**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
1. Dispositif de forage comprenant une tête de forage comportant un corps porte-marteaux sur lequel sont montés plusieurs marteaux pneumatiques fond de trou libres en rotation et susceptibles d'être traversés axialement par de l'air comprimé, envoyé par une tige tubulaire rotative, à l'extrémité de laquelle est fixée la tête de forage, caractérisé par le fait que les marteaux périphériques sont montés pendulairement dans des logements du corps porte-marteaux autorisant un déplacement pendulaire radial de ces marteaux, et qu'il est prévu des moyens pour écarter radialement ces marteaux périphériques.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la tête de forage comporte un corps de distribution d'air entre le corps porte-marteaux et la tige tubulaire rotative, ce corps de distribution d'air présentant un trou axial communiquant avec l'intérieur de la tige tubulaire et comportant au moins un premier conduit débouchant dans le trou axial et au moins un deuxième conduit débouchant dans la face supérieure du corps de distribution, en dehors de la tige tubulaire, ces conduits mettant en communication respectivement l'intérieur de la tige tubulaire et l'espace entourant cette tige, chacun par l'intermédiaire d'une soupape antiretour, avec les conduits alimentant les marteaux, dans le corps porte-marteaux, le corps de distribution portant en outre, sur sa périphérie,
une enveloppe torique gonflable fixée sur une bague rotative et communiquant avec un conduit pratiqué dans le corps de distribution et débouchant également sur la face de ce corps, cette enveloppe torique étant destinée à être gonflée par l'air sous pression, envoyé entre la tige tubulaire rotative et un tube fixe de diamètre intérieur supérieur au diamètre de la tête de forage et à s'appliquer contre la paroi intérieure de ce tube fixe.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'enveloppe torique présente une collerette de forme évasée destinée à venir en contact par son bord contre le tube fixe audessus de l'enveloppe torique.
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le corps porte-marteaux présente un passage tubulaire axial.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens pour écarter radialement les marteaux sont constitués par une came solidaire des marteaux et par une pièce tubulaire montée coulissante et élastiquement dans le passage tubulaire axial du corps porte-marteaux, I'extrémité inférieure de cette pièce étant évasée pour coopérer avec la came, et par une tige solidaire de la pièce coulissante et dont l'extrémité, au repos, dépasse l'extrémité des marteaux.
6. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les moyens pour écarter les marteaux sont constitués par des pistons pneumatiques radiaux.
7. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la tige tubulaire rotative est montée rotativement dans la tête de forage et que les moyens pour écarter les marteaux sont constitués par une came travaillant en rotation, solidaire de la tige tubulaire rotative, cette came assurant également l'entraînement de la tête de forage en rotation.
8. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la tige tubulaire rotative est montée coulissante dans la tête de forage et que les moyens pour écarter les marteaux sont constitués par un poussoir solidaire de la tige tubulaire rotative coopérant avec une came fixée sur chacun des marteaux.
La présente invention a pour objet un dispositif de forage comprenant une tête de forage comportant un corps porte-marteaux sur lequel sont montés plusieurs marteaux pneumatiques fond de trou libres en rotation et susceptibles d'être traversés axialement par de l'air comprimé envoyé par une tige tubulaire rotative à l'extrémité de laquelle est fixée la tête de forage.
De tels dispositifs de forage sont utilisés dans la recherche d'eau et dans la recherche minière. Lors de tels forages, il est généralement nécessaire d'introduire dans le trou, au fur et à mesure de la descente, un tube dont le diamètre extérieur est approximativement égal au diamètre du trou foré, de manière à empêcher la paroi du trou, souvent friable ou sablonneuse, de se désagréger. Le diamètre de l'enveloppe de l'extrémité active des marteaux étant toutefois égal au diamètre du trou foré, il n'est pas possible de retirer la tête de forage du trou en laissant le tube, puisque le diamètre du tube est inférieur au diamètre de cette enveloppe. Or il serait souvent nécessaire de laisser le tube dans le trou pour empêcher un effondrement des parois du trou ayant pour conséquence de boucher le fond du trou sur une certaine hauteur.
