3b5qMar8740.doc 2004-07-14 MÉMOIRE DESCRIPTIF
TITRE :
SYSTEME DE PRÉHENSION POUR DISPOSITIF D'ALIMENTATION DE TIGES DE FORAGE
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention est reliée de façon générale au domaine des systèmes mécaniques permettant la préhension et la manipulation d'une tige quelconque.
L'application préférée de l'invention décrite dans le présent mémoire descriptif s'adapte de façon plus spécifique à un dispositif d'alimentation de tige utilisé dans le domaine du forage minier.
ART ANTÉRIEUR
Quoiqu'il soit possible d'utiliser l'invention pour la préhension de toutes sortes de tiges, l'application de l'invention ci-décrite et illustrée dans les dessins annexés est spécialement conçue pour s'adapter à un dispositif d'alimentation de tiges de forage minier existant.
Les foreuses minières utilisent des tiges de forage pour percer des trous très creux dans le sol. Lors de leur utilisation, les tiges sont ajoutées successivement une par-dessus l'autre pour former une colonne, de façon à ce que le pivotement engendré par la foreuse soit transmis jusqu'à la tige la plus profonde. La tige la plus profonde comprend une tête pour creuser dans le sol. Au fur et à mesure que la tête s'enfonce, des tiges supplémentaires sont ajoutées en haut pour que l'opération puisse être conduite à partir de la surface. Étant donné la quantité imposante de tiges nécessaires p.our creuser des trous très profonds, et étant donné la longueur de chaque tige, il est avantageux d'utiliser un dispositif mécanique pour alimenter la foreuse en tiges. Ce dispositif d'alimentation de tiges de forage a comme fonction de prendre une tige de sa position de 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 DESCRIPTIVE MEMORY
TITLE:
GRIPPING SYSTEM FOR DEVICE FOR SUPPLYING DRILLING RODS
FIELD OF THE INVENTION
The invention is generally related to the field of systems mechanical devices for gripping and handling a rod any.
The preferred application of the invention described herein description adapts more specifically to a feeding device of rod used in the field of mining drilling.
PRIOR ART
Although it is possible to use the invention for the gripping of all kinds of rods, the application of the invention described and illustrated in the attached drawings is specially designed to fit a device supply of existing mining drill pipe.
Mining drills use drill pipe to drill holes very hollow in the ground. When using them, the stems are added successively one on top of the other to form a column, so the pivoting generated by the drill is transmitted to the deepest stem. The deepest stem includes a head for dig into the ground. As the head sinks, stems Additional information is added at the top for the operation to be driving from the surface. Given the huge amount of stems needed to dig very deep holes, and given the length of each rod, it is advantageous to use a device mechanical to feed the drill in rods. This feeding device of drill rods has the function of taking a rod from its position of
2 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 repos (généralement légèrement inclinée par rapport à la verticale), puis de la transporter jusqu'à la position où elle sera jointe à la colonne de tiges déjà installées (la colonne de tiges peut aussi être à angle). Les brevets suivants décrivent chacun un dispositif de forage minier comprenant système de préhension :
CA 2360005, du même inventeur, présente un dispositif d'alimentation de tiges de forage amélioré comprenant un système de préhension.
CA 1326048, présente aussi un dispositif d'alimentation de tiges de forage muni d'un système de préhension.
L'invention décrite dans le présent mémoire descriptif présente un système de préhension amélioré offrant de nombreux avantages par rapport aux systèmes de préhension décrits dans les brevets de l'art antérieur.
OBJECTIFS ET AVANTAGES
C'est un objectif général de l'invention de fournir un système de préhension amélioré à un dispositif d'alimentation de tiges de forage minier. L'objectif principal est de faciliter l'opération du dispositif d'alimentation et de le rendre plus rapide, pour diminuer les coûts de forage. Cependant, les améliorations ont aussi été orientées de façon à
réduire au minimum l'utilisation de l'hydraulique pour laisser plus de puissance à la foreuse. Le système de préhension amélioré est constitué
de trois composantes principales : les pinces, le mât et le poignet. Ces trois composantes sont reliées l'une à l'autre, et le poignet relie l'ensemble au dispositif d'alimentation.
Un objectif supplémentaire de ce dispositif de préhension est de le munir de moyens qui lui permettront de suivre le mouvement de déplacement longitudinal d'une tige de forage. En effet, lorsque l'on installe une tige 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 de forage à la suite des autres tiges de forage pour former une colonne de forage, il faut visser les tiges l'une dans l'autre. Un déplacement longitudinal résulte de l'opération de vissage. La tige prise dans les pinces du système de préhension subit donc un mouvement de déplacement longitudinal. Cet objectif supplémentaire est donc que le système de préhension puisse suivre ce mouvement de façon à ce que la tige ne soit pas endommagée, et ce, sans relâcher la tige avant que son installation soit complète.
Dans le système de préhension amélioré ci-décrit, les pinces ont été
conçues pour avoir une taille plus réduite, de façon à augmenter la visibilité à l'opérateur du dispositif et ainsi améliorer la précision de ses actions et la vitesse d'exécution. Chaque pince est munie d'un ressort qui la referme; la puissance hydraulique est utilisée seulement lors de l'opération d'ouverture des pinces, la fermeture étant assurée automatiquement par l'action du ressort. L'utilisation de l'hydraulique dans un sens seulement simplifie le système hydraulique à utiliser, ce qui augmente la visibilité et réduit l'utilisation d'hydraulique.
Le mât reliant les deux pinces est maintenant beaucoup plus long que dans les systèmes décrits dans l'art antérieur, car maintenant, il se déplace, et c'est son déplacement longitudinal qui est responsable du déplacement de la tige en hauteur. De plus, la longueur du mât permet d'offrir une meilleure stabilité lors de la préhension et du transport des tiges.
