OA12732A - Machine pour creuser et forer des caniveaux et fosses en surface et en profondeur, orientable dans toutes les directions et montée sur un tracteur mobile qui lui permet de creuser en avançant à grandevitesse, si nécessaire. - Google Patents

Description

(Ο 15 20 50 55 40 012732

La présente invention concerne la mise au point d’une machine àforer des caniveaux et des fosses en surface et en profondeurorientable dans toutes les directions et montée sur un tracteurmobile qui lui permet de creuser en avançant à grande vitesse, sinécessaire (Planche I (fig. 1)). . Les appareils de creusage classiques sont montés sur des plates formesfixes ou sur des tracteurs à vitesse réduite. Dans ces conditions lecreusage des fosses et des caniveaux prend beaucoup de temps. Laprésente machine résout ce problème. Elle est plus rapide que lesclassiques et est orientable dans toutes les directions.

Elle est constituée d’un ensemble uniforme comprenant le tracteur et ledispositif de forage (Planche II (fig. 2)).

Le tracteur et le dispositif de forage sont commandés par le mêmemoteur (Planche II (fig. 2) à l'aide d’une boîte de vitesse-quisynchronise à la fois le mouvement du moteur et du tracteur et celui dumoteur et du rotor foreur.

Le rotor cylindrique est relié à la machine par un bras à plusieurscoudes, tourné par un arbre moteur aussi articulé que le bras ( (PlancheΠ (fig. 2)).

Ce rotor est muni de dents de structures variées en fonction de lanature des terrains à traiter (Planche III (fig. 5, 6 et 8)). Les dentsen forme d’épines de hérisson (Planche III (fig. 4 et 6)).sontconçues pour les terrains durs. De part leur structure, cylindreuniforme et en matière résistante à l’usure (planche III fig. 6)), ilssont plus habiles à éroder les terrains solides. Les dentures dont....la base est de forme triangulaire (Planche III (fig. 5)) sont conçuespour le traitement des terrains tendres. Ce sont les facesperpendiculaires à la surface du rotor qui font le creusage(Planche III (fig. 5)). D’où une rapidité du travail sur cesterrains (sablonneux, argilo-sableux, argileux). Ces facesépluchent le terrain en envoyant le déblai devant : . Lors dupassage du rotor au niveau du déblai (Planche 1 (fig. 1)) lespoussées et le dispositif conçu à cet effet l’ecartent des abords dela fosse. D’autres dents creusent quel que soit le sens de rotationdu rotor (Planche III (fig. 9)).

Commandé par un système hydraulique, le bras (Planche V (fig. 11,12et 13)) est conçu pour placer le rotor du coté latéral droit au côté latéralgauche en passant par la devanture immédiate du véhicule (planche Ifig. 4)), grâce à un changeur de position hydraulique en forme de demi-cercle * Enfonçable, retirable et allongeable à volonté, les commandesfaisant foi, Se bras est un ensemble de tuyaux solides contenant desdemi-arbres dont les extrémités se transmettent les mouvements, tout englissant les uns contre les autres (Planche II (fig 2)). C’est un membre àplusieurs coudes, bien articulés.

Au niveau de chaque articulation, les demi-arbres se transmettent lesmouvements grâce aux filetages des extrémités en forme de demi-sphère qui s'interpénétrent. Par ailleurs, les parties médianes de ces 012732 4 extrémités (Planche V (fig. 14) se transmettent les mouvements grâce àune denture qui peut s’emboîter dans les orifices du demi-arbre d’enface (Planche V (fig. 14)). Le tout maintenu grâce à la poussée exercéepar un ressort (Planche Y (fig. 12)) place entre deux extrémités du 5 demi-arbre qui peuvent s’allonger par coulissement. Le bras se terminepar une grande vis sans-fin qui transmet le mouvement au rotor(planche V fig. 12).

De forme circulaire, les machines conçues pour élaborer des ouvrages•r de même forme sont nombreuses et de différents diamètres. Leur rayon •<û varie de quelques 15 cm, trépan pour forage, à plus de 400 cm (Planche III (f<g. Ό).

Ce diamètre est inversement proportionnel à la profondeur de l’ouvrageà exécuter sauf pour le cas des mines (planche IV ( fig. 10)).

Plus la fosse est profonde, plus le besoin de faire usage de l’eau se fait 15 sentir. Ainsi, pour réaliser un forage ou un puits de plus de 100 m de profondeur, la pompe à boue (Planche II (fig. 2)) et celle à eau (PlancheII (fig.2)) deviennent indispensables.

Pour le fonçage d’un puits de quelques mètres de profondeur, letechnicien utilise un trépan de l’ordre de deux mètres de diamètre. £<? En tournant dans le sens normal, dents (Planche III (fig. 7)) et bouches (Planche III (fig. 8)) font leur travail qui consiste au prime abord àcreuser.

