très dure ou à fendre des blocs de béton. Le poids de la masse 8 peut être d'une douzaine de kilos par exemple.
La masse 8 est pourvue d'une pièce annu laire 12 en acier trempé à l'endroit où elle vient buter contre l'extrémité supérieure du corps 1 lorsqu'elle arrive en position infé rieure. Le corps 1 est lui-même de préférence trempé.
Dans l'exemple suivant fig. 2, le corps 1 est de forme tubulaire et présente, à sa partie supérieure, deux poignées 13, 14 per mettant de soulever l'appareil. La mèche 3 est engagée dans l'extrémité inférieure de la pièce tubulaire 1 et retenue en place par un cliquet élastique 4. Une tige 15, solidaire de la masse 8, coulisse librement dans la pièce tubulaire 1 faisant guidage pour celle- ci et, lorsque la masse 8 se trouve en position inférieure, l'extrémité inférieure de la tige 15 bute contre l'extrémité supérieure de la mèche 3. La tige 15 et de préférence aussi le corps tubulaire r sont trempés.
Un léger jeu existe lorsque la masse est en position inférieure, comme on le voit sur le dessin, entre ladite masse et l'extrémité supérieure du corps 1. Des poignées 10 et 1-1 sont pré vues sur la masse 8, comme dans le premier exemple. Le fonctionnement de cette forme d'exé cution ne diffère de la précédente que par le fait que la percussion a lieu directement par l'extrémité inférieure de la tige 15, soli daire de la masse 8, contre la mèche 3.
Dans une variante, on pourrait prévoir l'actionnement de la masse 8 au moyen d'une came présentant un flanc soulevant progres sivement cette masse, et un autre flanc sen siblement radial laissant cette masse retom ber en chute libre. Cette came peut être pré vue de manière û produire plusieurs soulève ments de la masse 8 par tour. L'entraînement de la came en question peut avoir lieu soit au moyen d'une manivelle, soit au moyen d'un petit moteur. On peut arriver ainsi à produire des percussions à fréquence relati vement élevée.
Les appareils décrits présentent l'avan tage d'être d'un prix très minime et de per mettre l'interchangeabilité des masses 8 sui vant la nature de la matière dans laquelle il s'agit de pratiquer les perforations.
La forme d'exécution suivant fig. 1 pré sente l'avantage supplémentaire -de per mettre le dégagement facile de la mèche en faisant buter la masse 8 contre la tête 7.
Les perforatrices décrites sont utilisables pour tous les travaux de route, de carrière, de béton armé, de mine et pour divers travaux d'usine.
Percussion perforator. When it comes to breaking through a hard floor, macadam or concrete for example, or when it comes to demolishing a wall, two types of instruments are currently used: on the one hand, pneumatic perforators, on the other hand, lead bars which are struck with a heavy hammer called a small mass. The crowbar and the small sledgehammer are also used when it comes to digging blastholes.
The pneumatic hole punch has various disadvantages. First of all, it requires a whole expensive and cumbersome installation: motor, compressor, piping and the pneumatic device itself. It is therefore a rather complicated piece of equipment, requiring personnel for maintenance and for monitoring the motor-compressor unit during work.
In addition, the workers working with the pneumatic puncher are subjected to extremely violent tremors, which force them to lie down and - which, in spite of this, provoke in them, in a relatively short time, a well characterized illness. In addition, the disturbance to which the ground is subjected due to these very rapid impacts, offers drawbacks when it is, for example, a layer of concrete poured on the ground (sidewalk, concrete pavement):
instead of simply breaking the layer of concrete at the point of impact, the pneumatic perforator causes a real detachment of the concrete over the entire surrounding surface, which then, for example during the passage of a vehicle, has in order to crack and completely destroy this layer of concrete. Pneumatic perforators consume gasoline, if they have an internal combustion engine, or they are dependent on an energy source, if they have an electric motor.
Working with the crowbar and the small sledgehammer requires two men, one holding the bar, the other operating the small sledgehammer. The work is very dangerous for the worker holding the crowbar. It happens very frequently that, as a result of a false movement or the fatigue of the worker operating the mass, the latter strikes the fingers or even the arms or the head of the worker holding this mine bar. In addition, metal shards, torn from the crowbar where the mass strikes it, are sometimes thrown into the eyes of the worker holding this crowbar.
The inventor set out to find an apparatus which avoids the drawbacks so general of the pneumatic perforator and of working with a crowbar, that is to say which is of very minimal weight, which can be transferred. carried by a single man, who also requires only one man for his actuation, who can be independent of any external energy source and does not require any fuel consumption, who does not subject the worker to vibrations or shocks dangerous to his health,
which avoids the risks of accidents reported in connection with the crowbar and which also avoids producing disturbances causing the separation of the layers of concrete that was mentioned previously with regard to the pneumatic drill. In order to achieve this goal, the inventor made numerous practical tests and arrived at the realization of a percussion perforator of very simple construction and giving, as experiments these practices have shown, very good results. actually comparable to those obtained by the means used hitherto, while exhibiting the advantages which have just been indicated.
