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Trépan pour travaux de mines,
L'objet de l'invention estun trépan pour travaux de mines qui comporte des couronnes de tranchants superposées dont les diamètres augmententà partir de la tête du trépan.
Cet outil est caractérisé en ce que ces couronnes sont dispo- sées autour d'une cavité à l'intérieur delaquelle une partie des débris du forage peut être évacuée. Pour cette évacuation, on peut s'aider, par exemple, avec de l'air comprimé ou bien d'eau sous pression. Le trépan pourra, en outre, comporter une rotule qui lui permettra une meilleure répartition des chocs de la tringle de percussion. Le rendement sera augmenté et les ou-.ils moins fatigués.
Le trépan pourra aussi comporter une partie ouverte,à son extrémité,afin de détacher de la roche un cylindre-témoin qui croît avec Renfoncement du
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trépan et qui pénètre dans la cavité centrale de ce dernier.
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LE: dessin ci-annexé représente, ;'c titre d'exemples, quelques for:!.es d'exécution du trépan selon l'invention.
La t'ij. 1 e.j.l une élévation latérale, partie en coupe et aussi partielle:'.ont brisée de la première de ce:. or;10:J 1.,a iig 2 en est une vue en coupe selon la, li'ne 11-11 de la :1 ijj , 1.
La li i ¯: 5 est une vue en coupe selon la li '1J.3 1II"1I'!' de 1¯::: fi¯,. la La Ùs, 3a est une pointe ;i0LlVe,i1'L s'adapter au 'Gr. al selon les fin- 1 et 2.
La h2;, 4 est L:11 vue d'un dotail d'une scoDd6 fO]"'3 d'exécution, à la f i,', 5 est 1<: développaient d'un tranchant de h;, 'GZ'Oli31v:r1'rn' fon3 d'exécution.
La f 1. ¯ 6 est une élévation partie en coupe de la G1l7QUl"Ei.ié forme d'exécution, dont la. fig. 7 est Ul10 coupe selon la 1-1.¯.>à VIi-VII de la fi'. 6.
La fil. 9 est une élévation d'un détail d'une sixième fOTIil3 d'exécution qui est montré par-dessous en fige 9.
La fie, 10 est une vue en élévation partie en coupe de la septierfie forne d'exécution; dont la f iv 11 0St une vue par-dessous.
La Îigj, 12 montre par-dessous ésalement une huitième . forrue 1. , exécution
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La fige 13 est uns 'coupe axiale d'une neuvième forma d'exécution que la fig. 14 montre vue par-dessous.
En se référant aux figures 1, 2 et 3, le trépan représenté comporte des couronnes d, tranchants 1, 2 et 3, vissées les unes dans les autres, et dont le diamètre va en augmentant à partir de la couronne 1 qui sa trouve vers la pointe jusqu'à la couronne 3. Jans la couronne 1 est vissée une pointe taillante 4.
Des orifices 5 sont prévus entre les tranchants et le pas de vis de chaque couronne . Lorsque le trépan est monté, ces orifices se trouvent au-dessous du tranchant de la couronne supérieure adjacente.
La couronne 3 possède également un pas de vis extérieur sur lequel est vissé un tuyau 6 qui se prolonge vers le haut sur une certaine longueur de la tringlerie d'actionnement 7.
Cette couronne 3 se termine vers le haut en un capuchon 3, percé d'un orifice 9, et sur le haut duquel sont maintenues les écuelles 10 d'une rotule 11 solidaire do la tringlerie 7.
La long du tuyau 6 sontprévus des trous dans les- quels sont vissés des bouchons 12 dont on verra l'utilité plus loin. Sur la tringlorie 7 sont fixées des ailettes 13 qui coopèrent avec des butées 14, solidaires du tuyau 6, pour imprimer au trépan un mouvement de rotation quand on le désire.
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Toute la tri-.Tl.ri esc traversée par un canal 19 qui se termine sous le capuchon do la couronne do tranchant 3 et xi prolonge a l'intérieur de la cavité du trépan pour se terminer dans la pointe tre'nchante 4.
Le trépan représenté fonctionne coifune suit : La trinGL:riJ 7 est fixée comme d'ordinaire à mie h'iachine à perforer la roche, d'un système quelconque, qui lui cOfJlTiunicjU0 j soit un choc axial, soit U11 dit t accoinla.né d'un mouveraout d.: rotation. Cus chocs dirigés dans l'axe du trépan 8,,) propagent jusqu'aux tranchants 3. trav.jr la, rotulû 11 ct les couronna vissées les unes dans les autres.
Los décris produits sont entraînés par 1,) courant d'air sous pression arrivant par le canal 19 Jt sortant par la pointe 40 Ils passent ensuite au travers de.3 orifices 5 e- l'intérieur du tranchant pour on ressortir par 1 'orificv 9 o monter à l'intérieur u tuyau G Il n'est pas possible ici de prendre des échantillons" témoins de la roche; mais >Ji l'on remplace la points 4 par (lui est représentée à 12. fiür0 3a, il 8..; for'je, au milieu du forage, un cylindre de roch...: intacte qui p'jut être extrait avjc l'outil complet et sorti de la cavité intérieure en devi3s.".nt les couronnes 1, 2 1-1 15.
