FR1464541A - Marteau perforateur - Google Patents

Description

Marteau perforateur. La présente invention concerne un marteau perfo rateur avec un support dont la longueur peut être modifiée dans les deux directions sous l'action d'air comprimé et qui est relié à une articulation, dont les éléments de couplage destinés à la commande du marteau ainsi que du support sont de préférence disposés à proximité de la tête du marteau.

On connaît des marteaux perforateurs dans les quels le marteau proprement dit et le support auquel le marteau est articulé sont servis par des organes de commande qui sont disposés ensemble à la tête du marteau. Dans ce cas, comme dans la plupart des marteaux perforateurs, l'arrivée d'air comprimé se fait par la poignée du marteau perforateur. Du fait que les organes de manoeuvre sont disposés sur le cylindre ou sur le couvercle de cylindre du marteau perforateur, ii est nécessaire que la totalité des canaux de commande du marteau et aussi du sup port passent par le cylindre du marteau qui, de toute façon, nécessite pour la seule commande du marteau un grand nombre de canaux. Mais de plus, ii est nécessaire que ces canaux pour la commande du marteau et du support passent à l'aller et au retour par l'articulation de sorte que le logement de ces canaux présente un certain nombre de diffi cultés en raison de la nécessité d'avoir un nombre de canaux supplémentaires dans le cylindre du mar teau. De plus, par suite de la présence des garni tures d'alimentation pour air comprimé, le marteau est chargé de façon excessive à sa tête.

Pour éviter ces inconvénients, la présente inven tion propose de munir l'axe de l'articulation assem blant le marteau au support d'un alésage axial destiné à amener l'air comprimé au marteau et au support. Dans cet alésage axial est logée la noix de robinet d'admission. Sur l'axe de l'articulation sont montés, outre i'oeilieton d'articulation du mar teau et i'#illeton d'articulation du support, le bras de manmuvre pour la commande du support et le bras articulé pour la commande du marteau. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente une vue d'ensemble du marteau perforateur avec son support articulé; La figure 2 représente une coupe longitudinale de l'articulation avec la tête du support et la tête du marteau; La figure 3 représente le bras de manoeuvre du suport vu en coupe effectuée suivant la ligne III- III de fa figure 2, avec la tête de support ayant exécuté une rotation de 90 ; La figure 4 représente une coupe transversale du marteau et de l'articulation de support effectuée suivant la ligne IV-IV de la figure 2; La figure 5 représente une coupe transversale de la tête de marteau exécutée suivant la ligne V-V de la figure 2; La figure 6 représente une coupe transversale de l'articulation exécutée suivant la ligne VI-VI de la figure 3; Les figures<I>7a, 7b</I> et 7c représentent respective ment des coupes transversales de la poignée tour nante pour le réglage du support effectuées suivant la ligne VII-VII de la figure 3, pour des positions angulaires différentes de la poignée tournante, per mettant de voir le parcours du courant d'air com primé dans ces trois positions, c'est-à-dire en posi tion d'avancement, en position à vide et en position de retour du support; Les figures<I>8a, 8b</I> et 8c représentent des coupes transversales de la poignée tournante effectuées suivant la ligne VIII-VIII de la figure 3, montrant la position respective des canaux en position d'avan cement, en position à vide et en position de retour de support.

Selon le mode de réalisation choisi et représenté, le marteau 1 est relié au support 2 par une articu lation 3. L'axe d'articulation 5 est un élément de tube fermé du côté frontal dans lequel est fixé le coude 4 pour le raccordement d'air comprimé. A la suite du coude 4, et séparé de celui-ci par un res sort à boudin se trouve dans l'axe d'articulation 5 la noix de robinet d'admission 6 sur la face fron tale de laquelle est montée une roue conique 7. L'axe d'articulation 5 est entouré, d'une part par le palier 8 du support 2 et d'autre part sur le palier 9 du cylindre du marteau perforateur. A l'intérieur du cylindre de marteau, le distributeur 12 est logé entre le carter 10 et le couvercle de carter 11. Au-dessus du carter est montée la tige de marteau perforateur à rainures hélicoïdales 13, et, par dessus encore le couvercle de cylindre 14.

