**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
1. Dispositif d'injection de cartouches de résine pour appareil de boulonnage, notamment utilisé en vue du soutènement du toit d'une galerie de mine, comportant une tourelle pivotante qui porte un chariot de forage et un chariot de boulonnage, caractérisé en ce qu'il est constitué par un injecteur de cartouches porté par la tourelle, qui comprend un conduit rigide dont une extrémité est apte à être appliquée contre l'entrée d'un trou précédemment foré et qui est prolongé, à son autre extrémité, par un tuyau flexible aboutissant à un tube éloigné de la tourelle, dans lequel sont initialement introduites les cartouches, ledit tube étant relié à une source d'air comprimé.
2. Dispositif d'injection de cartouches de résine selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injecteur comprend une glissière présentant une ouverture latérale, fixée sur la tourelle parallèlement à l'axe de pivotement de celle-ci, et un tube monté coulissant à l'intérieur de la glissière précitée, ce tube étant prolongé, dans sa partie supérieure, par un embout apte à être appliqué contre l'entrée du trou précédemment foré et, dans sa partie inférieure, par un tube coudé qui sort de la glissière par l'ouverture latérale de celle-ci et qui est raccordé à une extrémité du tuyau flexible, des moyens étant prévus pour commander le déplacement des tubes précités par rapport à la glissière.
3. Dispositif d'injection de cartouches de résine selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un vérin à double effet, logé dans la partie inférieure du fourreau précité, a sa tige reliée à l'ensemble formé par le tube coulissant et le tube coudé, de manière à pouvoir déplacer vers le haut ou vers le bas l'ensemble formé par ces deux tubes.
4. Dispositif d'injection de cartouches de résine selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un moteur, tel qu'un moteur hydraulique, est disposé dans la région inférieure de la glissière précitée et entraîne, par l'intermédiaire d'une chaîne, un chariot qui est monté coulissant dans la glissière précitée et sur lequel est fixé le tube coudé.
5. Dispositif d'injection de cartouches de résine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tube éloigné de la tourelle, dans lequel sont initialement introduites les cartouches, est alimenté en air comprimé par un dispositif pneumatique comprenant un compresseur, un réservoir-tampon relié au compresseur par un conduit sur lequel est intercalé un organe régulateur de pression, et un autre conduit reliant le réservoir-tampon à un robinet permettant d'admettre l'air comprimé à l'intérieur du tube précité.
6. Dispositif d'injection de cartouches de résine selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que le vérin à double effet, logé dans la partie inférieure du fourreau, est un vérin pneumatique alimenté en air comprimé, à travers des canalisations flexibles, à partir du réservoir-tampon précité.
7. Dispositif d'injection de cartouches de résine selon l'une des revendications I à 6, caractérisé en ce que le tube éloigné de la tourelle, dans lequel sont initialement introduites les cartouches, comporte une cavité cylindrique reliée à la source d'air comprimé et prolongée, à l'avant, par un évidement à paroi tronconique, contre laquelle est appliquée initialement une collerette de la cartouche à injecter, I'extrémité arrière du tube considéré portant un robinet qui permet d'obturer ladite extrémité ou d'accéder à l'intérieur du tube.
La présente invention se rapporte à un dispositif d'injection de cartouches de résine pour appareil de boulonnage, notamment utilisé en vue du soutènement du toit d'une galerie de mine, comportant une tourelle pivotante qui porte un chariot de forage et un chariot de boulonnage.
La technique de soutènement classique consiste, après avoir
foré des trous dans le toit de la galerie, à engager dans chacun
d'eux un boulon porteur à son extrémité d'un embout qui, par un
effet d'expansion, vient s'ancrer dans le fond de ce trou, après
quoi le serrage de ce boulon provoque la compression du terrain
sous la forme d'une colonne coaxiale audit boulon. Pour effectuer
le forage du trou, la mise en place du boulon et le serrage du
boulon, il est connu d'utiliser un appareil qui, comme indiqué ci
dessus, comporte une tourelle pivotante portant un chariot de
forage et un chariot de boulonnage.
Le premier chariot constitue une perforatrice permettant, dans un premier temps, de forer le
trou; ensuite, la tourelle décrit une rotation autour de son axe de pivotement, matérialisé par une tige avec une pointe ancrée dans le toit de la galerie, de sorte que le deuxième chariot soit amené dans l'axe du trou précédemment foré, pour assurer l'introduction du boulon et son serrage. Un tel appareil est notamment décrit dans le brevet français N" 1359297.