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Les tranchants des différentes couronnes peuvent être rapportés. On utilisa dans ce but des mouchettes, telles
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que 16 montrées cn î 1V? 49 réparties sur le pourtour de la couronne. Ces mouchettes sont à tir'J conique ot garnies d'un
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tranchant 17.
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La figura 5-montre uri tranchant de couronne on dents de scie 18 qui a la propriété d'imprimer au trépan un mouvement de rotation malgré que la tringlerie ne reçoive que des mouve- ments de percussion dans la direction de l'axe de l'outil.
Dans la forme d'exécution montrée aux figures 6 et 7, les couronnes do tranchants20, 21, 22,23, 24 et 25 sont toutes sorties du même bloc d'acier, dans lequel sont encore pratiquées des rainures 26, de diraction pratiquement parallèle à l'axe longitudinal du trépan et divisant les différentes couronnes en un certain-nombre do coupes de dents.
Ces rainu- res débouchent dans des orifices 27 prévus dans la dernière couronne et faisant communiquer ces rainures avec l'intérieur d'un,; chambre à débris limitéo vers l'extérieur par un tuyau
28 vissé sur l'extrémité supérieure du bloc 'formé par 1on- semble dos couronnes et vers l'intérieur par un second tuyau
29 vissé à la partie inférieure du bloc précité.
Le trépan est ouvert à sa partie inférieure si bien que l'avancement du ,forage détache de la roche un cylindre 30 qui sert d'échantil- lon-témoin, renseignant sur la nature de la roche attaquée.
Ce cylindro 30 n'a pas de contact avec le tuyau 29,
L'air comprimé arrive par l'intermédiaire de ce dernier jusqu'au bout du trépan et, passant le long des couronnes, s'engouffre par les rainures 26 dans les ouvertures 27 pour amener les débris dans la chambre 31.
Si l'on renonce au cylindre-témoin, on peut adapter, dans le bout du trépan, une pointe analogue à. celle qui a été
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(
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décrite dans l'exemple précédent üt prévoir des moyens do fixation usuels, Les couronnas de tranchant, au lieu d'être formées d la matière freine du bloc, peuvent être constituées par dus mouch0tt08 32 ou 33 ayant, selon l\3j besoin, ou bien une base 0n croix ou on cercle, comme elle est montrée aux ii;ur,.;r 8 et 9, 'jvs mouch0ttv; ont u:r:.-:, ti coniouc. On p-ut donc les onicver ,/c Ill0ttro un> autre parti0 do Ivuro 'cran.- chants jn position u'iilc , ou bi'n, 1,,3 r.;l.'llJlaC:r tout à fait.
Il a été trouvé qu'il était t a.vanta..:ux dv donner aux couronnas èL tranchants d-js di::10n,Jions 9 011 cliamètro, qui uoiont on rapport irili!1édiat 8V"C la ditanc séparant 1=,ifl.it=;J couronnes 1\33 un-s des autres. 1.:, rendement de l' out il ejt au@û0nté Ji chaque couronne a un diamètre égal à celui d0 la couronne qui lui vJt immédiatement inférieure 2u¯ïsnté à.w d.-.ai< fois lé Llëc.la,; axial réparant 1\33 tranchantG l'un de l'autre.
Il est aU:.JJi dej C,::.,J où l'efficacité du trépan 2,uf,nlvnt0 quand Iv8 tranchants dJ:J différentes couronnes n'ont jJ'2,. 1<uri .¯;trP.w li1Í téJ ',ur un ;:15:..:i cercle ayant son centre au milieu \.1 l'outil, nais '77...:n sur C..vLa c0rclc;.) .1.Hf éY'Jlt,j.
L'outil J 1" 1)'0;:\" ; l+Ó J 8 11" ,-; 10 1:-rt à .la perforation ,àw. rocher, Il ca:: o¯ t..; un certain nombre de couronne.:! de tranchants 40, 41, 42, 43, toutes sorties de la fI1::l.!v pièce d'acier, dont le dianètre croît en allant de la plus petite 40 el la. couronne de plus ::.;rand. diamètre 43. La couronne 41 a un diajnëtre éGal), Celui de la, couronne 40 au, niante d-.; deux -'fois 10 décalage axial existant entre les deux couronnes.
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@ @ La même relation existe entre les couronnes 41 et
42. Cette dernière a un diamètre équivalent à colui du la couronno 41 augmenté de deux fois le décalage "x" existant entre les doux couronna qui est plus grand qu'entre les couronnes
40 et 41 et est encore plus accentué entre les couronnes 42 et 43.
-Sur cette dernière, on a prévu une petite dent supplé- mentaire 44 qui a pour mission d'épargner un peu la fatigue imposée au forage à la couronne de plus grand diamètre.