D'autre part, il peut être nécessaire de retirer la tête de forage en cours de forage pour remplacer ou affûter le taillant des marteaux.
La présente invention a précisément pour but de permettre un retrait de la tête de forage à travers le tube.
A cet effet, le dispositif de forage selon l'invention est caractérisé par le fait que les marteaux périphériques sont montés pendulairement dans des logements du corps porte-marteaux autorisant un déplacement pendulaire radial de ces marteaux, et qu'il est prévu des moyens pour écarter radialement ces marteaux périphériques.
Les marteaux périphériques ne sont écartés qu'en position de travail, ce qui permet une remontée à travers un tubage du trou foré et facilite également une remontée dans un trou sans tubage, les marteaux ne raclant pas la paroi du trou lors de cette remontée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quatre formes d'exécution du dispositif selon l'invention.
La fig. 1 représente une vue en coupe axiale partiellement arrachée, d'une première forme d'exécution, en position de travail et en alimentation inversée.
La fig. 2 représente la même exécution en position de remontée.
La fig. 3 représente la même exécution en position de travail et en alimentation normale.
La fig. 4 représente le dispositif selon fig. 3 en position de remontée.
La fig. 5 représente une deuxième forme d'exécution en coupe axiale et en position de travail.
La fig. 6 représente une troisième forme d'exécution, en coupe axiale selon VI-VI de la fig. 7, en position de repos ou de remontée.
La fig. 7 représente une vue de face de l'extrémité de la tête de forage selon fig. 6.
La fig. 8 représente, en coupe axiale, une quatrième forme d'exécution.
Le dispositif représenté aux fig. 1 à 4 comporte une tige tubulaire rotative 1, connue en soi, et susceptible d'être entraînée en rotation par des moyens connus disposés en surface. L'extrémité de cette tige est fixée, par exemple par soudage, à une tête de forage comportant un corps distributeur d'air 2 cylindrique, fixé dans un logement de l'extrémité d'un corps cylindrique portemarteaux 3, au moyen d'au moins une vis de retenue 4 et avec interposition d'une garniture d'étanchéité 5. Le corps portemarteaux 3 porte plusieurs marteaux tels que 6, par exemple six marteaux disposés comme représenté à la fig. 7. En variante, trois marteaux pourraient occuper la position périphérique représentée au dessin, alors que les trois autres marteaux pourraient être disposés sur une circonférence de plus petit diamètre, de manière à attaquer toute la section du trou.
Les marteaux fond de trou 6 peuvent être, par exemple, des marteaux selon système Bohler.
Ces marteaux sont bien connus de l'homme du métier et ne seront pas décrits ici. Les marteaux présentent à leur partie supérieure
une gorge 7 par laquelle ils sont retenus par une bague en acier 8 portée par le corps 3. Ces marteaux sont actionnés pneumatiquement et l'air comprimé qui les actionne s'échappe par leur extrémité, au niveau du taillant 9 libre en rotation. Au lieu d'être maintenus dans des logements cylindriques verticaux, les marteaux 6 sont logés dans des logements 10 agrandis radialement, de manière à permettre un déplacement pendulaire radial des marteaux sur la bague de retenue 8.
Le corps distributeur d'air 2 présente un conduit axial 11
faisant communiquer le tube 1 avec un passage axial 12 traversant
le corps porte-marteaux 3. Une garniture d'étanchéité 13 est
disposée aux joints des passages Il et 12. Le corps distributeur
d'air 2 présente un conduit radial 14 mettant en communication, par l'intermédiaire d'une soupape antiretour 15, le conduit 11 avec le conduit vertical 16 débouchant dans un canal annulaire 17 communiquant avec des conduits 18 du corps 3 pour l'alimentation des marteaux 6. Le canal annulaire 17 communique en outre avec l'espace 19 entourant la tige 1 par un conduit 20 et une soupape anti retour 21. Le corps distributeur 2 porte, en outre, une enveloppe torique gonflable 22 fixée sur une bague 23 montée rotativement par l'intermédiaire de roulements à billes sur le corps 2.