Souvent, lors de l'opération, les tiges sont ajoutées et retirées de la colonne de forage deux à deux. (Les tiges peuvent mesurer environ 3 mètres de longueur chaque, donc deux tiges équivaut à 6 mètres) Grâce au plus grand espacement des pinces (environ 8 pieds ou 2.5 m), il y a moins de flexion dans la tige de forage. On peut maintenant procéder à
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3b5qMar8740.doc 2004-07-14 l'opération de forage en ajoutant et retirant les tiges 4 à 4, donc par sections de 12 mètres au lieu de 6 mètres pour une tige de type N par exemple. On peut prendre plus de tiges à la fois lorsque les tiges sont plus rigides, comme par exemple une tige de type H , mais on ne pourra pas en prendre autant si les tiges sont moins rigides. Un dispositif d'alimentation de tiges de forage avec le type de système de préhension ci-décrit est ainsi très souhaitable, lorsque l'on considère que chaque tige pèse environ 55 lbs. Alimenter la foreuse à la main était une opération très dure physiquement.
Dans l'application préférée, le poignet est muni d'un moteur qui entraîne le mouvement longitudinal du mât (et par le fait même, des pinces et de la tige) au moyen d'une chaîne. Dans l'art antérieur, le déplacement longitudinal de tiges de forage était assuré par des rouleaux disposés dans chaque pince et actionnés par un moteur installé sur les pinces. Retenant les tiges fixement, les pinces du système amélioré ont moins tendance à
laisser des marques sur les tiges.
Dans le nouveau système, le bras de levier sur lequel agit le cylindre du poignet a été diminué de façon à réduire la course du cylindre et par conséquent l'utilisation d'huile.
De nombreux avantages supplémentaires apparaîtront au lecteur au fur et à mesure qu'il prendra connaissance des dessins et de l'application préférée de l'invention.
DESSINS
Relativement aux dessins qui illustrent une réalisation de l'invention FIG.1 A est un prototype du système de préhension en utilisation.
FIG.1B est une perspective du système de préhension préféré.
FIG.2 est une perspective agrandie d'une pince du système de la FIG.1B.
3b5qMar8740.doc 2004-07-14 FIG.3 est une perspective agrandie du poignet du système de la FIG.1B.
FIG.4A est une vue de face d'une section du système de la FIG.1 B.
FIG.4B est une coupe transversale selon la ligne B-B de la FIG.4A.
FIG.5 est une coupe agrandie d'une pince de la FIG.4B.
FIG.6 est une coupe agrandie du poignet de la FIG.4B.
FIG.7A,B,C,D est un ensemble de vues du système illustrant l'inclinaison.
FIG.8A,B,C est un ensemble de vues du système illustrant la préhension.
DESCRIPTION DES APPLICATIONS PRÉFÉRÉES DE L'INVENTION
Dans la description qui suit et dans les dessins qui l'accompagnent, les chiffres semblables renvoient à des parties identiques dans les figures.
Dans les figures, les flèches renvoient généralement à des ensembles, tandis que les lignes renvoient généralement à des pièces.
La FIG.1 est constituée de deux vues : la FIG.IA et la FIG.1B.
La FIG.1 A montre une première application du système de préhension en perspective vu de l'avant. Il est illustré en utilisation, car il retient une tige de forage 28. Cette première application du système était un prototype qui a donné naissance à l'application de la FIG.1B. Les autres figures illustrent plus spécifiquement l'application de la FIG.1 B.
La FIG.1 B montre une seconde application du système de préhension 20, en perspective vu de l'arrière et du côté gauche. Cette application comprend certaines améliorations au prototype de la FIG.lA; c'est donc à
cette application que référeront les figures et la description suivantes à
moins de spécification contraire.
Le système est constitué de deux pinces 22 montées à chaque extrémité
d'un mât 26. Le mât est installé sur un poignet 24 qui permet d'incliner le mât et qui comprend des moyens de déplacer longitudinalement le mât. Un ressort amortisseur 23 disposé sur la pince 22 est aussi illustré. Dans 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 l'application préférée, une chaîne 27 est utilisée pour déplacer le mât longitudinalement.
La FIG.2 montre une pince 22 du système de la FIG.1B. La pince est constituée d'une mâchoire supérieure fixe 30, d'une mâchoire inférieure articulée 32, et d'un système d'actionnement 34. Les mâchoires sont munies de dents 31 pour améliorer la préhension de tiges. Le matériel utilisé pourra être de l'acier pour les mâchoires, et du carbure pour les dents.
La mâchoire articulée est reliée de façon pivotante à la mâchoire fixe au moyen d'un pivot de pince 33. Le système d'actionnement 34 comprend un piston hydraulique 36 n'agissant que dans un sens : pour ouvrir la pince, il comprime alors des ressorts 38 qui agissent de façon à refermer la pince par défaut. Ainsi, en cas de panne hydraulique, les pinces resteront fermées sous l'action des ressorts, et si une tige y est retenue, elle ne tombera pas.
Le système d'actionnement comprend aussi une base fixe 35 et une base mobile 37 reliée à la pince mobile. Les forces des ressorts ou du cylindre s'exercent entre ces deux bases. Les ressorts 38 sont disposés entre les deux bases en exerçant une force de façon à les garder espacées. Le piston est aussi disposé entre les deux bases mais agit de façon à contrer la force des ressorts pour diminuer l'espace entre ces deux bases, ce qui ouvrira la pince. Les ressorts pourront être d'un nombre différent, par exemple, un ou quatre ressorts pourront être utilisés.
La base mobile 37 est reliée à la mâchoïre mobile, de façon à ce que le mouvement de la base mobile agisse sur la mâchoire mobile pour ainsi ouvrir ou refermer la pince. Le piston n'agit que dans un sens et sur un court bras de levier, ce qui réduit l'utilisation de l'hydraulique au 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 minimum et laisse plus de puissance disponible à la foreuse. Le nombre réduit de pièces à utiliser dans cette configuration préférée rend la pince moins coûteuse et moins volumineuse, ce qui augmente la visibilité lors de l'opération.
Dans cette application de l'invention, la pression exercée par les ressorts peut être ajustée. Il suffit de serrer ou de desserrer la vis de tension 39.
Lorsque l'on ajustera la vis de tension, le piston de la pince se déplacera et entraînera la base mobile, puis s'arrêtera à une nouvelle position stable lorsque l'on arrêtera d'ajuster la vis de tension. L'espacement entre la base mobile et la base fixe s'étirera ou rétrécira, selon le cas, ce qui accroîtra ou décroîtra la force exercée par les ressorts. Selon la loi des ressorts, cet ajustement de la force des ressorts sera généralement directement proportionnel à leur étirement.