It is this apparatus which is the subject of the present invention; it is characterized in that it comprises a body having a wick fixed to it in a removable manner, a percussion mass capable of effecting a back-and-forth movement along a longitudinal axis of this body, and means for guiding this mass provided on said body and forcing the aforementioned mass to move only in the direction of the aforesaid axis, which coincides with that of the wick, the mass being free to obey the stress of gravity,
when the axis in question is in a position close to the vertical and that this mass is abandoned after having raised it above its lower position, to produce, when arriving in the lower position, a percussion by encountering the mobile part with the fixed part and which is transmitted to the wick.
Figs. 1. and 2 of the accompanying drawing, represent, by way of example, two embodiments of the perforator forming the subject of the invention, in axial section.
The punch according to fig. 1 comprises a body 1 of cylindrical shape having, at one of its ends, an axial hole ?, in which is engaged one end of a drill bit held in place by an elastic pawl 4 cooperating with an annular groove 5 of this wick. The hole punch is made to be used in a vertical or substantially vertical position. A guide rod 6 is screwed by one of its ends into the upper part of the body 1 and has, at its opposite end, a head 7 constituted, in the example shown, by a nut screwed onto a threaded part of this rod.
On the rod <B> 6 </B> is engaged a mass 8 having an axial hole 9. This mass 8 can slide freely along the rod 6 which constitutes a guide for it, so as to force this mass not to moves along the longitudinal axis of body 1 and wick 3.
The mass 8 has two recti-line handles 10, 11 screwed onto it and arranged along a line perpendicular to the longitudinal axis of the perforator.
The body 1 provided with the drill bit 3 has a total height such that the handles 10, 1.1 are located substantially at the height of the abdomen of the person who uses the perforator while being in a vertical station and. by holding this puncher substantially vertically.
To perforate a blasthole, to break down a road or to break a block of stone or concrete, the perforator is used as follows. The handles 10 and 11 are grasped with the hands while holding the device appreciably verti- wedging, the lower end of the bit being at the place where you want to make the perforation. The mass 8 is lifted by acting on the handles, so as to bring it to the upper end of the rod 6, then the mass 8 is allowed to fall in free fall along the rod 6, without however releasing the handles. 10, 11, the. hands only accompanying them without exerting any effort or holding back.
The mass 8 then strikes the upper end of the body 1 and the percussion thus produced is transmitted to the bit 3 and to the point of contact of the end of this bit with the ground or the object to be perforated. The perforator is handled a bit like a lady, and with the relatively rapid repetition of the percussions, one can very quickly break up the ground of a very hard pavement or split concrete blocks. The weight of the mass 8 can be a dozen kilos for example.
The mass 8 is provided with an annular part 12 of hardened steel at the location where it abuts against the upper end of the body 1 when it arrives in the lower position. The body 1 is itself preferably soaked.
In the following example fig. 2, the body 1 is tubular in shape and has, at its upper part, two handles 13, 14 making it possible to lift the device. The wick 3 is engaged in the lower end of the tubular part 1 and held in place by an elastic pawl 4. A rod 15, integral with the mass 8, slides freely in the tubular part 1, guiding the latter and, when the mass 8 is in the lower position, the lower end of the rod 15 abuts against the upper end of the wick 3. The rod 15 and preferably also the tubular body r are soaked.
A slight play exists when the mass is in the lower position, as can be seen in the drawing, between said mass and the upper end of the body 1. Handles 10 and 1-1 are provided on the mass 8, as in the figure. first example. The operation of this form of execution differs from the previous one only in that the percussion takes place directly through the lower end of the rod 15, integral with the mass 8, against the bit 3.
In a variant, provision could be made for the actuation of mass 8 by means of a cam having a flank gradually raising this mass, and another substantially radial flank leaving this mass falling in free fall. This cam may be designed so as to produce several lifts of mass 8 per revolution. The cam in question can be driven either by means of a crank or by means of a small motor. It is thus possible to produce relatively high frequency percussions.
The devices described have the advantage of being very inexpensive and of permitting the interchangeability of the masses 8 depending on the nature of the material in which the perforations are to be made.
The embodiment according to fig. 1 has the additional advantage of allowing easy release of the bit by making the mass 8 abut against the head 7.
The described perforators can be used for all road, quarry, reinforced concrete, mine work and for various factory jobs.