Le développement récent de la technique de soutènement a vu le remplacement des boulons à expansion par des boulons scellés à la résine. La résine utilisée se présente sous la forme de cartouches allongées. Celles-ci peuvent être introduites manuellement dans le trou préalablement foré, avant la mise en place du boulon.
Toutefois, I'introduction manuelle des cartouches demande du temps et de la main-d'oeuvre; en outre, elle est difficilement réalisable si le toit de la galerie se trouve à une hauteur importante.
Pour réduire l'intervention humaine dans cette opération, on a déjà pensé à perfectionner la tourelle du boulonnage décrite cidessus, en lui adjoignant un dispositif d'injection de cartouches de résine. Après forage du trou, la tourelle est amenée par pivotement dans une position intermédiaire, pour laquelle ce dispositif d'injection de cartouches est amené dans l'axe du boulon. Une ou plusieurs cartouches sont alors introduites dans le trou par des moyens mécaniques ou pneumatiques. Ensuite, une deuxième rotation de la tourelle amène le chariot de boulonnage dans l'axe du trou ayant reçu la ou les cartouches de résine.
Une tourelle de ce genre à trois positions, dans laquelle les cartouches sont introduites dans le trou, propulsées par de l'air comprimé, a notamment été étudiée et construite par la Société
S.E.C.M., puis essayée dans des mines. L'étude, la réalisation et les essais de cette tourelle ont été évoqués dans le Bulletin technique des mines de fer , et plus précisément dans le N" 83, page 118, le N" 86, page 26, le N" 90, page 30 et le NO 96, page 197 de cette publication. En outre, une réalisation similaire est décrite dans la demande de brevet allemand N" 2222646.
Ce dernier document décrit, entre autres, une forme d'exécution dans laquelle les cartouches de résine sont introduites au moyen d'air comprimé. Les cartouches sont placées dans un tube porté par la tourelle et disposé parallèlement à l'axe de pivotement de celle-ci, un volet à fermetture étanche prévu à l'extrémité inférieure du tube permettant la mise en place des cartouches. Un conduit aboutissant à la partie inférieure de ce tube et relié à une source d'air comprimé permet de propulser les cartouches dans le trou.
L'inconvénient principal de ce dispositif d'injection pneumatique de cartouches de résine réside dans le fait que l'opérateur doive se rendre à côté de la tourelle pour effectuer le chargement des cartouches dans le tube. Cette opération de chargement présente un danger, étant donné que l'opérateur se rend alors sous une partie du toit de la galerie qui n'est pas encore stabilisée par la pose de boulons.
Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en fournissant un dispositif perfectionné d'injection de cartouches de résine, qui non seulement permet de mécaniser cette opération, mais encore, et surtout, autorise son déroulement dans les meilleures conditions de sécurité pour l'opérateur.
A cet effet, elle a pour objet un dispositif constitué par un injecteur de cartouches, porté par la tourelle, qui comprend un
conduit rigide dont une extrémité est apte à être appliquée contre l'entrée d'un trou précédemment foré et qui est prolongé, à son autre extrémité, par un tuyau flexible aboutissant à un tube éloigné de la tourelle, dans lequel sont initialement introduites les cartouches, ledit tube étant relié à une source d'air comprimé.
Avec un tel dispositif, les cartouches peuvent être introduites dans les trous sans que l'opérateur doive venir sous la tourelle de boulonnage; celui-ci peut au contraire commander l'ensemble de l'opération en restant au poste de commande de l'appareil, et en se plaçant sous une partie du toit de la galerie déjà bien stabilisée par la mise en place des boulons précédents. Il est à noter que l'opérateur peut, grâce à l'invention, rester à une distance de 6 m de la tourelle, et que la consistance habituelle des cartouches de résine leur permet de suivre sans difficulté les courbures d'un conduit flexible, rendu nécessaire par suite des mouvements de la tourelle.
Suivant une forme de réalisation, I'injecteur comprend une glissiére présentant une ouverture latérale, fixée sur la tourelle parallèlement à l'axe de pivotement de celle-ci, et un tube monté coulissant à l'intérieur de la glissière précitée, ce tube étant prolongé, dans sa partie supérieure, par un embout apte à être appliqué contre l'entrée du trou précédemment foré et, dans sa partie inférieure, par un tube coudé qui sort de la glissière par l'ouverture latérale de celle-ci et qui est raccordé à une extrémité du tuyau flexible, des moyens étant prévus pour commander le déplacement des tubes précités par rapport à la glissière.