La bague 23 présente des trous radiaux 24 communiquant avec un canal annulaire 25 du corps 2 communiquant luimême par un conduit 26 avec l'espace 19. Des segments d'étanchéité sont en outre disposés entre la bague 23 et le corps 2.
L'enveloppe torique gonflable 22 est prolongée vers le haut par une collerette évasée 27.
L'extrémité inférieure du passage 12 est de diamètre un peu
plus grand que la partie supérieure. En cette partie inférieure est
logé un tube d'écartement 28 monté coulissant dans le corps 3 et
soumis à l'action d'un ressort 29 travaillant en compression. En
position de repos, le tube d'écartement 28, poussé par le res
sort 29, est retenu par la tête d'une vis de retenue 30. L'extrémité
inférieure du tube d'écartement 28 présente une surface tronco
nique 31 destinée à coopérer avec une came conique 32 fixée sur le 'marteau 6. A'l'extrémité du tube d'écartement 28 est en outre
fixée une tige de butée verticale 33 dont l'extrémité, au repos
(fig. 2), dépasse l'extrémité des marteaux. Dans le cas où certains
des marteaux occupent une circonférence réduite, ces marteaux sont fixes et ne comportent donc pas de came 32.
Lors de la descente de la tête de forage, la tige 33 vient buter
contre le fond du trou 34 avant les marteaux et repousse le
tube d'écartement 28 qui écarte les marteaux périphériques
comme représenté à la fig. 1. Dans sa descente, la tête de forage
est accompagnée d'un tube 35 fixe en rotation, de diamètre légèrement inférieur au diamètre foré, et qui joue un rôle essentiel dans
l'alimentation des marteaux dans l'utilisation selon les fig. 1 et 2.
L'air comprimé n'est en effet pas envoyé par la tige 1 comme cela
se fait actuellement, mais par l'espace 19 entre la tige 1 et le tube 35. Cet air comprimé a tout d'abord pour effet d'écarter la collerette 27, éventuellement armée, et d'appliquer son bord contre le tube 35 de manière à maintenir la surpression dans le tube 35 et à permettre le gonflage de l'enveloppe torique 22, qui vient s'appliquer contre le tube 35 en formant un joint étanche, et à assurer l'alimentation des marteaux par le conduit 20 et la soupape antiretour 21. La tête de forage est entraînée en rotation par la tige 1, le corps distributeur d'air 2 tournant dans la
bague 23 maintenue immobile par le tube 35. L'air comprimé est à une pression de 6 à 7 kPa/cm2.
L'air sortant des marteaux
s'échappe axialement par le tube d'écartement 28, les conduits 1 1
et 12 et la tige tubulaire 1 selon la flèche Fl. Dans ce conduit axial rectiligne, l'air se déplace à une vitesse relativement élevée en
assurant un meilleur entraînement des poussières que par un
échappement périphérique autour de la tête de forage.
Lorsque l'on remonte la tête de forage, le ressort 29 repousse le tube d'écartement 28 (fig. 2) et les marteaux 6 reviennent vers le centre sous l'effet de leur propre poids. L'air comprimé étant supprimé, l'enveloppe torique 22 se dégonfle et la collerette 27 se redresse, permettant un libre passage de la tête de forage dans le tube 35.
Les fig. 3 et 4 montrent le même dispositif utilisé avec une alimentation en air comprimé traditionnelle par la tige rotative 1 selon la direction de la flèche F2. A cet effet, l'orifice 12 du corps porte-marteaux 3 est obturé au moyen d'un obturateur 36 se présentant sous la forme d'un noyau cylindrique prolongé vers l'arrière par des nervures et descendu librement par l'intérieur de la tige rotative 1. Cet obturateur 36 présente une extrémité conique 37 qui vient s'appliquer, sous l'effet de l'air comprimé, contre la garniture 13. L'air comprimé passe alors à travers les conduits 14 et 16 et la soupape antiretour 15 dans le corps 3. L'air d'échappement remonte autour de la tête de forage, par l'intérieur et l'extérieur du tube 35, en entraînant les poussières, selon la direction de la flèche F3. La fig. 4 montre le dispositif en position de remontée.