Dans la forme d'exécution montrée en figura 12, les tranchants45 des différentes couronnes n'ont pas, comme d'ordinaire leurs extrémités sur un même cercle ayant son centre au milieu de l'outil, comme c'est le cas dans l'exemple des figures 10 et 11, où le cercle on question 50 est montré on traits et points, mais bien sur deux cercles d- diamètres différents 46 et 47 (voir fige 12).
Les tranchants 45 peuvent être rapportés et exécutés en un matériau d'une duruté supérieure à celle du restant du trépan.
Lorsque la cavité ne sert qu'à la conduit,) de l'air comprimé ou de l'eau sous pression, les débris sortent le long du pourtour du trépan. Une forme d'exécution d'un paroil outil est montré aux fige 13 et 14. Le trépan est ici en une seule pièce d'acier 60 dont le raccord à vis 61 est également sorti.
Les tranchants des dants 62 sont sur des arcs de cercles concentriques et sont séparés par do forts dégagements
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63 qui donnent au tout une fOr,ï10 -llanc-lw La cavité 64 "st cylindrique; elle ne o0rt ici qu'à la conduite d.: l'air oon- pri::18 ou d..; 1,11 sous pression utilise pour 1..; c1ébL17JIh"l1t dw'i débris qui partant f2ciL:',:,.m-G par le;3 c1égag0i.Lnto 63. fl", V0 ne,. l ca:GlOl1:J ; 1. Trépan pour tra.vaux d'j Minus coniportant dvs couron- nas dv tranchants JUp0y)0::;é08 dont 1=.i d.iamé.lr..J aU01l011 Lnt à partir 8." la points du trdpan, CéT?ctÓrLd n c çu- C0) couronnas JOnc disposées autour à.'un-s cavité à l'intérieur eL laquelle une partie des débris du forage jJ0Ut être évacuée.
2. Trépan selon la revendication 1 caractérisé ..;n ce que 1-=s couronna d011t viosées les L1W d2.l18 1<s autr:j et cortiportent :1=:s orifices qui, 10r,JnycJ 10 trépan est monté, S0 trouvent 30UG 1" tranchant du la couronne supérieure
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adjacente,
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3. Trépan ;.;-lon 1 : r JV0'C 1icatioi1 2 caractérisé ",11 cé que la derniers couronne 70r t à son extérieur un tube qui se prolonge vers lu haut sur U:1", partie éL 12 tril1[!:Lriv el. actionn07110nt lu trépaji ('"G coMporte cl",s i1l0Y0ic,j pour im):-cLI1:r au trépan un mouv0:L.nt elv rotation.
4t Trépan s-l oi> la revendication 3, caractérisé 0D C0 qu..; Iv trépan comporta a sa partie .mpérLur", t1n- rotule au moy...:n d" laqu,;ll,. il ust rvliÓ 1. là: ini#?glwri- el 1 2.ctiOniL 1i",nt .
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5. Trépan selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tranchant des couronnas est on dents de scie si bien que la mouvement de percussion provoque une rotation du trépan.
6. Trépan selon la revendication 4, caractérisé on ce qui les tranchants dutrépan sont constitués par des mouchettes à tigos coniques .rapportées dans la 'couronne.
7. Trépan selon 1?. revendication 1, caractérisé on ce que les couronnas forcent un seul tout dans lequel sont pratiquées des rainures parallèles à l'axe longitudinal du trépan.
8. Trépan selon la revendication 7, caractérisé en ce que les rainures aboutissent à des orifices oui font communiquer l'extérieur du trépan avec une chambre à débris dans laquelle Ceux-ci s'amassent.
9. Trépan Selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est ouvert à sa partie inférieure de manière à dégager de la roche un cylindre qui croît avec l'enfoncement du trépan et pénètre dans la cavité Centrale de ca dernier.
10. Trépan selon la revendication 9, caractérisé en
Ce que les tranchants des couronnes sont formés par des mou- chettes à tiges coniques dont les bords peuvent 'être succes- sivement amenés on position active.
11. Trépan selon la revendication 1, caractérisé en co qui chaque couronne a un diamètre égal à celle qui lui est
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imD1Óa.iat0m..;.:út infcrijurc aucrJ1011té dj doux fois li dÓc01al;'J axial 88 P#;'.l1 t 1..;8 iri:".Dch:'a1'c8 l'un dv l'autre.
12. Tr5pn 8vlo 12rvJnQiction 11, caractcrisc -na C0 qu'il cOJJ)orL unw èlvnt .:)Up)lÓm0ntFÜr" sur 1 . couronüc de plus grni ii8Jètrv.
13. Tr;:o^,12 Sv10l1 la. revendication 11; Cé1.r::.c tÓrisG c=i CJ que les oxtrérÜtJ8 dv 80S taillants sont sur dvs cYcl.;o d0 diaùiètr>s diffÓr Jl1ts :<.Y-Illt lurs c-:.ntro3 au milieu 0.0 l'outil.
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Un trépan ayant d08 tranch2l1to entourant uno cavité.