Le montage coulissant du tube logé à l'intérieur de la glissière et de l'embout qui le prolonge permet d'appliquer réellement cet embout contre l'entrée du trou, afin d'assurer la continuité entre l'injecteur et ce trou. Le mouvement de translation du tube rend nécessaire l'ouverture de la glissière et est permis par l'emploi du tuyau souple. Ce mouvement est par exemple commandé par un vérin à double effet, logé dans la partie inférieure de la glissière précitée et ayant sa tige reliée à l'ensemble formé par le tube coulissant et le tube coudé.
En variante, le mouvement considéré peut aussi être commandé par un moteur, par exemple hydraulique, disposé dans la région inférieure de la glissière précitée et entraînant, par l'intermédiaire d'une chaîne, un chariot qui est monté coulissant dans la glissière précitée et sur lequel est fixé le tube coudé.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, le tube éloigné de la tourelle, dans lequel sont initialement introduites les cartouches, est alimenté en air comprimé par un dispositif pneumatique comprenant un compresseur, un réservoir-tampon relié au compresseur par un conduit sur lequel est intercalé un organe régulateur de pression, et un autre conduit reliant le réservoirtampon à un robinet permettant d'admettre l'air comprimé à l'intérieur du tube précité. Ce dispositif, avec notamment son organe régulateur de pression et son réservoir-tampon, est indispensable pour propulser les cartouches jusqu'au fond du trou, de façon sûre et sans les détériorer.
Le tube dans lequel sont initialement introduites les cartouches comporte, de préférence, une cavité cylindrique reliée à la source d'air comprimé et prolongée, à l'avant, par un évidement à paroi tronconique, contre laquelle est appliquée initialement une collerette de la cartouche à injecter, I'extrémité arrière du tube considéré portant un robinet qui permet d'obturer ladite extrémité ou d'accéder à l'intérieur du tube. Ce mode de réalisation permet, grâce à la partie tronconique, d'imprimer aux cartouches une vitesse initiale élevée leur faisant parcourir de manière certaine le tuyau flexible menant à la tourelle, puis le conduit rigide de la ligne d'injection. Le robinet prévu à l'arrière du tube sert à l'introduction manuelle des cartouches et sa fermeture doit, bien évidemment, être parfaitement étanche.
De toute façon, I'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes de réalisation de ce dispositif d'injection de cartouches de résine:
la fig. 1 est une vue générale, de côté, d'une tourelle de boulonnage équipée d'un dispositif selon l'invention;
la fig. 2 représente, de manière plus détaillée, ce dispositif d'injection de cartouches de résine;
la fig. 3 est une vue en coupe longitudinale, à échelle agrandie, du tube dans lequel sont initialement introduites les cartouches;
la fig. 4 est une vue de côté similaire à la fig. 1, illustrant une variante du dispositif selon l'invention.
L'invention s'applique à une tourelle de boulonnage 1 montée à l'extrémité d'un bras 2, son inclinaison étant réglable au moyen d'un vérin 3, comme le montre la fig. 1. La tourelle 1 est montée pivotante sur son support 4, autour d'un axe 5 représenté vertical sur le dessin mais pouvant prendre l'inclinaison désirée selon la position du vérin 3. Un autre vérin 6, articulé d'une part au support 4, d'autre part en un point de la tourelle 1, permet de commander le pivotement de celle-ci autour de l'axe 5.
La tourelle I est essentiellement constituée par une poutre 7 s'étendant parallèlement à l'axe 5, qui sert de glissière pour un chariot de forage 8, situé en avant de la poutre 7 sur la fig. 1, et pour un chariot de boulonnage, situé en arrière de la poutre 7 et par conséquent non visible sur cette figure. L'axe 9 de la perforatrice du premier chariot et l'axe du dispositif de boulonnage du deuxième chariot sont situés à une même distance de l'axe de pivotement 5 de la tourelle 1. Cela permet de forer un trou et d'amener ensuite un boulon exactement dans l'axe du trou, la tourelle 1 pivotant autour de l'axe 5 qui est maintenu rigoureusement fixe grâce à une pointe d'ancrage 10 prévue au sommet de la tourelle.
La tourelle représentée ici à titre d'exemple est équipée d'un magasin à boulons 11, fixé au support 4, qui peut contenir un certain nombre de boulons constituant une réserve pour plusieurs opérations de pose successives, et qui comporte un mécanisme d'avancement permettant d'amener successivement les boulons dans l'axe du mécanisme de pose des boulons porté par la tourelle I
Conformément à la présente invention, cette tourelle 1 porte en outre un injecteur de cartouches de résine, indiqué d'une manière générale par 12, qui est fixé en haut et en bas de la poutre 7 au moyen de supports 13 et 14 visibles sur la fig. 2.