Sur l'axe d'articulation 5 est monté le bras de man#uvre 15 pour la commande à air comprimé du cylindre de support. Dans ce bras de man#uvre est logée une soupape de réglage 16 sur laquelle est engagée la poignée tournante 17 pour la com mande des canaux destinés au déplacement du sup port. Outre ce bras de man#uvre est monté sur l'axe d'articulation 5 un bras articulé 18 à l'extré- mité frontale duquel est disposée une roue conique 19 qui engrène avec la roue conique 7 prévue à l'extrémité frontale de la noix de robinet d'admis. sion. A l'aide de ces deux dispositifs de commande, on peut procéder à toutes les opérations de com mande des mouvements du marteau et du support. En faisant tourner l'axe d'articulation, on peut modifier la position angulaire des dispositifs de commande par rapport au marteau. De même, on peut choisir à volonté éventuellement la longueur axiale des deux bras 15 et 18. Pour la commande de l'air comprimé de travail pour le marteau perfo rateur 1, on fait pivoter le bras articulé 18 autour de son axe longitudinal et, ce faisant, on modifie par l'intermédiaire des roues coniques 7 et 19 la position du canai d'admission 102 dans la noix de robinet d'admission 6 par rapport au canal 104 dans le marteau perforateur. En position de travail, l'air comprimé passe par le canal longitudinal<B>101</B> du raccord coudé 4 de l'articulation 3, arrive dans la noix de robinet 6 et, passant alors l'alésage 102 de la noix de robinet (fig. 2) et par l'alésage 103 de l'axe d'articulation, arrive dans le canal 104 du cylindre de marteau; de là, il pénètre dans la cham bre 105 située entre le carter 10 et le distributeur 12, de sorte que le marteau perforateur entre en action de façon connue.

Pour commander la sortie ou le retour du piston de support 21 et par conséquent la position du marteau perforateur, on a prévu<B>le</B> bras de mano;u- vre 15 dont la poignée tournante 17 engagée par dessus le tenon 16 de la soupape de régulation met en liaison entre eux les canaux situés dans le bras 15 et dans la poignée tournante suivant la position de cette dernière et détermine ainsi les rapports de pression au-dessus et au-dessous du piston 21 du support 2.

Pour l'avancement du support, l'air comprimé sort du canal 101 du raccord coudé 4 et de la noix de robinet 6, passe par l'alésage axial 110 de la roue conique 7 disposée à l'extrémité frontale de la noix de robinet d'admission et arrive dans l'es pace 111; puis, par les canaux 112 et 113, il arrive dans le canai 114 du bras de manaeuvre 15. De là, l'air comprimé pénètre dans le canai longitudinal 115 puis dans les canaux transversaux 116 et 117 du tenon 16 de la soupape de régulation. Passant par l'échancrure 118 (fig. 7a), l'air comprimé arrive dans l'évidement 119 de la poignée tournante 17 et, de là, par l'échancrure 120, dans les canaux 121, 122 et 123 (fig. 2) ménagés dans le tenon 16; ensuite, passant par le canai 124, l'air comprimé arrive dans la chambre annulaire 125 qui entoure la tige 30, pour arriver, par les canaux 16, 127 (fig. 6) et 128 dans l'espace 129, et par l'échan crure 130 de l'axe d'articulation 5 dans les alésages longitudinaux 131 et 132 (fig. 3). Partant de, ce canai, l'air comprimé pénètre dans le canal 133, 134,<B>135, 136</B> et, passant par le canai 137, arrive dans la chambre 138 du cylindre de support relié par l'écrou-chapeau 23. Pour pouvoir déployer le pied de support 20, l'air comprimé doit être dérivé de la chambre 140 (fig. 2) en dessous du piston 21. Sortant de cette chambre, l'air comprimé passe par les canaux 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 (fig. 2) et par les canaux 148, 149 (fig. 5 et 6) puis par l'échancrure 150 de l'axe d'articulation et arrive dans le canal 151; puis, par les canaux 152, 153, il est dirigé sur le canal 154 dans<B>le</B> bras de man#uvre (fig. 2) et sur le canal<B>155,</B> 156, 157 dans le tenon 16 de la soupape de régulation (fig. 8a). Passant par l'échancrure 158 du tenon et par l'évidement 159 dans la poignée tournante, l'air d'échappement arrive dans les canaux 160 et 161 du tenon 16 et, de là, passe par les canaux 162 et 163 (fig. 3) pour s'échapper à l'air libre, la chambre 140 (fig. 1), restant en liaison avec l'air extérieur pendant toute l'opération d'avancement du support.