Pour faire contraste avec les brevets de l'art antérieur, il est à noter que ce type de pince n'utilise pas de rouleau pour déplacer les tiges longitudinalement, mais est plutôt construite de façon à tenir une tige fixement; ce sont d'autres composantes qui sont responsable du déplacement longitudinal de la tige. Au fait, c'est le mât entier qui se déplace, entraînant les pinces et la tige qui y est prise.
La grandeur intérieure de la pince est choisie de façon à ce qu'elle ne permette la préhension que d'une seule tige à la fois et ce, sans nécessité
de pièce supplémentaire (le doigt d'alignement présenté dans les brevets antérieurs est absent); l'opérateur n'a donc pas à se soucier de la vérification de la quantité de tiges prises, et il est libre d'alimenter la foreuse beaucoup plus rapidement. La mâchoire inférieure peut être changée pour que la pince s'adapte à n'importe quel forme et grosseur de tige; le changement de mâchoire inférieure change la grandeur intérieure 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 de la pince.
La FIG.3 illustre le système d'inclinaison 24, aussi appelé le poignet .
On y voit aussi le mât 26, reliant les poignées au poignet, illustré
partiellement et en pointillés. Le poignet comprend une partie fixe 40, et une partie inclinable 42.
La partie fixe comprend un pivot d'inclinaison 44 par lequel lui est relié
la partie inclinable et autour duquel la partie inclinable peut pivoter. La partie fixe comprend aussi un premier siège de piston 48, tandis que la partie inclinable comprend un second siège de piston 46. Les deux sièges de piston sont reliés par un piston de poignet 50, et sont relativement rapprochés l'un de l'autre de façon à réduire le bras de levier d'inclinaison et la course du cylindre, ce qui minimise l'utilisation de l'hydraulique.
Dans le but de faciliter l'opération du système, une butée inférieure 49 et des butée supérieure 51 sont disposées de façon à limiter la course du piston. Ainsi, si par exemple les tiges sont placées à un angle de 83 degrés par rapport à l'horizontale, la butée inférieure 49 sera positionnée de façon à limiter la course du piston au point où le mât atteint 83 degrés.
L'opérateur peut donc simplement actionner l'inclinaison au bout et le mât se retrouvera au bon angle pour saisir une tige. D'autre part, si l'angle de forage est de 97 degrés, la butée supérieure 51 sera positionnée de façon à limiter la course du piston dans l'autre sens à l'équivalent d'un angle de 97 degrés au mât. En actionnant l'inclinaison dans l'autre direction, l'inclinaison arrêtera automatiquement lorsque le mât aura un angle de 97 degrés, la tige prise sera donc à un angle parfait pour le forage. L'opération d'alimentation en est encore accélérée et simplifiée.
La partie fixe relie le système de préhension au dispositif d'alimentation _ ..____~.._ ...._ 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 de tiges de forage minier. Pour ce faire, elle est munie d'une attache pivotante 58 permettant un pivot autour d'un axe de pivot du système 59.
Lors de l'utilisation, cette attache pivotante est fixée en place par des vis de fixation 60, et une vis de pivot 61. Par contre, lors du transport, les vis de fixation sont retirées, la vis de pivot est desserrée, et le système de préhension entier est pivoté d'environ 90 autour de l'attache pivotante.
Ce mouvement de pivot est guidé par la vis de pivot 61 qui coulisse dans un chemin de clé 56. Après le pivot, le système de préhension se retrouve avec son mât disposé à l'horizontale. Cette position est très souhaitable lors du transport du dispositif d'alimentation de tiges de forage avec le système de préhension, car des exigences sévères limitent la hauteur des chargements de véhicules. Lorsque le mât est à l'horizontale, les composantes du système de préhension ne dépassent pas les composantes du dispositif d'alimentation en hauteur. Ceci permet généralement de se conformer aux normes de hauteur lors du transport, sans avoir à obtenir un permis ou une autorisation supplémentaire. Dans certaines applications antérieures il fallait démonter la tête pour le transport.
La partie inclinable, comprend un corps principal 62 muni d'un support à
mât 54. Le support à mât consiste de deux formes cylindriques espacées longitudinalement et à l'intérieur desquelles sont fixés des gaines en téflon 55. Le mât coulisse donc à l'intérieur des gaines en téflon lors de son déplacement longitudinal.
La partie inclinable comprend des moyens pour déplacer le mât et les pinces longitudinalement (voir FIG.4); ces moyens sont activés par un moteur 52. Le moteur utilisé couramment est hydraulique, car il peut être activé à même le système hydraulique de la foreuse. Les moyens de déplacement du mât ont comme fonction de déplacer les pinces qui sont 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 fixées au mât. Le déplacement des pinces par rapport au poignet permet d'élever ou d'abaisser une tige qui y serait prise dans le but d'alimenter la foreuse.
La FIG.4A montre une vue de dos de la région supérieure du système de préhension de la FIG. 1B. On y distingue trois éléments principaux : une pince 22, le mât 26, et le poignet 24.
La FIG.4B est une coupe transversale de la FIG.4A selon la ligne B-B. La région supérieure est illustrée en agrandi dans la FIG.5, tandis que la région inférieure est illustrée en agrandi dans la FIG.6.
La FIG. 5 montre la coupe transversale de la pince de la FIG.4B en agrandi. On voit ici la disposition du ressort d'amortissement 23. De plus, on voit comment la vis du pivot de la pince 33 peut être utilisée pour retenir fixement la pince au mât 26.
Le ressort d'amortissement 23 est appuyé à son extrémité inférieure contre la mâchoire supérieure fixe 30. D'autre part, une vis d'amortisseur le traverse, et traverse aussi la mâchoire supérieure. La tête de la vis d'amortisseur retient la partie supérieure du ressort, ainsi, si la vis est tirée vers le bas, le ressort sera écrasé et opposera une force au mouvement. Au bout de la vis d'amortisseur, de l'autre côté de la 20 mâchoire supérieure, un embout 21 est vissé. Comme nous l'avons vu et le verrons en détail plus loin, l'application préférée de l'inventeur utilise une chaîne pour communiquer la force du moteur aux pinces et ainsi déplacer les pinces et le mât longitudinalement. Dans cette application, un bout de la chaîne sera fixé à l'embout 21. Ainsi, lorsque le moteur 25 donnera un coup sec sur la chaîne, ce coup sec sera amorti par le ressort d'amortissement. De même, un autre bout de la chaîne sera fixé à un embout semblable sur la pince inférieure (c'est la pince supérieure qui est 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 illustrée ici). C'est ainsi que la rotation engendrée par le moteur hydraulique agit sur la chaîne par un système d'engrenage et déplace les pinces et le mât de haut en bas.