L'injecteur 12 est ainsi fixé entre les chariots de forage et de boulonnage, son axe étant situé à une même distance de l'axe de pivotement 5 de la tourelle que les axes de la perforatrice et du dispositif de boulonnage. Dans le cas des fig. 1 et 2,1'injecteur 12 comprend un fourreau extérieur 15 et un tube intérieur 16, coaxiaux. Le fourreau 15 s'étend sur toute la hauteur de la tourelle 1. Il présente une ouverture latérale allongée 17. Le tube intérieur 16 est monté coulissant en direction axiale, dans le fourreau 15. Sa partie supérieure est guidée dans une bague 18 et prolongée par un embout conique 19.
A l'extrémité inférieure du tube 16 est raccordé un autre tube plus court 20, de forme coudée, qui sort du fourreau 15 par l'ouverture 17.
Dans la partie inférieure du fourreau 15 est logé un vérin pneumatique 21 à double effet, dont la tige 22, dirigée vers le haut, est fixée dans la région du coude du tube 20 par l'intermédiaire d'une pièce 23. Ce vérin 21 permet de déplacer vers le haut ou vers le bas l'ensemble formé par les deux tubes 16 et 20.
L'extrémité extérieure du tube coudé 20 porte un raccord 24 auquel est fixée une extrémité d'un tuyau flexible 25 aboutissant à un dispositif pneumatique 26 représenté à proximité de la tourelle 1 mais situé, dans la réalité, à distance de celle-ci, au poste de commande de l'appareil.
Le dispositif pneumatique 26 comprend un compresseur 27, entraîné par exemple par un moteur électrique non représenté, et produisant de l'air comprimé qui est envoyé à un réservoirtampon 28 à travers un conduit 29, sur lequel est intercalé un organe régulateur de pression 30.
Du réservoir 28 part un autre conduit 31 qui se divise en deux branches. Une de ces branches est constituée par un tube 32 aboutissant à un robinet tournant 33 d'où partent deux canalisa tions flexibles 34 et 35 qui alimentent le vérin 31. Suivant sa position, le robinet 33 commande la montée, la descente ou l'immobilisation de la tige 22 de ce vérin.
L'autre branche 36 issue du conduit 31 aboutit à un robinet 37, dont le corps est raccordé à un tube 38, fixé par une patte 39 au poste de commande de l'appareil. L'extrémité arrière du tube 38 porte le corps d'un autre robinet 40, commandé par un levier 41, qui permet d'obturer ladite extrémité ou, au contraire, d'accéder par l'arrière à l'intérieur de ce tube 38. L'extrémité avant du même tube forme un raccord 42, auquel est fixée l'extrémité du tuyau flexible 25 éloignée de la tourelle 1.
La fig. 3 montre de façon plus précise les raccords 43 et 44 du tube 38, pour la fixation des robinets 37 et 40, et surtout la structure interne de ce tube. Sa partie arrière, où se trouvent les raccords 43 et 44, ainsi que sa partie centrale, forment une cavité cylindrique 45 de diamètre constant. En avant de cette cavité 45 est réalisé un évidement 46 de forme tronconique, allant en se rétrécissant vers l'avant. Enfin, l'évidement 46 communique avec une chambre cylindrique 47 située dans la partie avant du tube 38, le diamètre de cette chambre correspondant au diamètre interne du tuyau flexible 25 qui la prolonge.
Après avoir foré un trou à l'aide du chariot de forage 8, on actionne le vérin 6 de manière à faire pivoter la tourelle I d'un certain angle qui amène l'injecteur 12 exactement dans l'axe du trou, et le dispositif d'injection de cartouches de résine est mis en service de la manière suivante:
D'une part, le robinet 33 est actionné de telle manière que le vérin 21 soit alimenté dans le sens de la montée de sa tige 22. Les tubes 16 et 20 sont alors déplacés vers le haut, l'ouverture allongée 17 du fourreau 15 autorisant le déplacement du tube 20, et l'embout 19 est appliqué contre l'entrée du trou précédemment foré.