La deuxième forme d'exécution représentée à la fig. 5 diffère de la première forme d'exécution en ce que le trou axial 12 dans le corps porte-marteaux 3 se termine par une section réduite 38 fermée par un bouchon vissé 39. Le conduit 38 communique avec autant de cylindres radiaux 40 qu'il y a de marteaux à écarter.
Dans chaque cylindre 40 est logé un piston 41 qui assure l'écartement du marteau correspondant sous l'effet de l'air comprimé envoyé dans la tige 1. Facultativement, et comme représenté au dessin, l'espace 19 est rempli par de l'air comprimé à basse pression, par exemple 1 kPa/cm2, qui gonfle l'enveloppe torique 22, mais qui est incapable de vaincre la résistance de la soupape antiretour 21. Cet air à basse pression est utilisé pour envoyer un agent de liaison contre la paroi du trou, à travers des petits trous pratiqués dans la paroi du tube 35. Cet agent de liaison peut être, par exemple, une poudre de ciment telle que de la Bentonite (marque déposée).
Dans la troisième forme d'exécution représentée aux fig. 6 et 7, la tige I est fixée à une pièce intermédiaire 42 montée rotativement dans l'alésage du corps distributeur d'air 2 qui est le même que dans les première et deuxième formes d'exécution. Si nécessaire, un roulement peut être prévu entre l'épaulement 42a, la pièce 42 et le corps distributeur d'air 2. La pièce 42 comporte un conduit axial 43 communiquant par des conduits radiaux 44 et 45 avec un canal annulaire 46 usiné dans le corps 2 et communiquant lui-même avec le conduit 16 pour l'alimentation des marteaux.
L'étanchéité est assurée par deux joints O-ring 47 et 48 montés sur la pièce 42. Cette pièce 42 est prolongée par une tige 49 traversant complètement le corps porte-marteaux 3 et munie à son extrémité d'une came 50. Comme cela est visible à la fig. 7, cette came 50 présente pour chacun des marteaux 6 une première partie arrondie 51, épousant la forme du corps du marteau 6, et une seconde partie 52, approximativement rectiligne et prolongeant tangentiellement la partie arrondie 51. Dans la position de repos représentée à la fig. 7, chaque marteau 6 repose dans la partie arrondie 51 sous l'effet de son propre poids. Lorsque l'on entraîne la tige 1 en rotation dans le sens de la flèche F4, la came 50 écarte les marteaux 6 par ses faces 52.
Lorsque les extrémités des marteaux viennent en butée contre la paroi du trou, la came 50 est bloquée et, la tige 1 ne pouvant plus tourner en rotation relativement au corps 3, c'est l'ensemble qui est entraîné en rotation.
Dans la quatrième forme d'exécution représentée à la fig. 8, la tige rotative 1 est solidaire d'une pièce intermédiaire 53 montée coulissante dans l'alésage 11 du distributeur d'air 2, identique à celui de la fig. 1, mais solidaire en rotation par une clavette ou des cannelures, du corps 2. La pièce 53 présente également un conduit axial 54 communiquant par des conduits radiaux 55 avec un canal annulaire 56 usiné, cette fois, sur la pièce 53 communiquant luimême avec le conduit 16. La pièce 53 est prolongée par une tige cylindrique 57 s'engageant en coulissant dans le corps porte marteaux 3, identique au corps de la première forme d'exécution.
A l'extrémité de la tige 57 est vissée une pièce d'écartement 58 présentant une partie cylindrique coulissant dans le trou 59 du corps 3 et présentant à son extrémité un cône d'écartement 60 coopérant avec des cames 61 fixées sur les marteaux à écarter. Le dispositif est représenté en position de travail, c'est-à-dire en descente. Lors de la remontée, la traction sur la tige 1 entraîne la pièce 58 qui vient buter contre le fond du trou 59 en entraînant le corps 3. Simultanément, les marteaux 6 reprennent une position verticale sous l'effet de leur poids.