Le ressort d'amortissement joue un second rôle primordial rejoignant un des objectifs secondaires de l'invention. Lors de l'opération d'installation de la tige aux tiges déjà en position de forage, la tige retenue par les pinces subit un mouvement longitudinal. Étant donné que les pinces retiennent la tige fixement lorsqu'elles sont en position fermée, l'ensemble constitué des pinces et du mât devra pouvoir se déplacer pour suivre le mouvement longitudinal de la tige en installation.
Les ressorts amortisseurs supérieurs et inférieurs permettent ce mouvement. Lorsque la tige subit un déplacement forcé longitudinal (en l'occurrence sous l'action d'une tige située plus bas), elle transmettra ce mouvement à l'ensemble constitué des pinces et du mât. Cependant, le poignet et la chaîne ne se déplaceront pas. Étant donné que le mât est libre de se déplacer longitudinalement dans le poignet, ce sera la chaîne qui restreindra le mouvement de l'ensemble. Cependant, la contrainte imposée par la chaîne est tempérée par les ressorts amortisseurs. Ainsi, l'ensemble pourra se déplacer sur une distance limitée par rapport au poignet sous l'effet d'une force supérieure à celle exercée par les ressorts. D'autres moyens peuvent être utilisés pour permettre à
l'ensemble de suivre le mouvement de la tige, comme par exemple des moyens hydrauliques en rapport avec le moteur d'entraînement de la chaîne. L'utilisation de la configuration illustrée s'est avérée d'une simplicité et d'une efficacité remarquables, c'est pourquoi nous la présentons comme une composante de l'application préférée de l'invention.
3b5qMar8740.doc 2004-07-14 Dans la FIG.5, nous voyons aussi comment l'ensemble de la pince est retenu au mât 26 par le boulon de pivot 33. Ce boulon est le même qui fournit l'axe autour duquel la mâchoire inférieure 32 pivote par rapport à
la mâchoire supérieure 30.
La FIG.6 est une coupe transversale du poignet de la FIG.4B en agrandi.
On peut y reconnaître les pièces suivantes : le piston 50, la pièce fixe 40, le corps principal 62, le support à mât 54 et le mât 26. On y voit aussi la vis de pivot 61 dont la tête n'était pas visible sur la FIG.3.
Il est très intéressant ici de voïr le mécanisme interne au corps principal le mécanisme d'élévation 64. Tout d'abord, nous remarquons un premier engrenage provenant directement du moteur que nous appelons barbotin menant 66. Le mécanisme comprend de plus au moins un engrenage secondaire appelé barbotin mené 68 et une chaîne (pas illustrée). Un bout de la chaîne atteindra la pince supérieure, tandis que l'autre bout atteindra la chaîne inférieure. La chaîne passera entre le barbotin mené
supérieur et le mât, entre le barbotin menant et le piston, puis entre l'autre barbotin mené et le mât, de façon à ce que l'activation du moteur entraîne le déplacement de la chaîne par l'intermédiaire des barbotins.
Conséquemment, de l'ensemble constitué du mât et des pinces sera déplacé longitudinalement par le déplacement de la chaîne.
La configuration illustrée est munie de renforts 70 qui sont soudés entre deux plaques constituant le corps principal du poignet 62. La disposition particulière de renforts illustrée fournit au système des déflecteurs 72, 74. Lors de l'installation de la chaîne, celle-ci est glissée à partir du haut entre le premier barbotin mené et le mât. Un peu plus bas, la chaîne se met à glisser le long du premier déflecteur 72, jusqu'au barbotin menant 66. La chaîne passe sur le barbotin menant, et descend ensuite jusqu'au second déflecteur 74. Elle descend jusqu'au second barbotin mené, passe entre ce dernier et le mât, et sort par le bas. L'installation de la chaîne est très rapide lorsque les déflecteurs sont disposés tels qu'illustré.
Bien sûr, au lieu d'utiliser une chaîne, un moteur hydraulique, et des s engrenages, il est possible d'utiliser plusieurs autres moyens pour fournir le même déplacement mécanique. Par exemple, on peut utiliser des poulies et une courroie, une courroie dentelée, un câble ou une sangle, ou encore utiliser une crémaillère sur le mât. Par contre, l'utilisation d'une chaîne et d'engrenages est particulièrement appropriée pour l'application préférée de l'invention. La chaîne ne s'étire pas, est très résistante, et est facile d'entretien. D'autres applications pourront avantageusement utiliser d'autres moyens de déplacement longitudinal.
Pour parfaire le système, des moyens ont été prévus pour permettre au mât 26 de coulisser librement dans les supports à mât 54. Des gaines de téflon 55 sont insérées dans les supports à mât afin de faciliter le glissement. De plus, un trou 57 est percé à travers le support à mât et la gaine de téflon 55 pour insérer de la graisse entre la gaine et le mât.
L'ajout de graisse facilite encore plus le déplacement coulissant du mât.
En plus des mécanismes d'inclinaison et d'élévation, le poignet comprend aussi un mécanisme de stabilisation du mât. Afin que le mât ne pivote pas sur son axe (ce qui, rappelons-le, entraînerait le pivotement des pinces), un rouleau guide est utilisé. Le rouleau guide est positionné de façon à
permettre le déplacement longitudinal du mât par son roulement, mais à
empêcher le pivotement d'un mât de section rectangulaire sur sa longueur.
De plus, pour permettre l'installation du mât, et pour permettre d'ajuster la pression exercée par le rouleau sur le mât, une vis d'ajustement de pression 78 est utilisée. Dans la configuration illustrée, la vis est \\Serveur\D\Clients\ERL- 1 \Mar8740\3-Ti;te manipulatrice\2005-04-04_amend_2_AnnexeC.doc 3b5qMar8740_doc 2004-07-14 actionnée de l'extérieur par une clé ordinaire. Une pression plus ou moins forte peut ainsi être exercée latéralement sur le mât entre les deux points de supports 54.