D'autre part, le robinet 40 est ouvert à l'aide du levier 41 et une cartouche de résine 48, portant dans sa partie avant une collerette 49 en matière plastique, est introduite par l'arrière dans le tube 38 et poussée dans celui-ci, jusqu'à ce que la collerette 49 vienne au contact de la paroi de l'évidement tronconique 46, comme le montre la fig. 3. On referme ensuite le robinet 40 et le robinet 37 est ouvert de manière à admettre l'air comprimé à l'intérieur du tube 38.
Dans un premier temps, la collerette 49 joue le rôle d'un joint d'étanchéité et la cartouche 48 reste à l'intérieur du tube 38. A partir d'un certain instant, la pression dans ce tube devient suffi- sante pour projeter la cartouche 48 vers l'avant, en lui imprimant une vitesse initiale suffisamment élevée pour qu'elle puisse suivre le tuyau flexible 25, puis les tubes 20 et 16, et enfin entrer dans le trou foré, guidée par l'embout 19.
Après introduction d'une ou de plusieurs cartouches dans le trou suivant ce procédé, le vérin 21 est de nouveau actionné pour abaisser les tubes 16 et 20, puis le vérin 6 entre en service de manière à faire pivoter la tourelle 1 d'un certain angle qui amène le chariot de boulonnage dans l'axe du trou. Un boulon est introduit et scellé, et enfin la tourelle 1 peut être éloignée et amenée en un autre point, où le même cycle se répète.
La fig. 4 représente une variante de réalisation du dispositif selon l'invention, dans laquelle le vérin pneumatique 21 est sup primé, et remplacé par un mécanisme d'entraînement différent.
L'injecteur 12 comprend toujours un tube coulissant 16, raccordé à un tube coudé 20 lui-même prolongé par le tuyau flexible 25.
L'ensemble formé par les deux tubes 16 et 20 est monté coulissant dans une glissière 15 qui présente une ouverture latérale 17 s'étendant sur toute sa hauteur, par laquelle sort le tube coudé 19. Le mécanisme d'entraînement comprend un moteur hydraulique 50, fixé dans la région inférieure de la glissière 15. Ce moteur 50 entraîne une chaîne sans fin 51 en un point de laquelle est accroché un chariot 52, monté coulissant dans la glissière 15. Le tube coudé 20 est fixé sur le chariot 52. Le fonctionnement du dispositif n'est pas différent de celui décrit précédemment, mis à part le fait que l'on actionne le moteur 50 au heu du vérin 21 pour approcher l'embout 19 de l'entrée du trou ou pour l'en éloigner.
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CLAIMS
1. Device for injecting resin cartridges for bolting apparatus, in particular used for supporting the roof of a mine gallery, comprising a pivoting turret which carries a drilling trolley and a bolting trolley, characterized in that '' it is constituted by a cartridge injector carried by the turret, which comprises a rigid conduit of which one end is adapted to be applied against the entry of a previously drilled hole and which is extended, at its other end, by a pipe flexible leading to a tube remote from the turret, into which the cartridges are initially introduced, said tube being connected to a source of compressed air.
2. Resin cartridge injection device according to claim 1, characterized in that the injector comprises a slide having a lateral opening, fixed on the turret parallel to the pivot axis thereof, and a tube mounted sliding inside the aforementioned slide, this tube being extended, in its upper part, by a nozzle capable of being applied against the entry of the previously drilled hole and, in its lower part, by a bent tube which leaves the slide by the lateral opening thereof and which is connected to one end of the flexible pipe, means being provided for controlling the movement of the aforementioned tubes with respect to the slide.
3. Resin cartridge injection device according to claim 2, characterized in that a double-acting cylinder, housed in the lower part of the aforementioned sheath, has its rod connected to the assembly formed by the sliding tube and the bent tube, so that the assembly formed by these two tubes can be moved up or down.
4. Resin cartridge injection device according to claim 2, characterized in that a motor, such as a hydraulic motor, is arranged in the lower region of the aforementioned slide and drives, via a chain, a carriage which is slidably mounted in the aforementioned slide and on which the bent tube is fixed.
5. Resin cartridge injection device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tube remote from the turret, into which the cartridges are initially introduced, is supplied with compressed air by a pneumatic device comprising a compressor, a buffer tank connected to the compressor by a conduit on which is inserted a pressure regulating member, and another conduit connecting the buffer reservoir to a tap making it possible to admit the compressed air inside the aforementioned tube.
6. Resin cartridge injection device according to claims 3 and 5, characterized in that the double-acting cylinder, housed in the lower part of the sleeve, is a pneumatic cylinder supplied with compressed air, through flexible pipes, from the aforementioned buffer tank.