** ATTENTION ** start of DESC field can contain end of CLMS **.
CLAIMS
1. A drilling device comprising a drilling head comprising a hammer holder body on which are mounted several pneumatic down-hole hammers free to rotate and capable of being axially traversed by compressed air, sent by a rotating tubular rod, at the end of which is fixed the drilling head, characterized by the fact that the peripheral hammers are mounted pendularly in the housings of the hammer-holder body allowing a radial pendular movement of these hammers, and that means are provided for radially spread these peripheral hammers.
2. Device according to claim 1, characterized in that the drilling head comprises an air distribution body between the hammer holder body and the rotating tubular rod, this air distribution body having an axial hole communicating with inside the tubular rod and comprising at least a first duct opening into the axial hole and at least a second duct opening into the upper face of the distribution body, outside the tubular rod, these ducts respectively placing the interior of the tubular rod and the space surrounding this rod, each via a non-return valve, with the conduits supplying the hammers, in the hammer holder body, the distribution body further bearing, on its periphery,
an inflatable O-ring attached to a rotating ring and communicating with a duct formed in the distribution body and also opening onto the face of this body, this O-ring being intended to be inflated by pressurized air, sent between the tubular rod rotary and a fixed tube of internal diameter greater than the diameter of the drilling head and to be applied against the internal wall of this fixed tube.
3. Device according to claim 2, characterized in that the toric casing has a flared flange intended to come into contact by its edge against the fixed tube above the toric casing.
4. Device according to claim 2, characterized in that the hammer holder body has an axial tubular passage.
5. Device according to claim 4, characterized in that the means for radially moving the hammers apart are constituted by a cam integral with the hammers and by a tubular part mounted to slide and elastically in the axial tubular passage of the hammer holder body, I ' lower end of this part being flared to cooperate with the cam, and by a rod integral with the sliding part and whose end, at rest, exceeds the end of the hammers.
6. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the means for separating the hammers are constituted by radial pneumatic pistons.
7. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the rotating tubular rod is rotatably mounted in the drilling head and that the means for separating the hammers are constituted by a cam working in rotation, integral with the rotating tubular rod , this cam also ensuring the drive of the rotating drilling head.
8. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the rotating tubular rod is slidably mounted in the drilling head and that the means for separating the hammers are constituted by a pusher integral with the rotating tubular rod cooperating with a cam attached to each of the hammers.
The present invention relates to a drilling device comprising a drilling head comprising a hammer holder body on which are mounted several down-the-hole pneumatic hammers free in rotation and capable of being axially traversed by compressed air sent by a rotating tubular rod at the end of which is fixed the drilling head.
Such drilling rigs are used in water research and in mining research. During such drilling, it is generally necessary to introduce into the hole, as the descent, a tube whose outside diameter is approximately equal to the diameter of the drilled hole, so as to prevent the wall of the hole, often friable or sandy, to fall apart. As the diameter of the casing of the active end of the hammers is however equal to the diameter of the drilled hole, it is not possible to remove the drill head from the hole leaving the tube, since the diameter of the tube is less than the diameter of this envelope. However, it would often be necessary to leave the tube in the hole to prevent the walls of the hole from collapsing, resulting in the bottom of the hole being blocked over a certain height.
On the other hand, it may be necessary to remove the drill head while drilling to replace or sharpen the cutting edge of the hammers.
The object of the present invention is precisely to allow withdrawal of the drill head through the tube.
To this end, the drilling device according to the invention is characterized in that the peripheral hammers are mounted pendularly in housings of the hammer-holder body allowing a radial pendular displacement of these hammers, and that means are provided for radially spread these peripheral hammers.
The peripheral hammers are only moved apart in the working position, which allows a rise through a casing of the drilled hole and also facilitates a rise in a hole without casing, the hammers not scraping the wall of the hole during this rise.
The appended drawing represents, by way of example, four embodiments of the device according to the invention.
Fig. 1 shows a partially cut away axial sectional view, of a first embodiment, in the working position and in reverse feed.
Fig. 2 shows the same execution in the ascent position.
Fig. 3 shows the same execution in the working position and in normal feeding.
Fig. 4 shows the device according to FIG. 3 in ascent position.
Fig. 5 shows a second embodiment in axial section and in the working position.
Fig. 6 shows a third embodiment, in axial section along VI-VI of FIG. 7, in rest or ascent position.