La FIG. 7 illustre l'actionnement du système de préhension 20 par quatre figures successives. La FIG.7A illustre le système où le mât est à sa position la plus basse. Pour arriver à la configuration illustrée à la FIG.
7B, le mât a été élevé par le mécanisme d'élévation. Le mât est ensuite incliné pour donner la FIG.7C, puis il coulisse longitudinalement encore une fois mais dans l'autre sens pour donner la FIG.7D.
La FIG.8 illustre la préhension d'une tige par trois vues différentes. La FIG. 8A montre le système de préhension prenant une tige vu en perspective. La FIG.8B le montre vu de côté, et la FIG. 8C le montre vu de haut.
LA LOI DES RESSORTS
Il est bien connu en physique que la force exercée par un ressort relativement à son déplacement peut souvent être approchée par l'équation suivante : F=kd, où F est la force, k est la constante du ressorts représentant sa rigidité, et d est le déplacement du bout du ressort.
Dans l'invention, la connaissance de cette loi est utile dans les deux cas d'utilisation de ressorts : premièrement, dans chaque pince, et deuxièmement, dans le système d'amortissement du système.
La conséquence de cette loi dans l'application de l'invention utilisant les ressorts amortisseurs est premièrement que les ressorts amortisseurs agissent l'un contre l'autre de façon à garder ledit mât dans une position verticale d'équilibre. Deuxièmement, si une force externe visant le déplacement longitudinal du mât est appliquée aux pinces ou directement 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 au mât, les ressorts amortisseurs agiront de façon à fournir une force contrebalançant ladite force externe et poussant ledit mât vers ladite position d'équilibre. De plus, la force exercée sera d'autant plus importante que la distance du mât de sa position d'équilibre augmentera.
En résumé, il est facile de déplacer le mât hors de sa position d'équilibre d'une petite distance, mais plus cette distance sera grande, plus la force des ressorts se fera sentir. C'est ce qui donne l'effet d'amortissement.
Par exemple : si l'on déplace le mât vers le haut, le ressort de la pince du bas s'étirera, la force qu'il exercera vers le bas augmentera approximativement proportionnellement à la distance de déplacement. Par contre, la force exercée par le ressort du haut vers le haut diminuera approximativement proportionnellement à son déplacement. Il résultera dont une force nette exercée vers le bas par les ressorts pour contrebalancer la force que exerçons sur le mât pour le déplacer vers le haut. Cette force sera d'autant plus grande que la distance que nous déplacerons le mât sera importante.
Cet effet d'amortissement a une importance lors de l'utilisation de l'invention en relation avec un dispositif d'alimentation de tiges de forage minier, et avec le système de déplacement longitudinal illustré
(une chaîne et un moteur hydraulique). En effet, les ressorts pourront amortir les coups brusques donnés à la chaîne par le moteur, et le mouvement vertical subit par le mât lors de l'installation d'une tige à la colonne de tiges existante sera amorti par les ressorts sans nécessiter que les pinces relâchent la tige. Ces avantages sont très intéressants en regard des systèmes de préhension de l'art antérieur.
NOTE
Il est bien entendu que le mode de réalisation de la présente invention qui _ --- = - - - ._...
3b5qMar8740.doc 2004-07-14 a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, a été donné à titre indicatif et nullement limitatif, et que des modifications et adaptations peuvent être apportées sans que l'objet s'écarte pour autant du cadre de la présente invention.
_.._.~_...,.~.~.._.~._ __... _.. _ ... .. ~ _ __--._..~._,,,~.~õ~,.-....
3b5qMar8740.doc 2004-07-14 LÉGENDE
20- Système de préhension 54- Support à mât 21- Butée d'amortisseur (embout) 55- Gaine de téflon 22- Poignée 30 56- Chemin de clé
23- Ressort d'amortissement 57- Trou pour graisser 24- Système d'inclinaison 58- Attache pivotante 25- Vis de l'amortisseur 59- Pivot du système 26- Mât 60- Vis de fixation 27- Chaîne du mât 35 61- Vis de pivot io 28- Tige de forage 62- Corps principal du poignet 30- Mâchoire supérieure 64- Mécanisme d'élévation de mât 31- Dents 66- Barbotin menant 32- Mâchoire inférieure 68- Barbotin mené supérieur 33- Pivot de pince 40 69- Barbotin mené inférieur 34- Système d'actionnement 70- Renfort 35- Base fixe 72- Déflecteur supérieur 36- Piston 74- Déflecteur inférieur 37- Base mobile 76- Rouleau stabilisateur 38- Ressort 45 78- Vis d'ajustement de pression 39- Vis de tension de pince 40- Ensemble fixe 42- Ensemble inclinable 44- Pivot d'inclinaison 46- Second siège de piston 48- Premier siège de piston 50- Piston 52- Moteur _ _..___._.__.. i _......__.._._._,_.....-,..... 2 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 rest (usually slightly inclined to the vertical), then to carry it to the position where it will be attached to the column of stems already installed (the column of stems can also be angled). The The following patents each describe a mining including gripping system:
CA 2360005, of the same inventor, has a feed device of improved drill rods comprising a gripping system.
CA 1326048, also presents a device for feeding rods of drilling provided with a gripping system.
The invention described in this specification discloses a improved grip system offering many benefits through compared to the gripping systems described in the patents of the art prior.
OBJECTIVES AND BENEFITS
It is a general object of the invention to provide a system of Improved grip on a drill pipe feeder mining. The main objective is to facilitate the operation of the device and to make it faster, to reduce the costs of drilling. However, the improvements have also been geared towards minimize the use of hydraulics to leave more than power to the drill. The improved grip system is constituted of three main components: the clamps, the mast and the wrist. These three components are connected to each other, and the wrist connects the assembly to the feeding device.
An additional objective of this gripping device is to provide it means that will allow him to follow the movement of displacement longitudinal axis of a drill pipe. Indeed, when we install a rod 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 drilling following the other drill rods to form a column of drilling, it is necessary to screw the rods into one another. A relocation longitudinal result of the screwing operation. The stem taken in clamps of the gripping system therefore undergoes a movement of longitudinal displacement. This additional objective is therefore that the gripping system can follow this movement so that the stem is not damaged, without releasing the rod before its installation is complete.