7. Resin cartridge injection device according to one of claims I to 6, characterized in that the tube remote from the turret, into which the cartridges are initially inserted, comprises a cylindrical cavity connected to the air source compressed and extended, at the front, by a recess with a frustoconical wall, against which is initially applied a flange of the cartridge to be injected, the rear end of the tube considered carrying a tap which makes it possible to close said end or to access inside the tube.
The present invention relates to a device for injecting resin cartridges for a bolting device, in particular used for supporting the roof of a mine gallery, comprising a pivoting turret which carries a drilling trolley and a bolting trolley .
The classic support technique consists, after having
drilled holes in the roof of the gallery, to engage in each
from them a carrying bolt at its end of a tip which, by a
expansion effect, comes to anchor in the bottom of this hole, after
what the tightening of this bolt causes the compression of the ground
in the form of a column coaxial with said bolt. To make
drilling the hole, installing the bolt and tightening the
bolt it is known to use a device which as shown below
above, comprises a pivoting turret carrying a carriage
drilling and a bolting carriage.
The first carriage constitutes a perforator allowing, at first, to drill the
hole; then, the turret describes a rotation around its pivot axis, materialized by a rod with a point anchored in the roof of the gallery, so that the second carriage is brought in the axis of the previously drilled hole, to ensure the introduction of the bolt and its tightening. Such an apparatus is notably described in French patent N "1359297.
The recent development of the support technique has seen the replacement of expansion bolts with resin-sealed bolts. The resin used is in the form of elongated cartridges. These can be manually inserted into the previously drilled hole, before the bolt is put in place.
However, the manual insertion of the cartridges requires time and manpower; in addition, it is difficult to achieve if the gallery roof is at a significant height.
To reduce human intervention in this operation, we have already thought of perfecting the bolting turret described above, by adding a device for injecting resin cartridges. After drilling the hole, the turret is brought by pivoting into an intermediate position, for which this cartridge injection device is brought into the axis of the bolt. One or more cartridges are then introduced into the hole by mechanical or pneumatic means. Then, a second rotation of the turret brings the bolting carriage in the axis of the hole having received the resin cartridge (s).
A turret of this kind with three positions, in which the cartridges are introduced into the hole, propelled by compressed air, has in particular been studied and built by the Company
S.E.C.M., then tried in mines. The study, the realization and the tests of this turret were evoked in the Technical bulletin of the iron mines, and more precisely in N "83, page 118, N" 86, page 26, N "90, page 30 and NO 96, page 197 of this publication. Furthermore, a similar embodiment is described in German patent application No. 2222646.
This latter document describes, among other things, an embodiment in which the resin cartridges are introduced by means of compressed air. The cartridges are placed in a tube carried by the turret and arranged parallel to the pivot axis of the latter, a tightly closing flap provided at the lower end of the tube allowing the cartridges to be put in place. A conduit leading to the lower part of this tube and connected to a source of compressed air makes it possible to propel the cartridges into the hole.
The main drawback of this pneumatic resin cartridge injection device lies in the fact that the operator must go to the side of the turret to load the cartridges into the tube. This loading operation presents a danger, since the operator then goes under a part of the roof of the gallery which is not yet stabilized by the installation of bolts.
The object of the present invention is to remedy this drawback by providing an improved device for injecting resin cartridges, which not only makes it possible to mechanize this operation, but also, and above all, allows it to take place under the best possible safety conditions. the operator.
To this end, it relates to a device constituted by a cartridge injector, carried by the turret, which comprises a
rigid conduit, one end of which is capable of being applied against the entry of a previously drilled hole and which is extended at its other end by a flexible pipe leading to a tube remote from the turret, into which the cartridges are initially introduced , said tube being connected to a source of compressed air.
With such a device, the cartridges can be introduced into the holes without the operator having to come under the bolting turret; the latter can on the contrary control the entire operation by remaining at the control station of the apparatus, and by placing itself under a part of the roof of the gallery already well stabilized by the installation of the preceding bolts. It should be noted that the operator can, thanks to the invention, remain at a distance of 6 m from the turret, and that the usual consistency of the resin cartridges allows them to easily follow the curvatures of a flexible conduit, made necessary by movements of the turret.
According to one embodiment, the injector comprises a slide having a lateral opening, fixed on the turret parallel to the pivot axis of the latter, and a tube mounted to slide inside the aforementioned slide, this tube being extended, in its upper part, by a nozzle suitable for being applied against the entry of the previously drilled hole and, in its lower part, by a bent tube which leaves the slide by the lateral opening of the latter and which is connected to one end of the flexible pipe, means being provided for controlling the movement of the aforementioned tubes relative to the slide.