Fig. 7 shows a front view of the end of the drilling head according to FIG. 6.
Fig. 8 shows, in axial section, a fourth embodiment.
The device shown in FIGS. 1 to 4 comprises a rotating tubular rod 1, known per se, and capable of being driven in rotation by known means arranged on the surface. The end of this rod is fixed, for example by welding, to a drilling head comprising a cylindrical air distributor body 2, fixed in a housing at the end of a cylindrical hammer-holder body 3, by means of at least one retaining screw 4 and with the interposition of a seal 5. The hammer body 3 carries several hammers such as 6, for example six hammers arranged as shown in FIG. 7. As a variant, three hammers could occupy the peripheral position shown in the drawing, while the other three hammers could be arranged on a circumference of smaller diameter, so as to attack the entire section of the hole.
The down-the-hole hammers 6 can be, for example, hammers according to the Bohler system.
These hammers are well known to those skilled in the art and will not be described here. The hammers present at their upper part
a groove 7 by which they are retained by a steel ring 8 carried by the body 3. These hammers are actuated pneumatically and the compressed air which actuates them escapes through their end, at the level of the cutting edge 9 which is free to rotate. Instead of being held in vertical cylindrical housings, the hammers 6 are housed in radially enlarged housings 10, so as to allow radial pendular movement of the hammers on the retaining ring 8.
The air distributor body 2 has an axial duct 11
making the tube 1 communicate with an axial passage 12 passing through
the hammer holder body 3. A seal 13 is
arranged at the joints of passages Il and 12. The distributor body
air 2 has a radial duct 14 putting in communication, via a non-return valve 15, the duct 11 with the vertical duct 16 opening into an annular channel 17 communicating with ducts 18 of the body 3 for the supply hammers 6. The annular channel 17 also communicates with the space 19 surrounding the rod 1 by a conduit 20 and a non-return valve 21. The distributor body 2 also carries an inflatable toric envelope 22 fixed to a ring 23 rotatably mounted by means of ball bearings on the body 2.
The ring 23 has radial holes 24 communicating with an annular channel 25 of the body 2 communicating itself via a duct 26 with the space 19. Sealing segments are furthermore arranged between the ring 23 and the body 2.
The inflatable toric envelope 22 is extended upwards by a flared collar 27.
The lower end of passage 12 is slightly in diameter
larger than the top. In this lower part is
housed a spacer tube 28 slidably mounted in the body 3 and
subjected to the action of a spring 29 working in compression. In
rest position, the spacer tube 28, pushed by the res
out 29, is retained by the head of a retaining screw 30. The end
lower part of the spacer tube 28 has a tronco surface
nique 31 intended to cooperate with a conical cam 32 fixed on the 'hammer 6. At the end of the spacer tube 28 is furthermore
fixed a vertical stop rod 33 whose end, at rest
(fig. 2), exceeds the end of the hammers. In the event that some
hammers occupy a reduced circumference, these hammers are fixed and therefore do not include a cam 32.
During the descent of the drilling head, the rod 33 abuts
against the bottom of hole 34 before the hammers and push the
spacer tube 28 which separates the peripheral hammers
as shown in fig. 1. In its descent, the drilling head
is accompanied by a tube 35 fixed in rotation, of diameter slightly less than the drilled diameter, and which plays an essential role in
the feeding of the hammers in use according to fig. 1 and 2.
Compressed air is in fact not sent by rod 1 like this
is currently done, but through the space 19 between the rod 1 and the tube 35. This compressed air first of all has the effect of removing the collar 27, possibly reinforced, and of applying its edge against the tube 35 of so as to maintain the overpressure in the tube 35 and to allow the inflation of the O-ring 22, which comes to rest against the tube 35 forming a tight seal, and to ensure the supply of the hammers through the conduit 20 and the non-return valve 21. The drill head is rotated by the rod 1, the air distributor body 2 rotating in the
ring 23 held stationary by tube 35. The compressed air is at a pressure of 6 to 7 kPa / cm2.
