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Société dite: INGERSOLL - RAND COMPANY 11 Broadway - NEW YORK (Etats-Unis d'Amérique)
Cette invention a traitaux foreuses pour roche et plus spécialement à un dispositif de centrage pour ti- ges de forets actionnés par les foreuses du type à va et vient.
Dans beaucoup d'opérations de forage il est dif- ficile de maintenir l'extrémité coupante d'un foret en li- gne axiale avec la foreuse lorsqu'on débute un forage. Ceci est particulièrement vrai lorsque la foreuse est en position
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inclinée ou horizontale. Dans ces conditions les bords cou- pants d'un foret tournant rapidement "fouettent" ou décri- vent un mouvement giratoire, ce qui rend le début du forage difficile.
Cette action désordonnée de la tige du foret est due en partie à sa flexibilité propre et en partie au jeu nor- mal existant entre la tige du foret et le manchon de la fo- reuse dans lequel il se prolonge. Dans les mécanismes de fo- rage dont le manchon constitue l'unique support de la tige du foret, et spécialement lorsque ces manchons commencent à s'a- ser, la tige du foret s'écarte du trajet que l'on veut donner au forage, ce qui provoque une altération rapide des condi- tions dans lesquelles le mécanisme de rotation est appelé à fonctionner.
Ces conditions défavorables se poursuivent souvent à l'insu de l'opérateur jusqu'à ce que le forage soit poursui- vi à une profondeur considérable. Si l'on n'a pas redressé la position de la foreuse pour qu'elle coïncide avec la ligne du forage comme on l'a débutée, la tige du foret se fausse dans le forage et il s'ensuit une usure rapide du diamètre des fa- ces coupantes de l'outil. Il est clair que l'efficacité de l'appareil de forage sera sensiblement diminuée et qu'il èn résultera une dépense matérielle supplémentaire pour son en- tretien, puisqu'il faudra procéder à des réparations fréquen- tes de la tige du foret.
La présente invention a donc pour but de stabiliser la partie en porte-à-faux de la tige du foret, et par suite de maintenir les tranchants de celui-ci en alignement axial avec la foreuse l'actionnant, et de réaliser un appareil de centrage se déplaçant d'une manière appropriée pour servir
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de guidage et pour rester inopérant.
D'autres objets de cette invention ressortent clai- rement de la description qui va suivre au moyen du dessin an- nexé dans lequel: la fig. 1 est une élévation longitudinale sur le côté de l'appareil à forer les roches équipé avec l'appa- reil de centrage exécuté conformément à l'invention ; la fig. 2 est une élévation de l'extrémité de l' appareil de centrage et de la foreuse prise suivant la ligne 2-2 de la fig. 1 et représentant les organes de guidage du centreur en position de repos; la fig. 3 est une élévation en coupe partielle suivant la ligne 3-3 de la fig, 1; la fig. 4. est une vue transversale, suivant la li- gne 4-4 de la fig. 3 prise dans le sens indiqué par les flè- ches; la fig. 5 est une vue identique prise suivant la ligne 5-5 de la fig. 2.
Si l'on se reporte plus particulièrement au des- sin, les chiffres 20 et 21 représentent respectivement les extrémités antérieures d'une foreuse à roche et d'une co- quille ; 22 désigne une tige de foret dont la queue peut se prolonger vers l'avant de la foreuse 20 pour recevoir les coups donnés par un marteau à piston (non représenté). L'ex- trémité opposée ou partielibre de la tige 22, constitue les tranchants 23 ou mèche pour le forage des trous dans la ro- che 24.
La foreuse 20 et la coquille 21 sont du type géné- , , ralement muni d'organes de guidage à verrouillage commun (non représenté) pour permettre de faire avancer 1[alpha] per-
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foratrice vers le travail à accomplir, suivant le degré de pénétration du foret 22.
L'appareil de centrage construit conformément à la mise en oeuvre de cette invention, et désigné en tota- lité par la référence 25, est fixé sur le devant de la co- quille 21. Il comprend un support 26 muni d'un rebord 27 reposant et serré sur la partie avant de la coquille 21 au moyen de boulons 28. Sur l'extrémité opposée du support 26 se trouvent deux tourillons 29 servant de pivot aux bras de guidage 30 destinés à maintenir la tige 22 du foret en ali- , gnement avec l'axe de la foreuse 20.
Les tourillons 29 sont inclinés par rapport à 1' axe longitudinal du support 26 e forment un angle entre eux. Ils peuvent, comme dans le dessin, former partie inté- grante du support ou être des organes séparés convenablement fixée sur ce support.
Les bras de guidage 30 reposent librement sur les tourillons 29 sur lesquels ils tournent, et à cet effet ils soit munis de portées 31 avec douilles 32, dans lesquelles sont logés les tourillons 29. De préférence, ces tourillons ont une longueur légèrement inférieure à la profondeur des douilles 32 et des sièges 33 sont prévus à la base des tou- rillons pour les portées 31.
