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"Perforatrice étagée pour le forage rotatif" au nom de la société: AKTIENGESELLSCHAFT FUR BERGBAU- UND HUTTENBEDARF.
L'invention a pour objet un outil de forage, à savoir une perforatrice étagée pour le forage rotatif, qui convient particulièrement pour les forages peu profonds et très profonds dans les couches dures du sol.
On connaît déjà des perforatrices étagées pour le forage rotatif qui comprennent un trépan médian, depuis l'axe ou arbre duquel sont actionnés des trépans latéraux placés plus haut, au nombre de deux ou plus.
Conformément à l'invention, les arbres des trépans laté- raux sont disposés parallèlement à l'arbre du trépan médian et de façon à pouvoir tourner librement autour de cet arbre. En outre, les trépans latéraux reçoivent la forme de fraises creu- ses et chevauchent ou empiètent, en projection parallèle à leur axe, sur la surface de forage du trépan médian.
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La commande est transmise, conformément à l'invention,
Les trépans latéraux/ directement aux trépans latéraux.ou fraises ont selon l'inven- tion un contour tel qu'ils enlèvent les couches en dessous du tube de forage. En outre, les trépans ou fraises selon l'inven- tion peuvent en même temps travailler par percussion.
Selon une forme de réalisation de l'invention, il est prévu un support transversal que l'on peut faire tourner autour de l'arbre du trépan médian et dans lequel les arbres des tré- pans latéraux sont montés-dans des paliers.
La vitesse périphérique de la nouvelle perforatrice éta- gée peut être maintenue très élevée. En outre, la perforatrice ne prend que peu de place. Les fragments ou copeaux de forage peuvent être enlevés facilement, même dans le cas du forage hori- zontal. Dans le cas des petits dispositifs (machine de prospec- tion), on peut forer des trous de grand diamètre en roche dure avec la nouvelle perforatrice. Elle peut aussi être employée pour les très grands forages en grande profondeur dans la roche dure.
Plusieurs exemples de réalisation de la nouvelle perfora- trice sont représentés sur le dessin ci-annexé, dont la fig. 1 est une vue en élévation latérale; la fig. 3, une vue en plan schématique; la fig. 3, la vue en élévation latérale; et la fig. 4, la vue en plan correspondante d'une forme de réalisation particulière; la fig. 5, le vue en élévation latérale, après coupe partielle et la fig. 6, la vue en plan correspondante d'une autre for- me de réalisation.
1 est le trépan médian, 2 sont les trépans latéraux ou fraises, en nombre choisi à volonté, qui affectent de préférence la forme de fraises creuses selon les fig. 1 à 4. L'arbre ou axe 3 du trépan médian 1 est la barre de forage ou arbre porte-
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trépan, qui est actionné par le haut d'une manière choisie à volonté. Il est foré de part en part dans.le sens longitudinal, afin de conduire du liquide de rinçage aux trépans. Sur l'arbre 3 du trépan médian, la roue à chaîne, 5, est fixée rigidement; elle est reliée par une chaîne, indiquée en trait mixte, aux roues à chaîne, 6, fixées sur les arbres 7 des trépans latéramx 2. Les arbres 7 des trépans latéraux sont montés dans des paliers formés dans les supports transversaux 4, qui peuvent tourner li- brement autour de l'arbre 3 du trépan médian.
Les trépans laté- raux 2 entrent en action aussitôt qu'ils se posent sur le sol ou la roche, mais pas avant.
Il ressort des figures 3 et 4, qu'on peut disposer les tré- pans latéraux ou fraises 2 excentriquement ou donner des dimen- sions plus grandes qu'aux autres à un ou plusieurs d'entre eux.
On obtient ainsi que les trépans latéraux enlèvent les couches en dessous du tube de forage 8.
L'emploi des fraises creuses 2 selon les fig. 1 à 4, présente l'avantage particulier qu'en corrélation avec leur ac- tion qui chevauche celle du trépan médian, on peut obtenir une haute puissance ou capacité de forage. Pour une dépense extrême- ment faible de force motrice de rotation, on produit des fragment: de forage à gros grain. Les outils coupants des trépans latéraux 2 décrivent des épicycloïdes (cf. fig.2).
Comme on peut s'en rendre compte d'après les fig. 5 et 6, on peut faire agir les trépans ou fraises en même temps par per- cussion. Dans le mécanisme de rotation on intercale un dispositif de déclenchement à déclic, 9, qui est soumis à l'action d'un ressort, soulève par intermittence les trépans qui tournent et les laisse retomber rapidement sous l'effet de la pression du ressort.
Les trépans latéraux ou fraises 2 peuvent être prévus en nombre quelconque. Si, par exemple, on emploie des groupes de deux trépans latéraux disposés radialement par rapport au trépan médian, les éléments d'actionnement pour les différentes paires
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peuvent être disposés les uns au-dessus des autres, cependant que la vitesse de rotation peut être rendue réglable.