Notons que la denture pressée et hermétiquement soudée se prête pourun travail long et dur sans risque de détachement des dents.

En effet, dès que le rotor débute son mouvement, le seul poids del’outillage foreur, ajouté à la force de rotation engendrée par le moteur, -r enfoncent les dents dans la roche et écorchent continuellement la surface de la terre sur laquelle ils reposent. Le déblai issu de cesfrottements est avalé par les bouches qui le propulsent vers le haut. 30 grâce à une sorte de vis sans fin au filetage large (Planche II (fig. 2)). insérée entre deux tuyaux (Planche II (fig. 2)).

Celui de la machine foreuse est aussi solidaire d’un moteur qui luitransmet les mouvements A la différence du système classique deforage, les deux axes du bras peuvent s’ouvrir en se rétrécissant sans 35 nécessiter tout démontage et sans arrêt de travail .

En effet, le mouvement est transmis grâce à un engrenage spécial. Deuxsphères dont les filetages s’emboîtent se trouvent à l’extrémitésupérieure du « derrick ». L’une d’entre elles, portant le trépan, laisse passer une pompe à eau fixekO qui permet de tremper tout le long du travail, la surface de la terré, en contact avec l’outil à creuser.

La position des deux axes du bras foreur, est réglée grâce au système decommande hydraulique. Le moteur transmet les mouvements à lapremière partie du bras, constitué d'un tuyau qui cède difficilement à latorsion et dont l’extrémité inférieure se termine par un casque (plancheII fig.2/.9)) relié à un second casque qui coiffe le demi-arbre venant dumoteur. La liaison des casques est telle que les demi-arbres peuventchanger d’axe tout en gardant les dents du filetage. en contact. C’est adire que ces casques sont conçues pour faire en sorte que les demi- 50 arbres se transmettent les mouvements même en cas de changement 1 012732 4 d’axe de rotation. Le tuyau au casque abrite un autre encore plusrésistant à la torsion. Dont la fonction est de transmettre lesmouvements émanant du moteur, avant d’être laissé dans la fosse pourles différents pompages. 5 Les deux extrémités de la partie du bras foreur (planche II fig. 2/36))portent des sphères dont le filetage s’emboîte parfaitement à celui desautres demi-arbres.

Provenant du moteur : engrenage sphère-cylindre (planche II fig. 2/10)).Provenant du rotor : engrenage sphère-sphère (planche II fig. 2/8)). ιό A cette seconde sphère, sont soudés deux tuyaux, l’un emboîtant l’autre (planche II ( fig.2/4 et 5)) et à l’extrémité munie d’un filetagepermettant de visser d’autres tuyaux de même nature.

Immobile, le couvercle (planche 2 fig. 2/37).concourt au maintien del’outillage de forage sur l’axe vertical. 15 Grâce notamment à deux échelles (planche 2 fig..2/6).fixées au sol et qui lui sont hermétiquement attachées . Le couvercle supérieur laissepar ailleurs passer une pompe à boue (planche II fig.2/I2)).qui permetde retirer le déblai issu du forage. Cette boue est remontée avec plus defacilité grâce à une sorte de parabole (planche II fig. 2/11)) au filetageio emprisonné entre deux jeux de tuyaux vissés les uns aux autres (planche II fig. 2/4 et 38)). Mais aussi grâce à la poussée exercée par les forcesdu moteur au niveau des bouches (planche'fll fig. 8/2)). Car une fois enrotation, le trépan se débarrasse de certaines résistances de surface enlaissant le déblai remonté par leur intermédiaire.

Les tuyaux les plus externes (planche II fig. 2/38)) sont aussisuperposables grâce au vissage.

Notons que ce sont les moins épais et les moins résistants à la torsion.Car leur utilité première est de permettre le dégagement de la boue sansqu’il y ait altération des parois de la fosse forée. Les paraboles quant à 3c· elles, sont conçues de manière qu’elles peuvent s’interpénétrer (planche III fig. 7/39)).

Lors de l’élaboration des forages, il est nécessaire d’ajouter des tuyauxau fur et à mesure que les précédents s’enfoncent dans la terre.