The air coming out of the hammers
axially escapes through the spacer tube 28, the ducts 1 1
and 12 and the tubular rod 1 according to the arrow Fl. In this rectilinear axial duct, the air moves at a relatively high speed in
ensuring better dust entrainment than by a
peripheral exhaust around the drilling head.
When the drilling head is raised, the spring 29 pushes the spacer tube 28 (Fig. 2) back and the hammers 6 return to the center under the effect of their own weight. The compressed air being removed, the O-ring 22 deflates and the collar 27 straightens, allowing free passage of the drilling head in the tube 35.
Figs. 3 and 4 show the same device used with a traditional compressed air supply via the rotary rod 1 in the direction of arrow F2. For this purpose, the orifice 12 of the hammer-holder body 3 is closed by means of a shutter 36 in the form of a cylindrical core extended rearwardly by ribs and descended freely from the inside of the rotating rod 1. This shutter 36 has a conical end 37 which comes to rest, under the effect of the compressed air, against the gasket 13. The compressed air then passes through the conduits 14 and 16 and the non-return valve 15 in the body 3. The exhaust air rises around the drilling head, through the interior and exterior of the tube 35, entraining the dust, in the direction of the arrow F3. Fig. 4 shows the device in the ascent position.
The second embodiment shown in FIG. 5 differs from the first embodiment in that the axial hole 12 in the hammer-holder body 3 ends in a reduced section 38 closed by a screw cap 39. The duct 38 communicates with as many radial cylinders 40 as it does. there are hammers to spread.
In each cylinder 40 is housed a piston 41 which ensures the spacing of the corresponding hammer under the effect of the compressed air sent into the rod 1. Optionally, and as shown in the drawing, the space 19 is filled with low pressure compressed air, for example 1 kPa / cm2, which inflates the O-ring 22, but which is unable to overcome the resistance of the non-return valve 21. This low pressure air is used to send a bonding agent against the wall of the hole, through small holes made in the wall of the tube 35. This bonding agent can be, for example, a cement powder such as Bentonite (registered trademark).
In the third embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the rod I is fixed to an intermediate piece 42 rotatably mounted in the bore of the air distributor body 2 which is the same as in the first and second embodiments. If necessary, a bearing can be provided between the shoulder 42a, the part 42 and the air distributor body 2. The part 42 comprises an axial duct 43 communicating by radial ducts 44 and 45 with an annular duct 46 machined in the body 2 and itself communicating with the conduit 16 for supplying the hammers.
The seal is ensured by two O-rings 47 and 48 mounted on the part 42. This part 42 is extended by a rod 49 completely passing through the hammer holder body 3 and provided at its end with a cam 50. As this is visible in fig. 7, this cam 50 has for each of the hammers 6 a first rounded part 51, matching the shape of the body of the hammer 6, and a second part 52, approximately rectilinear and tangentially extending the rounded part 51. In the rest position shown in fig. 7, each hammer 6 rests in the rounded part 51 under the effect of its own weight. When the rod 1 is driven in rotation in the direction of arrow F4, the cam 50 separates the hammers 6 by its faces 52.
When the ends of the hammers come into abutment against the wall of the hole, the cam 50 is blocked and, the rod 1 no longer being able to rotate in rotation relative to the body 3, it is the assembly which is driven in rotation.
In the fourth embodiment shown in FIG. 8, the rotary rod 1 is integral with an intermediate piece 53 slidably mounted in the bore 11 of the air distributor 2, identical to that of FIG. 1, but secured in rotation by a key or splines, of the body 2. The part 53 also has an axial duct 54 communicating by radial ducts 55 with an annular channel 56 machined, this time on the part 53 communicating itself with the conduit 16. The part 53 is extended by a cylindrical rod 57 slidably engaging in the hammer-carrying body 3, identical to the body of the first embodiment.
At the end of the rod 57 is screwed a spacer 58 having a cylindrical part sliding in the hole 59 of the body 3 and having at its end a spacer cone 60 cooperating with cams 61 fixed on the hammers to be spread. . The device is shown in the working position, that is to say in descent. During the ascent, the traction on the rod 1 drives the part 58 which abuts against the bottom of the hole 59, driving the body 3. Simultaneously, the hammers 6 return to a vertical position under the effect of their weight.