Au lieu de la transmission par chaîne, on peut aussi en- ployer, par exemple, une transmission par roues dentées.
L'ensemble du mécanisme de transmission peut être enfermé de façon étanche dans un carter ou enveloppe.
REVENDICATIONS.
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1. Perforatrice étagée pour le forage rotatif comprenant un trépan médian, dont l'arbre actionne deux ou plusieurs trépans latéraux placés plus haut, caractérisée en ce que les arbres des trépans latéraux sont disposés parallèlement à l'arbre du trépan médian et de façon à pouvoir tourner librement autour de celui- ci, et en ce que les trépans latéraux, qui reçoivent la forme de fraises creuses, chevauchent, en projection parallèle à leur axe, la surface de forage du trépan médian.
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"Stepped punch for rotary drilling" on behalf of the company: AKTIENGESELLSCHAFT FUR BERGBAU- UND HUTTENBEDARF.
The object of the invention is a drilling tool, namely a stepped drill for rotary drilling, which is particularly suitable for shallow and very deep drilling in hard layers of the soil.
Staged perforators for rotary drilling are already known which comprise a median bit, from the axis or shaft of which are actuated lateral bits placed higher, two or more in number.
In accordance with the invention, the shafts of the side bits are arranged parallel to the shaft of the middle bit and so as to be able to rotate freely around this shaft. In addition, the side bits are shaped like hollow cutters and overlap or impinge, in projection parallel to their axis, on the drilling surface of the middle bit.
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The command is transmitted, in accordance with the invention,
The side bits / directly to the side bits or cutters according to the invention are contoured such as to remove the layers below the drill pipe. Furthermore, the bits or cutters according to the invention can at the same time work by percussion.
According to one embodiment of the invention there is provided a transverse support which can be rotated around the shaft of the middle bit and in which the shafts of the side trebles are mounted in bearings.
The peripheral speed of the new stepped hole punch can be kept very high. In addition, the hole punch takes up little space. Drilling fragments or chips can be removed easily, even in the case of horizontal drilling. In the case of small devices (prospecting machine), large diameter hard rock holes can be drilled with the new drill. It can also be used for very large drilling deep into hard rock.
Several embodiments of the new perforator are shown in the accompanying drawing, of which FIG. 1 is a side elevational view; fig. 3, a schematic plan view; fig. 3, the side elevational view; and fig. 4, the corresponding plan view of a particular embodiment; fig. 5, the side elevational view, after partial section, and FIG. 6, the corresponding plan view of another embodiment.
1 is the middle bit, 2 are the side bits or cutters, in a number chosen at will, which preferably have the shape of hollow cutters according to FIGS. 1 to 4. The shaft or axis 3 of the middle bit 1 is the drill bar or carrier shaft.
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bit, which is operated from above in a manner selected at will. It is drilled through and through in the longitudinal direction, in order to conduct rinsing liquid to the bits. On the shaft 3 of the middle bit, the chain wheel, 5, is rigidly fixed; it is connected by a chain, indicated in phantom, to the chain wheels, 6, fixed on the shafts 7 of the side bits 2. The shafts 7 of the side bits are mounted in bearings formed in the transverse supports 4, which can rotate freely around shaft 3 of the middle trephine.
The side drill bits 2 come into action as soon as they land on the ground or rock, but not before.
It emerges from FIGS. 3 and 4, that one or more of the lateral holes or cutters 2 can be arranged eccentrically or be given larger dimensions than the others.
This results in the side bits removing the layers below the drill pipe 8.
The use of hollow cutters 2 according to fig. 1 to 4 have the particular advantage that in conjunction with their action which overlaps that of the middle bit, high power or drilling capacity can be obtained. For an extremely low expenditure of rotational driving force, coarse-grained drill bits are produced. The cutting tools of the lateral drill bits 2 describe epicycloids (see fig. 2).
As can be seen from Figs. 5 and 6, the bits or cutters can be operated at the same time by percussion. Into the rotation mechanism is interposed a triggering device 9, which is subjected to the action of a spring, intermittently lifts the rotating bits and lets them fall again rapidly under the effect of the spring pressure.
The side bits or cutters 2 can be provided in any number. If, for example, groups of two lateral bits arranged radially with respect to the middle bit are used, the actuating elements for the different pairs
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can be arranged one above the other, while the rotational speed can be made adjustable.
Instead of chain transmission, it is also possible, for example, to use toothed wheel transmission.
The entire transmission mechanism can be sealed in a housing or envelope.
CLAIMS.
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1. Staged perforator for rotary drilling comprising a middle bit, the shaft of which actuates two or more side bits placed higher up, characterized in that the shafts of the side bits are arranged parallel to the shaft of the middle bit and so as to be able to rotate freely around the latter, and in that the lateral bits, which take the form of hollow cutters, overlap, in projection parallel to their axis, the drilling surface of the middle bit.