In the improved gripping system described above, the forceps have been designed to be smaller in size, so as to increase the visibility to the operator of the device and thus improve the accuracy of its actions and speed of execution. Each clamp is provided with a spring which closes it; hydraulic power is used only when the opening operation of the clamps, the closure being ensured automatically by spring action. The use of hydraulics in one direction only simplifies the hydraulic system to be used, which increases visibility and reduces the use of hydraulics.
The mast connecting the two clamps is now much longer than in the systems described in the prior art, because now it moves, and it is his longitudinal displacement that is responsible for the displacement of the stem in height. In addition, the length of the mast makes it possible to offer a better stability when gripping and transporting stems.
Often, during the operation, the stems are added and removed from the drill column two by two. (The stems can measure about 3 meters in length each, so two rods equals 6 meters) Thanks to the larger tongs spacing (about 8 feet or 2.5 m), there is less bending in the drill pipe. We can now proceed to ....._..._ ~. _...._ ..,., .., .u. ,., m ...: er., ~~,.,. ,, ... ._.._._. ...._ _.__....... __.._ __ , _..__, _..... ~ v ~. ,, ..
3b5qMar8740.doc 2004-07-14 the drilling operation by adding and removing the rods 4 to 4, so by sections of 12 meters instead of 6 meters for an N-type rod by example. You can take more stems at a time when the stems are more rigid, such as a type H rod, but we do not can not take as much if the stems are less rigid. A device feeding of drill rods with the type of gripping system described above is thus very desirable, considering that each rod weighs about 55 lbs. Feeding the drill by hand was an operation very hard physically.
In the preferred application, the wrist is provided with a motor which drives the longitudinal movement of the mast (and thereby the clamps and the stem) by means of a chain. In the prior art, the displacement Longitudinal drilling rods were provided by rollers arranged in each clamp and powered by a motor installed on the clamps. holding the stems fixed, the clips of the improved system are less likely to leave marks on the stems.
In the new system, the lever arm on which the cylinder of the wrist was decreased so as to reduce the stroke of the cylinder and by therefore the use of oil.
Many additional benefits will appear to the reader as as he becomes aware of the drawings and the application preferred embodiment of the invention.
DRAWINGS
With respect to the drawings which illustrate an embodiment of the invention FIG. 1A is a prototype of the gripping system in use.
FIG. 1B is a perspective of the preferred gripping system.
FIG. 2 is an enlarged perspective of a clamp of the system of FIG. 1B.
3b5qMar8740.doc 2004-07-14 FIG. 3 is an enlarged perspective of the wrist of the system of FIG. 1B.
FIG. 4A is a front view of a section of the system of FIG.
FIG. 4B is a cross-section along line BB of FIG. 4A.
FIG. 5 is an enlarged section of a pliers of FIG. 4B.
FIG. 6 is an enlarged section of the wrist of FIG. 4B.
FIG.7A, B, C, D is a set of views of the system illustrating inclination.
FIG. 8A, B, C is a set of views of the system illustrating gripping.
DESCRIPTION OF THE PREFERRED APPLICATIONS OF THE INVENTION
In the description that follows and in the accompanying drawings, the following similar numbers refer to identical parts in the figures.
In the figures, the arrows generally refer to sets, while the lines usually refer to parts.
FIG.1 consists of two views: FIG.IA and FIG.1B.
FIG. 1A shows a first application of the gripping system in perspective seen from the front. It is illustrated in use because it retains a drill rod 28. This first application of the system was a prototype that gave rise to the application of FIG.1B. Others Figures illustrate more specifically the application of FIG.
FIG. 1B shows a second application of the gripping system 20, in perspective seen from the back and the left side. This application includes some improvements to the prototype of FIG. so it's up to this application that will refer the following figures and description to unless otherwise specified.
The system consists of two clamps 22 mounted at each end 26. The mast is installed on a wrist 24 which makes it possible to tilt the mast and which comprises means for moving the mast longitudinally. A
damping spring 23 disposed on the clamp 22 is also illustrated. In 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 the preferred application, a chain 27 is used to move the mast longitudinally.
FIG.2 shows a clamp 22 of the system of FIG.1B. The clamp is consisting of a fixed upper jaw 30, a lower jaw articulated 32, and an actuating system 34. The jaws are provided with teeth 31 to improve the grip of rods. Equipment used may be steel for the jaws, and carbide for the teeth.
The articulated jaw is pivotally connected to the fixed jaw at by means of a pincer pivot 33. The actuating system 34 comprises a hydraulic piston 36 acting only in one direction: to open the clamp, it then compresses springs 38 which act so as to close the default clip. Thus, in case of hydraulic failure, the clamps will remain closed under the action of the springs, and if a rod is held there, she will not fall.
The actuation system also includes a fixed base 35 and a base mobile 37 connected to the mobile clamp. The forces of springs or cylinder between these two bases. The springs 38 are arranged between the two bases by exerting a force so as to keep them apart. The piston is also disposed between the two bases but acts in a way to counter the force springs to reduce the space between these two bases, which will open the clamp. The springs may be of a different number, for example, a or four springs may be used.
The mobile base 37 is connected to the mobile cheekpiece, so that the movement of the mobile base acts on the movable jaw so open or close the clamp. The piston only acts in one direction and on one short lever arm, which reduces the use of hydraulics at 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 minimum and leaves more power available to the drill. The number reduced parts to use in this preferred configuration makes the clamp less expensive and less bulky, which increases visibility when of the operation.
In this application of the invention, the pressure exerted by the springs can be adjusted. Simply tighten or loosen the tensioning screw 39.
When adjusting the tensioning screw, the plunger piston will move and will train the mobile base, then stop at a new stable position when you stop adjusting the tension screw. The spacing between the mobile base and the fixed base will stretch or shrink, as the case may be, which will increase or decrease the force exerted by the springs. According to the law of springs, this spring force adjustment will usually be directly proportional to their stretch.
To contrast with the patents of the prior art, it should be noted that this type of clamp does not use a roller to move the rods longitudinally but is rather constructed to hold a rod fixedly; these are other components that are responsible for longitudinal displacement of the stem. By the way, it's the whole mast that is moves, pulling the pliers and the rod that is taken.