On a préféré donner aux bras de guidage 30, cette forme ]le construction, consistant à lesplacer aux extrémités extérieures pour servir de fermeture aux portées 31; ils peuvent être légèrement courbés comme dans la figure es se terminer par une tête 34 munie de cavités partiellement cy- lindriques 35 sur leurs surfaces opposées pour recevoir la tige du foret 22. On a prévu suffisamment de jeu entre les
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cavités 35 et la portion de la tige du foret pour que cette dernière puisse tourner librement dans la cavité.
Un dispositif adéquat a, de plus, été prévu pour empêcher un mouvement en sens inverse des portées 31 par rapport aux tourillons 29 de même que pour maintenir les bras de guidage dans les diverses positions qu'ils peuvent occuper pendant le fonctionnement, A cet effet, les parties des portées 31 contigues aux sièges 33 sont munies de re- bords 36 dont les extrémités supérieures sont munies de siè- ges (trois dans l'exemple choisi) désignés par 37,38 et 39 et qui sont inclinés par rapport aux axes de la portée 31.
Le degré d'inclinaison donné à ces sièges est le même que celui des tourillons par rapport à l'axe du support.
De cette façon, lorsque les bras de guidage occupent une po- sition dans laquelle ils sont en contact avec la tige du fo- ret, le siège 37 repose dans un plan horizontal et sert d'ap- pui à une pièce d'arrêt ou cale 40, qui retient les arbreà de guidage sur les tourillons.
D'une façon analogue, l'une ou l'autre des surfa- ces 38 ou 39 qui dépendent de la place occupée par l'un des guides, soit sur le tourillon de droite, soit sur celui de gauche, se trouvent dans le plan horizontal en position de repos des bras de guidage représentés dans la fig. 2, de fa- çon à constituer un siège pour la cale 40,
On remarquera à ce propos qu'on n'utilise qu'un seul siège 38 ou 39 en position inopérante des bras de gui- dage, mais on a prévu deux sièges pour que ces bras puissent être interchangés et éviter également la perte de temps qui en résulte soàvent,, lorsqu'il faut s'assurer si les bras de guidage sont bien correctement placés sur le support.
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Pour une raison analogue, les extrémités de la cale 40 sont munies de deux fourchettes 41 qui reposent de chaque c8té de la portée 31 bien qu'en pratique une seule de ces fourchettes soit en contact agissant avec les sièges de chaque bras. En prévoyant deux fourchettes à chaque extré- mité de la cale, on élimine toute chance de mettre cette ca- le en position incorrecte. Les fourchettes procurent en ou- tre une surface maxima de contact entre la cale 40 et les sièges, ce qui évite tout mouvement vibratoire des arbres de guidage par rapportaux tourillons etpar conséquent, el- les contribuent à la liaison de tous ces organes.
L'organe utilisé pour pousser la cale 40 contre les sièges sur les rebords 36 consiste, dans l'exemple re- présenté, en un ressort 42, logé dans une cavité à la par- tie basse du support 26. Ce ressort 42 entoure un boulon 43 dont la tête 44 sert de siège à une extrémité du ressort.
Le boulon se prolonge à travers le support 26 et la cale 40, et un écrou 45 est vissé sur sa partie supérieure pour permettre le réglage du ressort 42. De préférence, on a mis une rondelle à surface cylindrique 46 entre l'écrou 45 et la cale 40 et celle-ci repose dans une cavité concave 47, aménagée sur la cale 40, pour s'adapter aisément aux siè- ges des bras de guidage.
Lors du fonctionnement de ce dispositif, si l'on désire amorcer un nouveau forage, on recule les bras 25 en position de guidage dans laquelle la tige du foret 22 re- pose dans la cavité 35. Dans cette position des bras de guidage, la cale 40 repose sur les sièges 37 et maintint les bras immobiles.
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Les bras restent dans la position de guidage pen- dant tout le temps que dure l'opération suivante de forage et lorsque la foreuse poursuit son avance avec les parties des bras entourant la tige du foret, les bras s'écartent de la position de guidage vers la position de repos dans la- quelle le siège 38 d'un des bras et le siège 39 de l'autre bras se trouvent en dessous de la cale 40. La foreuse peut alors .continuer son travail et son déplacement en avant, jusqu'à ce que l'outil 'ait pénétré dans la roche à la li- mite de sa course. Lorsque la foreuse 20 est ramenée sur la coquille 21, et qu'une nouvelle tige d'une plus grande lon- gueur a remplacé l'autre, les bras de guidage 25 sont remis en position de guidage que représentent les fig./et 3, pour supporter la tige du foret.