The sliding mounting of the tube housed inside the slide and the end piece which extends it allows this end piece to be applied effectively against the entry of the hole, in order to ensure continuity between the injector and this hole. The translational movement of the tube makes it necessary to open the slide and is allowed by the use of the flexible tube. This movement is for example controlled by a double-acting cylinder, housed in the lower part of the aforementioned slide and having its rod connected to the assembly formed by the sliding tube and the bent tube.
As a variant, the movement considered can also be controlled by a motor, for example hydraulic, arranged in the lower region of the aforementioned slide and driving, by means of a chain, a carriage which is slidably mounted in the aforementioned slide and on which is fixed the bent tube.
According to another embodiment of the invention, the tube remote from the turret, into which the cartridges are initially introduced, is supplied with compressed air by a pneumatic device comprising a compressor, a buffer tank connected to the compressor by a conduit on which is interposed a pressure regulator, and another conduit connecting the buffer tank to a tap for admitting the compressed air inside the aforementioned tube. This device, with in particular its pressure regulating member and its buffer tank, is essential for propelling the cartridges to the bottom of the hole, safely and without damaging them.
The tube into which the cartridges are initially inserted preferably comprises a cylindrical cavity connected to the source of compressed air and extended at the front by a recess with a frustoconical wall, against which a collar of the cartridge is initially applied to be injected, the rear end of the tube in question carrying a tap which makes it possible to close said end or to access the interior of the tube. This embodiment makes it possible, thanks to the frustoconical part, to print at the cartridges a high initial speed making them travel with certainty the flexible pipe leading to the turret, then the rigid conduit of the injection line. The tap provided at the rear of the tube is used for manual insertion of the cartridges and its closure must, of course, be perfectly sealed.
Anyway, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended diagrammatic drawing representing, by way of nonlimiting examples, two embodiments of this device for injecting resin cartridges :
fig. 1 is a general side view of a bolting turret equipped with a device according to the invention;
fig. 2 shows, in more detail, this device for injecting resin cartridges;
fig. 3 is a view in longitudinal section, on an enlarged scale, of the tube into which the cartridges are initially introduced;
fig. 4 is a side view similar to FIG. 1, illustrating a variant of the device according to the invention.
The invention applies to a bolting turret 1 mounted at the end of an arm 2, its inclination being adjustable by means of a jack 3, as shown in FIG. 1. The turret 1 is pivotally mounted on its support 4, around an axis 5 shown vertical in the drawing but which can take the desired inclination depending on the position of the jack 3. Another jack 6, articulated on the one hand to the support 4, on the other hand at a point of the turret 1, makes it possible to control the pivoting thereof around the axis 5.
The turret I is essentially constituted by a beam 7 extending parallel to the axis 5, which serves as a slide for a drilling carriage 8, located in front of the beam 7 in FIG. 1, and for a bolting carriage, located behind the beam 7 and therefore not visible in this figure. The axis 9 of the hole punch of the first carriage and the axis of the bolting device of the second carriage are located at the same distance from the pivot axis 5 of the turret 1. This makes it possible to drill a hole and then to bring a bolt exactly in the axis of the hole, the turret 1 pivoting around the axis 5 which is kept strictly fixed by means of an anchoring point 10 provided at the top of the turret.
The turret shown here by way of example is equipped with a bolt magazine 11, fixed to the support 4, which can contain a certain number of bolts constituting a reserve for several successive laying operations, and which comprises a advancement mechanism allowing to successively bring the bolts in the axis of the bolt laying mechanism carried by the turret I
In accordance with the present invention, this turret 1 further carries an injector for resin cartridges, indicated generally by 12, which is fixed at the top and bottom of the beam 7 by means of supports 13 and 14 visible on the fig. 2.
The injector 12 is thus fixed between the drilling and bolting carriages, its axis being located at the same distance from the pivot axis 5 of the turret as the axes of the hole punch and the bolting device. In the case of figs. 1 and 2,1 'injector 12 comprises an outer sheath 15 and an inner tube 16, coaxial. The sleeve 15 extends over the entire height of the turret 1. It has an elongated lateral opening 17. The inner tube 16 is slidably mounted in the axial direction, in the sleeve 15. Its upper part is guided in a ring 18 and extended by a conical tip 19.
At the lower end of the tube 16 is connected another shorter tube 20, of bent shape, which leaves the sheath 15 through the opening 17.