The inner size of the clip is chosen so that it does not allows gripping only one rod at a time, without any need additional piece (the alignment finger shown in the patents previous ones is absent); the operator does not have to worry about verification of the amount of stems taken, and it is free to feed the drill much faster. The lower jaw can be changed so that the clamp adapts to any shape and size of rod; the lower jaw change changes the inner size 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 of the clip.
FIG. 3 illustrates the tilt system 24, also called the wrist.
We also see the mast 26, connecting the handles to the wrist, illustrated partially and dotted. The wrist comprises a fixed part 40, and reclining portion 42.
The fixed part comprises a tilt pivot 44 by which it is connected the tilting part and around which the tilting part can rotate. The fixed part also includes a first piston seat 48, while the reclining portion includes a second piston seat 46. Both seats of piston are connected by a wrist piston 50, and are relatively close together to reduce the lever arm tilt and cylinder stroke, which minimizes the use of hydraulics.
In order to facilitate the operation of the system, a bottom stop 49 and upper stop 51 are arranged so as to limit the travel of the piston. So, for example if the stems are placed at an angle of 83 degrees to the horizontal, the bottom stop 49 will be positioned so as to limit the piston stroke to the point where the mast reaches 83 degrees.
The operator can therefore simply operate the inclination at the end and the mast will be at the right angle to grab a rod. On the other hand, if the drilling angle is 97 degrees, the upper stop 51 will be positioned so as to limit the stroke of the piston in the opposite direction to the equivalent at an angle of 97 degrees to the mast. By operating the tilt in the other direction, the incline will automatically stop when the mast has a angle of 97 degrees, the stem taken will be at a perfect angle for the drilling. The feeding operation is further accelerated and simplified.
The fixed part connects the gripping system to the feeding device _ ..____ ~ .._ ...._ 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 of mining drill rods. To do this, it is equipped with a clip swivel 58 allowing a pivot about a pivot axis of the system 59.
In use, this pivotal fastener is secured in place by screws 60, and a pivot screw 61. On the other hand, during transport, the fixing screws are removed, the pivot screw is loosened, and the The entire grip is rotated about 90 around the pivoting fastener.
This pivot movement is guided by the pivot screw 61 which slides in a key path 56. After the pivot, the gripping system is found with its mast arranged horizontally. This position is very desirable when transporting the drill pipe feeder with the gripping system, because severe requirements limit the height of the vehicle loads. When the mast is horizontal, the components of the gripping system do not exceed the components height feeding device. This usually helps to comply with height standards during transport, without having to obtain a permit or additional authorization. In some applications previous it was necessary to disassemble the head for the transport.
The tilting part comprises a main body 62 provided with a support mast 54. The mast support consists of two spaced cylindrical shapes longitudinally and inside which are fixed sheaths Teflon 55. The mast therefore slides inside the Teflon sheaths during its longitudinal displacement.
The tilting portion includes means for moving the mast and tongs longitudinally (see FIG.4); these means are activated by a motor 52. The motor commonly used is hydraulic because it can be activated in the hydraulic system of the drill. The means of movement of the mast have the function of moving the clamps which are 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 attached to the mast. Moving the clamps relative to the wrist allows to raise or lower a rod that would be taken for the purpose of feeding the drill.
FIG.4A shows a back view of the upper region of the gripping of FIG. 1B. There are three main elements:
clip 22, mast 26, and wrist 24.
FIG.4B is a cross section of FIG.4A along the line BB. The upper region is illustrated enlarged in FIG.
lower region is illustrated enlarged in FIG.
FIG. 5 shows the cross section of the clamp of FIG.
enlarged. Here we see the disposition of the damping spring 23. Moreover, we see how the screw of the pin of the clamp 33 can be used to hold the clamp firmly on the mast 26.
The damping spring 23 is supported at its lower end against the fixed upper jaw 30. On the other hand, a damper screw crosses it, and also crosses the upper jaw. The head of the screw damper retains the upper part of the spring, thus, if the screw is pulled down, the spring will be crushed and will put a force against movement. At the end of the damper screw, on the other side of the 20 upper jaw, a tip 21 is screwed. As we have seen and the will see in more detail later, the preferred application of the inventor uses a chain to communicate the force of the motor to the clamps and so move the clamps and the mast longitudinally. In this application, one end of the chain will be fixed to the end piece 21. Thus, when the motor 25 will kick the chain, this blow will be damped by the spring amortization. Similarly, another end of the chain will be attached to a similar tip on the lower clamp (this is the upper clamp which is 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 illustrated here). This is how the rotation engendered by the motor hydraulics acts on the chain by a gear system and moves the clamps and the mast from top to bottom.
The damping spring plays a crucial second role joining a secondary objectives of the invention. During the operation installing the rod to the rods already in the drilling position, the rod retained by the clamps undergoes a longitudinal movement. Given that the clamps retain the rod fixedly when in position closed, the assembly consisting of clamps and mast must be able to move to follow the longitudinal movement of the rod in installation.
The upper and lower damping springs allow this movement. When the stem undergoes a longitudinal forced displacement (in the occurrence under the action of a lower stem), it will transmit this movement to the assembly consisting of clamps and mast. However, the Wrist and chain will not move. Since the mast is free to move longitudinally in the wrist, this will be the chain which will restrict the movement of the whole. However, the constraint imposed by the chain is tempered by damping springs. So, the whole can move a limited distance from the wrist under the effect of a force greater than that exerted by springs. Other means may be used to enable the whole to follow the movement of the stem, such as hydraulic means in connection with the drive motor of the chain. The use of the illustrated configuration proved to be simplicity and remarkable efficiency, that's why we present as a component of the preferred application of the invention.
3b5qMar8740.doc 2004-07-14 In FIG. 5, we also see how the entire clip is retained at the mast 26 by the pivot bolt 33. This bolt is the same which provides the axis around which the lower jaw 32 pivots relative to the upper jaw 30.
FIG. 6 is a cross-section of the wrist of FIG. 4B enlarged.
The following parts can be recognized: the piston 50, the fixed part 40, the main body 62, the mast support 54 and the mast 26. It also shows the pivot screw 61 whose head was not visible in FIG.