Dans la position à vide de la poignée tournante, c'est-à-dire dans la position dans laquelle les deux chambres du support sont vidées d'air comprimé et par conséquent détendues, la chambre 139 (fig.1), et la chambre 138 (fig. 2) du support sont reliées à l'air extérieur par l'intermédiaire des canaux 137, 136,<B>135,</B> 134, 133 (fig. 3), 131 (fig. 6), 130, 129, 128, 127(fig. 2), 126, 125, 124, 123, 122 (fig. <I>7b).</I> 121, 118, 164 et 165 (fig. 3). L'autre chambre 1.1.0 du support, comme il a déjà été procédé pour la position d'avancement, continue à rester reliée à l'air extérieur par l'intermédiaire de l'évidement 159 préparé dans la poignée tournante et de l'évi dement 158 dans le tourillon 16, même après rota- tion de la poignée tournante (fig. 8b).

Pour le mouvement de retour du support, la poignée tournante doit prendre la position des figu res 7c et 8c. Dans cette position, la chambre 139 située au-dessus du piston 2 du support reçoit l'air comprimé qui provient du canal d'admission 101 et passe par le canal axial 110 de la roue conique 7 puis successivement par les canaux 111, 112, 113, jusqu'à arriver au canai 115 dans le bras de ma- naeuvre; de là, l'air comprimé arrive dans le canai 116, 118 (fig. 7c) et dans l'évidement 157 (fig. 8c) de la poignée tournante, puis dans l'échancrure 158, les canaux 157 et 156 (fig. 2), puis dans les canaux 155, 154 du bras de support, pour péné trer de là dans les canaux 153, 152 et 151 (fig. 6). Partant de l'échancrure 150 et des canaux 149, 148 (fig. 3) et 147 (fig. 2), 146, 145, 144, 143, 142, 141 et 140, l'air comprimé arrive sous le pis ton de support 140 et fait rentrer en coulissant le pied 20. En même temps, l'air situé au-dessus du piston 21 et provenant de l'espace 139, 138, 137 est dirigé par la succession des canaux dont les chiffres de référence vont en descendant jusqu'au canal 121 dans le tenon 16; de<B>là,</B> passant par l'échancrure 120 (fig. 7c) et l'évidement 119 de la poignée tournante 164, 165, il arrive à l'air libre (fig. 3).