Chaque fois que cette occasion se présente, les techniciens procèdent au 3s dévissage de la partie supérieur des jeux de tuyaux. Avant d’agencer la série de trois tuyaux à ajouter. Ceci fait, le système hydraulique(planche II fig.2/60) aidant, les tuyaux de l’axe perpendiculaire à lasurface de la terre est écarté de sa position initiale pour un axe luipermettant de recevoir l’ensemble des trois agencés par terre. Ensuite,grâce à la poussée du propulseur (planche II fig.2/61)), le demi-arbre(planche II fig. 2/36)) s’allonge jusqu’à ce que l’extrémité inférieure dutriplet foreur arrive au niveau de l’outillage resté dans la fosse. Aprèsune accommodation de routine, les deux extrémités sont vissées. Et letravail reprend avec une parfaite coordination. Non représenté sur leς5 schéma, le propulseur (est conçu pour retourner à sa position initiale) (sa plus petite taille ), de manière mécanique, (sans faire appel auxretro-commandes). Ainsi, le travail reprend avec coordination jusqu’à ce que les tuyaux nouvellement vissés s’enfoncent intégralement 5 012732 4 Soulignons que les échelles ont aussi la capacité d’augmenter dehauteur grâce aux coulissements de la tige reliée au couvercle (PlancheΠ fig. 2/6) dans les montants fixés au sol. Le forage réalisé, seul le tuyau le plus au centre est laissé dans la terre. S Au début du retrait du « trépan » et l’ensemble des outils qu’il porte, lecouvercle médian ((planche II fis. 2/1)) s’ouvre pour permettre àl’ouverture du tuyau « utile » un premier contact avec la terre. ? 10 Bien protégé contre l’infiltration du déblai, ce jeux de tuyaux est apte àpomper l’eau ou bien le pétrole. Pour retirer les autres jeux de tuyaux,le propulseur (planche II fig. 2/61)) détend le demi-arbre (planche II fig.2/36)) qui à son tour soulève tout le système de l’axe vertical. Ce quipermet de démonter les tuyaux foreurs jusqu’au dernier. Pour des raisons de sécurité et d’économie, ces machines peuvent être «5 utilisées pour l’extraction du minerai profond. A cet effet, un rotor pour fosses profondes, de diamètre assez importantest monté (proportionnel à la taille et à la puissance de la machine).Surtout qu’il est possible de mettre en place une machine capable defaire tourner un rotor de quatre mètres de diamètre ou plus qui 20 commence par creuser un puits aussi profond que la couchesuperficielle du minerai. Le déblai résultant est mis à l’écart des abordsde la mine pour faire place au minerai. Ce travail continu jusqu’à la findes couches de minerais les plus profondes. Ensuite, le rotor est 25 remonté à la surface de la terre pour être remplacé par un rotor detranchés (planche IV fig. 10)). Muni d’un bras à plusieurs articulations, ce rotor peut vider tout le sous- «nr Î0 sol de ses couches de minerai, en creusant des terriers à la manièred’une souris (mais horizontalement). Etroitesse obligeant (quatre mètres de diamètre environ), le bras« mineur » est fait d’une suite de demi-arbres très court (planche V fig,13/42)) et de cardans (planche V fig. 13/43))., pour que le retorsparvienne à creuser des terriers le long de la couche du minerais. 35 Flexible, le nouveau bras peut glisser de l’extérieur aux couches duminerai, en passant par un angle droit, formé par le puits et la coucheutile (planche IV fig. 10/47)). Pour que les terriers soient horizontaux, une béquille fixable à la surface UC du puits est conçue. Ce support (planche V fig. 13/44)), tenantl’extrémité antérieure du bras (planche V fig. 13/41), a la faculté de's’allonger ou de se rétrécir grâce aux commandes hydrauliques. Cefaisant, il tient le bras sur un axe bien horizontal et participe à ladésagrégation de la roche utile. Grâce à la poussée qu’il exerce surl’extrémité antérieure du bras (planche V fig. 13/41), tenant le rotor. us Commandée par le système hydraulique, la béquille (planche V fig.13/44)) est fixée à la surface du fond du puits par une vis géante clouéedans la roche grâce à un guidon que le technicien prend soin de tournerjusqu’à ce que les vis s’enfoncent. Ceci fait, le rotor est mis en marche .Et le travail continu sur le demi-cercle du sous-sol ne portant ni le 5C véhicule ni le minerai extrait (pour prévenir tout affaissement duterrain) Chaque fois que le minerai s’entasse dans le puits tout lesystème d’outil est remplacé par un rotor puisatier jusqu’à ce qu’il videtout le minerai. Cette alternance continu jusqu’à ce que toutes couches 6 012732 utiles du demi-cercle à la portée du rotor soient enlevées. Notons que lavis est dotée de jeux de rondelles (planche (V fig. 13/48) tout au tour età plusieurs niveaux permettant dé monter ou de descendre la béquille enfonction de la hauteur de la couche du minerai. Cela fait, un autre puitsest creusé dans le prolongement du diamètre du demi-cercle exploité(planche IV fig. 10/52)). Juste à une distance égale à deux fois lalongueur du bras rentrant dans le terrier. Et ainsi de suite.