It is very interesting here to see the mechanism internal to the main body the elevation mechanism 64. First, we notice a first gear coming directly from the engine we call sprocket 66. The mechanism further comprises at least one gear secondary called gipsy led 68 and a chain (not shown). One end of the chain will reach the upper clamp, while the other end will reach the lower chain. The chain will pass between the driven gipsy and the mast, between the driving gypsy and the piston, then between the other driven gypsy and the mast, so that the activation of the engine causes the chain to move through the sprockets.
Consequently, the assembly consisting of the mast and the clamps will be moved longitudinally by the movement of the chain.
The illustrated configuration is provided with reinforcements 70 which are welded between two plates constituting the main body of the wrist 62. The provision illustrated reinforcements provides the system with deflectors 72, 74. When installing the chain, it is slid from the top between the first driven gypsy and the mast. A little further down, the chain is slide along the first deflector 72, to the gypsy 66. The chain passes on the driving gypsy, and then descends to second deflector 74. It goes down to the second led gypsy, passes between the latter and the mast, and leaves at the bottom. The installation of the chain is very fast when the baffles are arranged as shown.
Of course, instead of using a chain, a hydraulic motor, and gears, it is possible to use several other means to provide the same mechanical movement. For example, we can use pulleys and a belt, a serrated belt, a cable or a strap, or still use a rack on the mast. On the other hand, the use of chain and gears is particularly suitable for the application preferred embodiment of the invention. The chain does not stretch, is very resistant, and is easy to maintain. Other applications may advantageously use other means of longitudinal displacement.
To perfect the system, means have been provided to enable the mast 26 to slide freely in the mast supports 54. Sleeves of teflon 55 are inserted into the mast supports to facilitate the sliding. In addition, a hole 57 is drilled through the mast bracket and the Teflon sheath 55 for inserting grease between the sheath and the mast.
The addition of grease facilitates even more the sliding movement of the mast.
In addition to tilt and lift mechanisms, the wrist includes also a stabilization mechanism of the mast. So that the mast does not rotate on its axis (which, remember, would lead to the pivoting of the clamps), a guide roller is used. The guide roller is positioned so that allow the longitudinal displacement of the mast by its bearing, but prevent the pivoting of a mast of rectangular section along its length.
In addition, to allow the installation of the mast, and to allow to adjust the pressure exerted by the roller on the mast, an adjustment screw of pressure 78 is used. In the illustrated configuration, the screw is \\ \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
04_amend_2_AnnexeC.doc 3b5qMar8740_doc 2004-07-14 operated from outside by an ordinary key. More or less pressure strong can be exerted laterally on the mast between the two points of supports 54.
FIG. 7 illustrates the actuation of the gripping system 20 by four successive figures. FIG. 7A illustrates the system where the mast is at its lowest position. To arrive at the configuration illustrated in FIG.
7B, the mast was raised by the lifting mechanism. The mast is then inclined to give FIG.7C, then slides longitudinally again once but in the other direction to give FIG.7D.
FIG. 8 illustrates the gripping of a rod by three different views. The FIG. 8A shows the gripping system taking a rod seen in perspective. FIG. 8B shows it viewed from the side, and FIG. 8C the watch seen from above.
THE SPRINGS ACT
It is well known in physics that the force exerted by a spring relative to its displacement can often be approximated by the equation: F = kd, where F is the force, k is the constant of springs representing its rigidity, and d is the displacement of the end of spring.
In the invention, the knowledge of this law is useful in both cases of use of springs: first, in each clamp, and second, in the system damping system.
The consequence of this law in the application of the invention using the damping springs is firstly that damping springs act against each other so as to keep said mast in a position vertical balance. Secondly, if an external force aimed at longitudinal displacement of the mast is applied to the clamps or directly 3b5qMar8740.doc 2004-07-14 at the mast, the damping springs will act in such a way as to counterbalancing said external force and urging said mast toward said balance position. In addition, the force exerted will be even more important that the distance of the mast from its equilibrium position will increase.
In summary, it is easy to move the mast out of its equilibrium position a short distance, but the greater the distance, the greater the force springs will be felt. This gives the cushioning effect.
For example: if the mast is moved upwards, the spring of the will stretch, the force it will exert down will increase approximately in proportion to the travel distance. By the force exerted by the spring from the top to the top will decrease approximately in proportion to its displacement. It will result which a net force exerted downwards by the springs for counterbalance the force that is exerted on the mast to move it towards the high. This force will be even greater than the distance that we move the mast will be important.
This damping effect is important when using the invention in connection with a feeding device of rods mining, and with the longitudinal displacement system shown (a chain and a hydraulic motor). Indeed, the springs dampen the sudden blows given to the chain by the engine, and the vertical movement undergone by the mast during the installation of a rod at the existing column of rods will be cushioned by the springs without requiring that the pliers release the stem. These advantages are very interesting prehension systems of the prior art.
NOTE
It is understood that the embodiment of the present invention which _ --- = - - - ._...
3b5qMar8740.doc 2004-07-14 has been described above, with reference to the accompanying drawing, has been given as a indicative and in no way limitative, and that modifications and adaptations can be made without the object deviating from the scope of the present invention.
_.._. ~ _...,. ~. ~ .. ~. ~ ._ __... _ .. _ ... .. ~ _ __ - ._ .. ~ ._ ,,, ~. ~ ~ õ,.-....
3b5qMar8740.doc 2004-07-14 LEGEND
20- Gripping system 54- Mast support 21- Buffer stopper (tip) 55- Teflon sleeve 22- Handle 30 56- Key way 23- Damping spring 57- Hole for greasing 24- Tilt system 58- Swivel attachment 25- Shock absorber screw 59- System swivel 26- Mast 60- Fixing screws 27- Mast chain 35 61- Swivel screw io 28- Drill rod 62- Main body of the wrist 30- Upper Jaw 64- Mast Raising Mechanism 31- Teeth 66- Barbotin leading 32- Lower jaw 68- Upper ledger 33- Clamp Pivot 40 69- Lower Guillotine 34- Actuating System 70- Reinforcement 35- Fixed base 72- Upper deflector 36- Piston 74- Lower deflector 37- Mobile Base 76- Stabilizing Roller 38- Spring 45 78- Pressure adjusting screw 39- Clamp tensioning screw 40- Fixed set 42- Reclining set 44- Tilt swivel 46- Second piston seat 48- First piston seat 50- Piston 52- Motor _ _ ...___._.__ .. i _......__.._._._, _.....-, .....