In the lower part of the sleeve 15 is housed a double-acting pneumatic cylinder 21, the rod 22 of which, directed upwards, is fixed in the region of the elbow of the tube 20 by means of a part 23. This cylinder 21 allows to move up or down the assembly formed by the two tubes 16 and 20.
The outer end of the bent tube 20 carries a fitting 24 to which is fixed one end of a flexible pipe 25 leading to a pneumatic device 26 shown near the turret 1 but located, in reality, at a distance therefrom, at the aircraft control station.
The pneumatic device 26 comprises a compressor 27, driven for example by an electric motor not shown, and producing compressed air which is sent to a buffer tank 28 through a conduit 29, on which is inserted a pressure regulating member 30.
From the reservoir 28 there is another conduit 31 which divides into two branches. One of these branches is constituted by a tube 32 leading to a rotary tap 33 from which two flexible pipes 34 and 35 leave which supply the jack 31. Depending on its position, the tap 33 controls the raising, lowering or immobilization of the rod 22 of this jack.
The other branch 36 from the conduit 31 leads to a tap 37, the body of which is connected to a tube 38, fixed by a lug 39 to the control station of the device. The rear end of the tube 38 carries the body of another tap 40, controlled by a lever 41, which makes it possible to close said end or, on the contrary, to access the interior of this tube 38 from the rear. The front end of the same tube forms a connector 42, to which is fixed the end of the flexible pipe 25 remote from the turret 1.
Fig. 3 shows more precisely the connections 43 and 44 of the tube 38, for fixing the valves 37 and 40, and especially the internal structure of this tube. Its rear part, where the connections 43 and 44 are located, as well as its central part, form a cylindrical cavity 45 of constant diameter. In front of this cavity 45 is formed a recess 46 of frustoconical shape, tapering towards the front. Finally, the recess 46 communicates with a cylindrical chamber 47 located in the front part of the tube 38, the diameter of this chamber corresponding to the internal diameter of the flexible pipe 25 which extends it.
After having drilled a hole using the drilling carriage 8, the actuator 6 is actuated so as to rotate the turret I by a certain angle which brings the injector 12 exactly in the axis of the hole, and the device resin cartridge injection system is put into service as follows:
On the one hand, the valve 33 is actuated in such a way that the jack 21 is supplied in the direction of the rise of its rod 22. The tubes 16 and 20 are then moved upwards, the elongated opening 17 of the sleeve 15 authorizing the displacement of the tube 20, and the end piece 19 is applied against the entry of the previously drilled hole.
On the other hand, the tap 40 is opened using the lever 41 and a resin cartridge 48, carrying in its front part a flange 49 of plastic material, is introduced from the rear into the tube 38 and pushed into that -ci, until the collar 49 comes into contact with the wall of the frustoconical recess 46, as shown in FIG. 3. The valve 40 is then closed and the valve 37 is open so as to admit the compressed air inside the tube 38.
Firstly, the flange 49 acts as a seal and the cartridge 48 remains inside the tube 38. From a certain moment, the pressure in this tube becomes sufficient to project the cartridge 48 forwards, imparting to it an initial speed high enough that it can follow the flexible pipe 25, then the tubes 20 and 16, and finally enter the drilled hole, guided by the end piece 19.
After introduction of one or more cartridges into the hole according to this process, the jack 21 is again actuated to lower the tubes 16 and 20, then the jack 6 enters into service so as to pivot the turret 1 by a certain amount. angle which brings the bolting carriage in the axis of the hole. A bolt is introduced and sealed, and finally the turret 1 can be moved away and brought to another point, where the same cycle is repeated.
Fig. 4 shows an alternative embodiment of the device according to the invention, in which the pneumatic cylinder 21 is suppressed, and replaced by a different drive mechanism.
The injector 12 always comprises a sliding tube 16, connected to a bent tube 20 itself extended by the flexible pipe 25.
The assembly formed by the two tubes 16 and 20 is slidably mounted in a slide 15 which has a lateral opening 17 extending over its entire height, through which the bent tube 19 exits. The drive mechanism comprises a hydraulic motor 50 , fixed in the lower region of the slide 15. This motor 50 drives an endless chain 51 at a point from which a carriage 52 is hung, slidably mounted in the slide 15. The bent tube 20 is fixed on the carriage 52. The operation of the device is no different from that described above, apart from the fact that the motor 50 is actuated instead of the jack 21 to approach the end piece 19 of the entrance to the hole or to move it away.