Après le fonçage d’un certain nombre de puits une autre suite se fait enface de sorte que chacun forme un angle droit avec deux puitsconsécutifs d’en face (sur l’autre ligne). Et de manière que laperpendiculaire à l’autre ligne passant par chaque puits ne dépasse pasle rayon des demi-cercles. Après extraction du minerai et retrait de lamatière utile (métal) la colonne exploitée est dynamité. Le déblai estretourné dans la fosse née de l’exploitation. Ceci fait, les exploitantsentament une autre ligne est ainsi de suite. Avec le même bras duterrier, il est possible de creuser lés puits améliorés qui tarissentdifficilement. Car pouvant contenir deux à dix fois plus d’eau que lespuits ordinaires.

Ces réservoirs d’eau sont creusés comme les autres puits, sauf que la. nappe d’eau atteinte, les puisatiers utilisent le bras du terrier pour fairedes terriers épais tout autour. Au sein desquels il placentprogressivement des canaris (planche VI fig. 15/55)) (en béton ou encéramique), pouvant emmagasiner l’eau, sans laisser au sable la possibilité de boucher la fosse.

Ceci fait, les puisatiers laissent descendre le cylindre en bétonspécialement conçu pour permettre à l’eau de passer des réservoirs descanaris (planche VI fig. 15/56)) au centre du puits. Grâce aux grandsorifices (planche VI fig. 15/58)).

La paume (planche V fig. 12/22) est un système électrique permettantde visualiser la teneur du minerai en métal grâce à un tableau devoyants placé dans la cabine* La palpeuse proprement dite est placée ducoté latéral du rotor en relation avec le bras (planche V fig. 12/22). Elleest constituée d’un ensemble de circuits électriques ouverts que le - contact avec le métal contenu dans le minerai ferme. Ce qui allume lesvoyants multicolores du tableau.

Les voyants de couleur blanche signalent la présence ou la teneur duminerai en métal la plus médiocre.

Les. fils électriques du court circuit étant très proches, il suffit qu’ilssoient en contact avec quelques millimètres carrés de métal pour que lecircuit soit fermé et que les voyants blancs s’allument.

Les voyants de couleur verte sont allumés par du métal de l’ordre dedeux millimètres carrées de surface.

Les rouges répondent à la présence dans le minerai d’un métal de troismillimètres carrées de surface. Et ainsi de suite.

Claims (5)

REVENDICATIONS 0127 3 2

1. Machine pour creuser des caniveaux, des forages, des fosses et autres trous en surface eten profondeur, caractérisée en ce qu’elle a un dispositif composé de : - Bras, de nature et forme variable en fonction de l’usage qui peuvent s’allonger ou se S rétrécir sans que leur demi arbre ne cessent de tourner. Les très articulé bras de terrier et tendu par un système hydraulique, la béquille 44. - Rotors cylindriques aux dents soudés 26 et pressées de nature, taille et forme variable enfonction de l’usage et de la nature du terrain.

2. Machine selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’elle a une boîte de vitesse à double40 rôle : la synchronisation des mouvements du moteur du véhicule et celui du rotor permettant ainsi de : - Creuser des puits améliorés pouvant contenir 2 à 10 fois plus d’eau que les puitsordinaires. - Récupéré les sols en creusant rapidement des rectangles plus performants que les. demi- 15 lunes et moins détériorables par le labour à la houe.

3. Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce qu’elle est capable d’extraire duminerai profond par le biais des puits à la place des mines à ciel fermé. Grâce à unegame d’appareils et machines simples dont. - Un système électrique permettant de connaître la teneur du minerai en métal, grâce à une%Φ paume et un tableau de voyants. - Engrenage entre 2 sphères 8, d’une sphère et d’un anneau 62, d’une sphère et del’extrémité d’un demi arbre 10. Qui permet aux angles que forment les axes des demiarbres de varié sans que le système n’arrête de tourner.

4. Machine selon les revendications 1 et 3 caractérisée en ce que les forages qu’elle fait ont 25 un débit supérieur aux forages ordinaires parce que. - - Elle utilise des jeux de tuyaux solides accroissant la résistance du système à la torsion.Le rendant ainsi approprier pour forer plus profondément. - Le jeu de tuyaux à laisser dans le sol n’étant pas le seul ayant servit pour le fonçage duforage, sa section peut être plus grande que celle des tuyaux classiques.

30 - Le couvercle médian 1 facilite le pompage en empêchant l’entrée du déblai à l’intérieur des tuyaux lors de l’exécution du forage.

5. Machine selon les revendications 1 et précédentes caractérisée en ce qu’elle. - Peut tourné son bras de gauche à droite sur un angle de 180° grâce à un propulseurhydraulique en forme de demi-cercle 28.

5 - Creuse, sort et écarte le déblai des abords des fosses de caniveaux grâce à la denture de ses rotors et un dispositif spécial 27. - Tient le dispositif vertical de forage avec deux échelles solides à la place du derrickordinaire.