Pour pouvoir détendre directement la chambre de support 139 pendant l'opération d'avancement, comme cela peut devenir parfois nécessaire en cours de l'opération de forage en cas d'irrégularité dans la roche, il est prévu sur le bras de manoeu- vre 15, à côté de la poignée tournante pour la commande du support une soupape d'évacuation d'air 29 avec un poussoir d'évacuation d'air 30. Lorsqu'on appuie sur ce poussoir, les pistons 31 et 32 se déplacent; le canal 124 est bloqué par le piston 31 et, par suite, l'arrivée d'air comprimé au support est coupée, tandis que, du fait du déplace ment simultané du piston 32, le canal 127 situé dans le bras de manaeuvre 15 au-dessus de la cham bre annulaire 125 est raccordé à travers le talon du piston avec la chambre 170 qui débouche à l'air libre par l'alésage 171. Grâce à cette mise en communication du canal 127 avec l'air exté rieur, la chambre 139 (fig. 1) est vidée d'air com primé par les canaux 126 à 138 de sorte que le pied de support peut se déplacer axialement sans que rien ne l'en empêche. Pour le curage du trou de forage à l'aide d'un moyen de curage provenant du raccord coudé à fluide curage 38, on fait pivo ter le levier articulé 33 et par conséquent le bras articulé 18 jusqu'à ce qu'il prenne une position telle que l'air comprimé provenant de la chambre 101 de la noix de robinet d'admission 6 arrive dans le canal 175 de l'axe d'articulation 5 et, par le canal 176 du cylindre de marteau 9 atteigne le canal 177 du couvercle du carter de distribution et, de<B>là,</B> le canal annulaire 178. Le canal annu laire 178 est en liaison avec le canal annulaire 179 (fig. 5) et l'air comprimé qui arrive pousse le piston 35 et par conséquent la tige 36 contre la bille de soupape 37, contre la tension du ressort 38. De cette façon, le fluide de rinçage arrivant du raccord coudé 38 peut passer par le canal 180, franchir la bille de soupape 37 et arriver dans le canai 181, puis par le canal annulaire 182, dans le canai 183, ce qui lui permet de pénétrer dans le canai à fluide de curage axial du marteau perforateur, jusqu'au fond du trou de forage.

L'avantage particulier présenté par le dispositif suivant l'invention est que la commande du marteau 1 et du support 2 aussi bien que la manoeuvre de la soupape de purge d'air comprimé peuvent s'exé cuter à l'aide d'une seule main, de sorte que l'autre main peut guider la tige de fleuret pendant le forage. Tandis que, d'une main, l'ouvrier entoure la poignée tournante, il peut à l'aide d'un doigt de la même main amener en position voulue le levier pivotant commandant la soupape d'admission pour l'arrivée d'air comprimé au marteau. En cas de besoin, il peut également, d'un doigt de la même main, actionner la soupape de purge d'air com primé. Grâce à cette disposition des organes de commande l'autre main reste sans difficulté dispo nible pour n'importe quel autre travail.

Claims (1)

1. RÉSTJML 1 Marteau perforateur avec support relié avec une articulation et dont on peut modifier la lon gueur dans les deux directions par air comprimé, dans lequel les éléments de couplage destinés à la commande du marteau et du support sont de préfé rence disposés dans le voisinage de la tête de mar teau, caractérisé en ce que l'axe d'articulation qui relie le marteau au support possède un alésage axial permettant d'amener l'air comprimé au marteau et au support. 2 Un tel marteau perforateur remarquable, en outre, par les points suivants, pris isolément ou en combinaisons a. Sur l'axe d'articulation sont montés des bras servant de supports aux dispositifs de commande; b. Sur l'axe d'articulation sont montés un bras pivotant pour la commande d'arrivée d'air com primé et un bras de manoeuvre pour la commande des mouvements du support; c. L'axe d'articulation comporte une noix de robi net d'admission; d. Le bras de manoeuvre est pourvu de canaux qui aboutissent à une poignée tournante au moyen de laquelle on règle la commande d'arrivée d'air comprimé au support; e. Sur la noix de robinet d'admission est prévue une roue conique qui engrène avec une autre roue conique prévue sur le bras pivotant; f. La roue conique de la noix de robinet d'ad- mission comporte un alésage axial amenant l'air comprimé au canai situé- dans le bras de manaeu- vre g. Ire levier pivotant du bras pivotant de même que la poignée tournante du bras de manaeuvre se trouvent à portée d'une seule main dans toutes les positions de travail; h. La soupape de pure d air comprimé est dispo sée sur le bras de commande. -